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 »).
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.
Densité (g/cm3) | rayon (km) | masse ( x 1020 kg) | |
---|---|---|---|
Io | 3.53 | 1821 | 893. |
Europe | 3.01 | 1565 | 480. |
Ganymède | 1.94 | 2634 | 1482. |
Callisto | 1.83 | 2403 | 1076. |
Difficulté : L2
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 :
Calculer la proportion de glace dans Europe, Ganymède et Callisto ?
Le résultat est correct pour le satellite Europe. Par contre, pour Ganymède et Callisto les résultats sous-estiment la proportion de glace . Expliquer pourquoi ?
pages_exercices-eau/exo-glace.html
Soit :
Si et alors la densité de glace dans les satellites est:
Ganymède et Callisto sont beaucoup plus massifs que les deux satellites intérieurs et la pression en leur centre est importante. La densité de la glace d'eau augmentant avec la pression. L'hypothèse sur la densité de la glace sous-estime la valeur de et sous-estime aussi la valeur de .