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Jupiter
et ses satellites

Aperçu
Avec la découverte au début du XVIIe siècle de quatre lunes gravitant autour de Jupiter, les astronomes disposaient de nouveaux éléments permettant de remettre en cause la vision géocentrique qui avait prévalu jusque là. Mais alors que d'autres satellites seront découverts au fil des décennies autour des autres planètes géantes, il a fallu attendre la fin du XIXe siècle pour qu'une cinquième lune jovienne soit observée. Depuis, les découvertes se sont succédées, en partie grâce à l'exploration in situ du Système jovien, mais aussi au cours des dernières années depuis le sol, grâce à la disponibilité de nouveaux instruments géants associés à des détecteurs de plus en plus performants.
Dates clés :
1610 - découverte des quatre principaux satellites par Galilée et indépendamment par Simon Marius.

1892 - Découverte d'Amalthée par E. Barnard.

1979 - Nouvelles découvertes de satellites faites grâce aux sondes spatiales.


Jalons
Les satellites galiléens

Ces satellites, placés sur des orbites presque circulaires et très proches du plan équatorial de Jupiter, ont été découverts par Galilée et Simon Marius en 1610. On les appelle les satellites galiléens
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Les premières observations effectuées par Galilée.
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Guéguerre de priorité ou erreur de calendrier?
En général, savoir quel est le premier auteur d'une découverte est une question assez oiseuse, et en tout cas d'un intérêt secondaire en comparaison du contexte et de tous les autres éléments qui sont intervenus dans la dite découverte. Il en est ainsi, à première vue, à propos de la découverte des quatre principaux satellites de Jupiter. On lit parfois que Galilée a découvert le premier (Io), le troisième (Ganymède) et le quatrième (Callisto), le 7 janvier 1610 (de fait, comme on peut le constater sur l'image ci-dessus, il ne signale dans un premier temps que ces trois-là, et le quatrième satellite n'est pas consigné avant le 13 janvier...), et que Simon Marius a découvert le second (Europe), le 8 janvier 1610. Cela ressemble à compromis plutôt bizarre. Mais cela cache en fait un point d'histoire inattendu.

La question de l'antériorité de Galilée pourrait même ne pas se poser du tout si l'on note que Simon Marius n'a publié sa découverte qu'en 1612. D'aucuns (Grant) ont même traité Marius d'imposteur impudent lorsqu'il prétend avoir découvert ces satellites le 29 décembre 1609, quand Galilée reconnaît ne les avoirs vus que le 7 janvier 1610. Curieusement, Marius n'a jamais prétendu à la moindre priorité. Et tout ce que l'on a voulu faire dire à l'histoire ensuite semble ne relever que d'un malentendu lié à l'utilisation de calendriers différents par les deux astronomes. Galilée travaillait en Italie, où la réforme grégorienne avait déjà été adoptée. Simon Marius vivait en Bohème, où l'on utilisait encore le calendrier julien...

Page du journal de Galilée (Source : The Galileo Project).

Les noms des satellites
Galilée avait proposé de nommer astres médicéens les quatre principaux satellites de Jupiter, en l'honneur du grand duc de Toscane Cosme II de Médicis, qu'il souhaitait flatter. Kepler parlait pour les désigner pour sa part des Circulatores Joviales et Fabricius des Joviales, tout court, mais précisait que si l'on souhaiter donner un nom à chacun pour les différencier, on pouvait jouer de l'analogie de ces astres autour de Jupiter avec les planètes autour du Soleil et utiliser les termes de Mercurius jovialis, Venus jovialis, Jupiter Jovialis (!) et Saturnus Jovialis.
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Ganymède.
Ganymède dessiné par Dawes, les 11 février 1849,
31 janvier 1860 et 21 août 1867.
("Sont-ce là des océans ?", se demandait Flammarion).

à qui on a emprunté cette image).
Les noms adoptés pour eux aujourd'hui sont ceux proposés par Simon Marius. Mais il a fallu beaucoup de temps pour que les astronomes s'accordent sur cette nomenclature. On sait ainsi que Europe et Io, ont également été donnés à des astéroïdes découverts par Goldschmidt à Paris, et C. H. F. Peters au Hamilton College à Clinton, le 6 février 1858, et le 19 septembre 1865, respectivement. Pour éviter les confusions, les astronomes se sont longtemps habitués à désigner les satellites galiléens par des chiffres romains : I, II, III et IV, en fonction de leur distance croissante à Jupiter. Mais la découverte d'un cinquième satellite par Barnard, à l'observatoire Lick, en 1892, a brisé cette logique, puisque cette lune était alors la plus proche de la planète géante. Fallait-il lui assigner le nombre I et décaler les autres désignations, jusqu'à ce qu'une nouvelle découverte mette de nouveau en péril ce réarrangement?


Le Monde de Jupiter, selon Marius
(Source : Project Galileo).

La question s'est donc posée à partir de ce moment de fixer la nomenclature des satellites déjà connus, sans présumer des découvertes à venir. Un petit débat a alors agité la communauté astronomique. On s'est assez vite mis d'accord pour aller puiser dans la mythologie ancienne les noms à utiliser. Pour le cinquième satellite on a par exemple avancé les noms de Fulmen ou Keraunos, puis d'Amalthée qui a finalement prévalu.

Les "astres médicéens"
des Éphémérides de Cassini.
(Source : Galileo Project).

Les autres satellites

Pendant près de trois siècles les seules lunes connues autour de Jupiter étaient les quatre satellites galiléens. Si l'on excepte, Amalthée découvert par Barnard en 1892, les découvertes suivantes devront attendre le XXe siècle. Ainsi, Nicholson, qui fait aussi bien que Galilée en découvrant lui aussi quatre satellites autour de Jupiter, entre 1914 et 1951. L'exploration par des sondes spatiales du Système jovien apportera encore de nouvelles découvertes, telles celles des trois satellites repérés en 1979 sur des images transmises par la sonde Voyager 1. Puis à partir de 1999 et la découverte de Callirrhoé (S/1999 J1) dans le cadre du programme Spacewatch, des satellites sont de nouveau découverts depuis le sol. En 2003, une douzaine de satellites supplémentaires eux aussi découverts depuis le sol (principalement au Mauna Kea (Hawaii) à l'aide des télescopes Subaru et CFHT) a rejoint ceux déjà connus. On ne donne ci-dessous que la liste des objets découverts avant 2000 :
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Satellite
Année
Découvreur(s)
Amalthée 1892 Barnard
Himalia 1904 Perrine
Elara 1905 Perrine
Pasiphée 1908 Melotte
Sinope 1914 Nicholson
Carme 1938 Nicholson
Lysithée 1938 Nicholson
Anankè 1951 Nicholson
Léda 1974 Kowal
Métis 1979 Synott
Thébé 1979 Synott
Adrastée 1979 Jewitt et Danielson
Callirrhoé 1999 T. Gehrels, B. Marsden et al.
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