Exercice : Satellites galiléens de Jupiter

Auteur: Françoise Roques

Les satellites galiléens de Jupiter

Jupiter et les satellites galiléens
jupfam1_galvg.jpg
Crédit : Images de la NASA

Les satellites galiléens (appelés ainsi parcequ'ils ont été découverts par Galilée en 1610) sont les 4 satellites « réguliers » les plus proches et les plus massifs de Jupiter .

Les satellites « réguliers » ont des orbites directes, de faible excentricité et sont proches du plan équatorial de la planète. A l'opposé, les satellites « irréguliers », sur des orbites plus lointaines, excentriques, parfois rétrogrades, ont été capturés à partir d'orbites circumsolaires (du latin « circum » qui veut dire « autour »).

images/excentricite.png
Simulation sur le site "Les exoplanètes". Une des caractéristiques d'une orbite : l'excentricité e = slash(c;a)
Crédit : UFE/Observatoire de Paris

Les satellites réguliers se sont formés dans un disque circumplanétaire de gaz et de poussière. Les mécanismes de formation sont les mêmes que ceux qui ont formé les planètes dans le disque circumsolaire.

Les propriétés des satellites galiléens, notamment la décroissance de leurs densité avec la distance à la planète, sont des traces de ces processus de formation.

Propriétés des satellites galiléens
Densité (g/cm3)rayon (km)masse ( x 1020 kg)
Io3.53 1821893.
Europe3.01 1565 480.
Ganymède1.94 26341482.
Callisto1.83 24031076.

Glace dans les satellites

Difficulté : L2

Auteur: Françoise Roques

exerciceExercice

On suppose que les satellites sont composés, d'une part de glace, et d'autre part d'éléments lourds, mélange de roches et de métaux. On suppose aussi que IO ne contient pas du tout de glace. En supposant que la densité des éléments lourds est égale à la densité de IO, et que la densité de la glace d'eau est de 1 g/cm3 :

Question 1)

Calculer la proportion de glace dans Europe, Ganymède et Callisto ?

Question 2)

Le résultat est correct pour le satellite Europe. Par contre, pour Ganymède et Callisto les résultats sous-estiment la proportion de glace . Expliquer pourquoi ?


Réponses aux exercices

pages_exercices-eau/exo-glace.html

Exercice