Le satellite de Jupiter Io est le siège de l’activité volcanique la plus intense des corps du système solaire. Une des manifestations de cette activité est la présence de "nuages" de sodium **atomique assez facilement observable en faisant de la spectrographie.
Les raies D du sodium en émission ont été observées pour la première fois dans le spectre de Io par Brown (1975). Ces émissions évoluent beaucoup dans le temps et ont plusieurs origines (The Dual Sources of Io’s Sodium Clouds. J. K. Wilson, Icarus, 2002).
Le sodium est connu pour s'échapper par des processus lents et rapides. La pulvérisation hors de l'atmosphère de Io forme un nuage étendu (forme de tore) s'échappant lentement (quelques km/s) et une queue s’échappant à grande vitesse (jusqu'à 10−30 km/s) (Smyth 1992). Il existe également d’autres mécanismes (le champ magnétique de Jupiter entre autre) qui conduisent à la fuite de sodium rapide (vitesse > 10 km/s) (Brown 1981; Thomas 1996).
J’ai utilisé spectrographe Star’Ex dans sa configuration de base (centré sur le doublet jaune des raies D du sodium neutre) associé à une lunette de 72mm f/6. Des spectres de Ganymede, Io et Europe ont été réalisés en cumulant pour chaque cible plusieurs poses de 500s.
Les spectres de Ganymede et Europe ne montrent quasiment aucune différence comparés au spectre de Io qui dévoile deux belles émissions légèrement décalées vers le bleu par rapport au raie D1 et D2 du Sodium au repos. Ce décalage correspond à une vitesse radiale d’environ 24.5 km/s. Je détecte donc surement un phénomène plus complexe que le simple nuage de sodium entourant partiellement Io. J’essaierai de refaire l’observation d’ici quelques jours pour voir l’évolution du spectre.
Spectre 2D de Io
Il est intéressant de voir les 2 raies en absorption du sodium et les deux pics en émission bouger en fonction du mouvement de Io alors que les raies telluriques restent bien alignées. Pour expliquer ces mouvement il faut avoir en tête que le système Jovien dans sa globalité mais aussi chaque lune possède une vitesse par rapport à la ligne de visée, d'où un décalage Doppler. Pour ce qui concerne les raies en absorption, Io réfléchie la lumière du spectre solaire et de ce fait, l'effet Doppler est doublé : une fois lorsque la lumière solaire éclaire le sol de Io, une seconde fois lorsque la lumière repart vers la Terre. Concernant les pics en émission, ils sont produit par l’activité volcanique de Io, l'effet Doppler est donc celui de la projection de la vitesse dans la direction de la Terre.
