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Volcans et cratères dans le Système solaire

TP d’imagerie astronomique

 

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Etude de phénomènes volcaniques dans le Système Solaire

I - Etude d’un volcan sur Io

Images utilisées :
g2io_i24_i25_i27small
io_prometheus.fits
ioplume1

 

Ouvrir l'image g2io_i24...small..jpg.
 
1: Observer la trajectoire de la sonde qui « surveille » IO le satellite de Jupiter.
2: Expliquer le surnom de « pizza de l'espace »


Ouvrir l’image io_prometheus.fts (File/Open Image). (Crédit : NASA.). Il s’agit de l’observation d’une éruption du cratère Prométhée sur Io (le satellite galiléen le plus proche de Jupiter) par la sonde Galileo le 28 juin 1997. La même région observée par la sonde Voyager en 1979  présentait déjà des signes d’activité volcanique, il est possible que ce volcan soit en éruption depuis plus de 18 ans…

1 : Décrire cette image.
2 : Sachant que Io a un diamètre de 3 630 km, déterminer la hauteur et l’extension du panache de l’éruption observée.
 
Ouvrir l’image IO plume1.jpg (crédit ESA/NASA). Cette image (en fausses couleurs) a été prise par la sonde Galileo le 3 juillet 1999, à une altitude d’environ 130 km. La résolution est de 1,3 km par pixel. On peut observer un panache de gaz et de particules ejectés sous l’effet du volcanisme de la lune Io.

3 : Décrire cette image. La comparer à la précédente.
4 : Déterminer la hauteur et l’extension du panache de cette éruption.
5 : Etant donné que les volcans sur Terre ont des panaches qui peuvent monter à une altitude de 15-20 km, comparer les éruptions sur Terre et sur Io.



 
II - Un autre volcan sur Io

Image utilisée :
io1


 
Ouvrir l’image IO 1.jpg (crédit ESA/NASA). Il s’agit d’une éruption dans une région de Io qui a été nommée Tvashtar Catena. Cette image montre l’évolution rapide des coulées de lave actives ; elle confirme ce que les observations depuis la Terre permettaient de supposer : les jets de matières vus sur les images précédentes sont bien provoqués par des éruptions volcaniques.
 
1 : Observer les deux images ; décrire le terrain. Expliquer comment les coulées de laves actives ont évolué entre les deux dates.
2 : Evaluer la résolution de l’image de droite. En déduire la distance entre les deux coulées de laves actives. 

 


III - Etude d’un volcan sur Mars

Images utilisées :
olymonsface.fits
olymonsprofil.fits 

Ouvrir l’image olymons face.fts (Crédit : ESA/NASA.). Il s’agit d’Olympus Mons, le plus grand des volcans martiens et aussi le plus grand connu dans le Système solaire ; il est situé près de l’équateur de Mars. Il a une hauteur de 26 000 m.

 1 : Décrire l’image.
2 : En observant les indications de taille d’image (en haut à gauche), évaluer la résolution de cette photo numérique. Estimer alors le diamètre du volcan et la taille de sa caldera.
3 : Utiliser l’image olymonsprofile.fts pour mesurer la hauteur de la caldera. Discuter.
4 : Comparer avec le Mauna Loa à Hawaï (alt. 4170 m) qui est le plus grand volcan terrestre, dont la dernière éruption date de 1984. Sa caldera mesure 3km sur 5 km pour une profondeur d’environ 180 m.



 
IV - Mystère sur Encelade

Images utilisées :
enceladus.tif
enceladusfountains


 
Ouvrir l’image encelade (Crédit : ESA/NASA.). Il s’agit d'une image du satellite de Saturne appelé Encelade. Il y a environ deux semaines, Simon a entendu l'information suivante, d’origine américaine : « un phénomène volcanique a été mis en évidence sur le satellite Encelade de Saturne »; la sonde Cassini a envoyé des images de ce qui pourrait être des geysers... jusqu'à présent les scientifiques pensaient que seuls la Terre et Io étaient le siège de phénomènes volcaniques actifs...
 
1: Décrire la surface de ce satellite
2: Mesurer son diamètre après avoir évaluer la résolution de l'image  


Ouvrir l'image enceladusfountains.jpg (Crédit ESA/NASA). Il s'agit d'un « croissant de lune », photographié par la sonde Cassini
 
1: Décrire ce que vous voyez
2: Mesurer la taille des panaches. Comparer avec la taille d'Encelade