Lune galiléenne - Définition
Découverte
On qualifie, en astronomie, de lunes galiléennes les quatre principaux satellites de Jupiter, découverts par Galilée en 1610 : Io, Europe, Ganymède et Callisto. Ils sont si brillants qu'il est en fait tout juste possible, si les conditions d'observation et l'acuité visuelle de l'observateur s'y prêtent, d'apercevoir Callisto (le plus externe) à l'œil nu.
Ces quatre corps célestes, les premiers nouveaux objets découverts depuis la nuit des temps grâce à l'invention de la lunette astronomique, furent d'abord nommés par Galilée les Cosmica Sidera, en l'honneur de Cosimo II de Medicis (1590-1621), grand-duc de Toscane à partir de 1609, et dont Galilée cherchait le patronage. Galilée les appellera les Medicea Sidera (étoiles Médicées), car les Médicis étaient quatre frères. La découverte fut annoncée dans le Sidereus Nuncius (Messager stellaire), publié à Venise en mars 1610, moins de deux mois après les premières observations. Leur mouvement autour de Jupiter allait être un argument de poids pour l'abandon du système de Ptolémée en faveur de celui de Copernic, alors récemment publié (1543).
Parmi les autres noms proposés, on retrouve Principharus, Victipharus, Cosmipharus et Ferdinandipharus, en l'honneur des quatre frères Médicis, noms que Hodierna, disciple de Galilée et auteur des premières éphémérides (Medicaeorum Ephemerides, 1656), utilisera. Hévélius les appelle Circulatores Jovis ou Jovis Comites, et Ozanam les appelle Gardes ou Satellites (du latin satelles, satellitis : escorte). Ce seront les noms proposés par Simon Marius (Simon Mayer), qui aurait, prétend-il, découvert les lunes de Jupiter en même temps que Galilée, qui s'imposeront : Io, Europe, Ganymède et Callisto, publiés dans le Mundus Jovialis de l'auteur en 1614. Galilée refusa d'utiliser les noms proposés par Marius et inventa par conséquent le système de numérotation qui est encore utilisé de nos jours, en parallèle avec les noms propres. La numérotation commence par la lune la plus proche de Jupiter :
- I : Io,
- II : Europe,
- III : Ganymède,
- IV : Callisto.
Galilée utilisait ce système dans ses cahiers de notes, mais il n'eut pas l'occasion de l'utiliser dans une version imprimée.
Structure interne
Les données collectées par les sondes Voyager et Galileo au sujet de la densité et de la nature de la croûte de ces quatre lunes ont permis d'élaborer un modèle de l'intérieur de chacune d'elles. Io (en haut à gauche), Europe (en haut à droite) et Ganymède (en bas à gauche) ont toutes trois un noyau de roches denses (et peut-être en métal solide); Callisto (en bas à droite) possède peut-être un petit noyau mais on pense que son intérieur est formé principalement d'eau sous forme de glace et de roches (largement indifférenciées).
Les lunes galiléennes, de la plus proche à la plus lointaine de Jupiter, sont :
| Nom | Structure interne | Diamètre (km) |
Masse (kg) |
Rayon orbital moyen (km) |
Période orbitale |
Type |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Io |  |
3643 | 8,93×1022 | 421 800 | 1,77 jours | volcanique |
| Europa |  |
3122 | 4,8×1022 | 671 100 | 3,55 jours | océanique |
| Ganymède |  |
5262 | 1,48×1023 | 1 070 400 | 7,16 jours | océanique |
| Callisto |  |
4821 | 1,08×1023 | 1 882 700 | 16,69 jours | océanique |