Voir la source de Satellites galiléens

{{En-tête label|AdQ|année=2020|TdQ}}
[[Fichier:Jupiter and the Galilean Satellites.jpg|vignette|Les quatre lunes galiléennes de [[Jupiter (planète)|Jupiter]] dans un montage permettant de comparer leur taille à celle de la planète. De haut en bas : [[Io (lune)|Io]], [[Europe (lune)|Europe]], [[Ganymède (lune)|Ganymède]] et [[Callisto (lune)|Callisto]]<ref>{{Lien web |langue=en |titre=PIA00600: Family Portrait of Jupiter's Great Red Spot and the Galilean Satellites |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00600 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |éditeur=[[Jet Propulsion Laboratory]] |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.|alt=À gauche, on observe une partie de Jupiter et de sa Grande Tache rouge. Les lunes sont juxtaposées à sa droite.]]
Les '''satellites galiléens''', ou '''lunes galiléennes''', sont les quatre plus grands [[satellites naturels de Jupiter]]. Par ordre d'éloignement à la planète, il s'agit de [[Io (lune)|Io]], [[Europe (lune)|Europe]], [[Ganymède (lune)|Ganymède]] et [[Callisto (lune)|Callisto]]<ref group="N">On peut se souvenir de cet ordre avec la phrase suivante : '''I'''l '''E'''st '''G'''ros '''C'''omme Jupiter</ref>. Ils sont observés pour la première fois par [[Galilée (savant)|Galilée]] en {{Date|janvier 1610|en astronomie}} grâce à l'amélioration de [[lunettes de Galilée|sa lunette astronomique]] et leur découverte est publiée dans {{langue|la|''[[Sidereus nuncius]]''}} en {{Date|mars 1610|en astronomie}}. Ils sont alors les premiers [[Satellite naturel|satellites naturels]] découverts en orbite autour d'une autre planète que la [[Terre]], ceci remettant grandement en cause le [[Géocentrisme|modèle géocentrique]] défendu par de nombreux [[astronome]]s de l'époque et prouvant l'existence d'[[Objet céleste|objets célestes]] invisibles à l'[[œil nu]].

Ces satellites sont parmi les plus grands objets du [[Système solaire]] à l'exception du [[Soleil]] et des huit [[planète]]s, tous étant plus grands que les [[Planète naine|planètes naines]]. En particulier, Ganymède est la lune la plus grande et la plus massive du Système solaire, dépassant en taille la planète [[Mercure (planète)|Mercure]]. Ce sont également les seules lunes de [[Jupiter (planète)|Jupiter]] suffisamment massives pour être sphériques. Par ailleurs, les trois lunes intérieures, Io, Europe et Ganymède, sont le seul exemple connu de [[Résonance orbitale#La résonance de Laplace|résonance de Laplace]] dans le Système solaire : les trois corps sont en [[résonance orbitale]] 4:2:1.

Si Galilée les nomme initialement ''{{Langue|la|texte=Medicea Sidera}}'' {{En français|étoiles médicéennes}} en l'honneur de la [[maison de Médicis]] {{Incise|ses [[mécènes]]}}, les noms qui entrent dans la postérité sont ceux choisis par [[Simon Marius]] {{Incise|qui revendiquait par ailleurs la paternité de la découverte des lunes}} d'après une suggestion de [[Johannes Kepler]]. Ces dénominations correspondent à des personnages de la [[mythologie grecque]], maîtresses et amants de [[Zeus]] ([[Jupiter (mythologie)|Jupiter]] dans la [[mythologie romaine]]), à savoir [[Io (mythologie)|Io]], une prêtresse d'[[Héra]] et fille d'[[Inachos (mythologie)|Inachos]] ; [[Europe fille d'Agénor|Europe]], fille d'[[Agénor fils de Poséidon|Agénor]] ; [[Ganymède]], [[échanson]] des dieux ; et [[Callisto (mythologie)|Callisto]], une [[nymphe]] d'[[Artémis]].

Représentant la quasi-totalité (99,997 %) de la masse en orbite autour de Jupiter, elles restent les seules lunes connues de la planète pendant près de trois siècles, jusqu'à la découverte en 1892 de la cinquième plus grande, [[Amalthée (lune)|Amalthée]], dont la taille est bien plus faible ({{unité|150-250|km}}) et la masse aussi (environ {{unité|2|millions}} de milliards de tonnes, {{unité|24000|fois}} moins qu’[[Europe (lune)|Europe]], le plus petit des satellites galiléens).

== Description des lunes ==
=== Io ===
{{Article détaillé|Io (lune)}}
[[Fichier:Io highest resolution true color.jpg|vignette|[[Io (lune)|Io]] par ''[[Galileo (sonde spatiale)|Galileo]]'' en 1999<ref>{{Lien web |langue=en|titre=PIA02308: Global image of Io (true color) |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA02308 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Cadrage sur la lune Io. Sa surface est jaune vers l'équateur et plus brune vers les pôles. Des taches rouges et des points noirs parsèment la surface.]]

Io est la lune galiléenne ayant l'orbite la plus proche de [[Jupiter (planète)|Jupiter]], possédant un [[Grand axe|demi-grand axe]] de {{unité|421800|[[kilomètre]]s}} et une [[période de révolution]] d'environ {{unité|42|heures}}. Par ailleurs, elle est la quatrième plus grande [[Satellites naturels du Système solaire|lune du Système solaire]], par son diamètre moyen de {{unité|3643|km}} {{Incise|tout en étant la deuxième plus petite des lunes galiléennes}}, la plus [[Densité|dense]] d'entre elles et l'[[Objet céleste|objet astronomique]] connu contenant la plus faible quantité d'[[eau]]<ref name ="JovianFact">{{Lien web |langue=en |titre=Jovian Satellite Fact Sheet |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/joviansatfact.html |site={{lang|en|[[National Space Science Data Center]]}} |consulté le=16 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name ="SmallWorlds">{{Lien web |langue=en |titre=Solar System Small Worlds Fact Sheet |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/galileanfact_table.html |site=National Space Science Data Center |consulté le=16 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="DepthIo">{{Lien web |langue=en |titre=In Depth - Io |url=https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/io/in-depth |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.

Avec plus de {{Unité|400|[[volcan]]s}} actifs, Io est aussi l'objet le plus géologiquement actif du [[Système solaire]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Rosaly M. C |nom1=Lopes |prénom2=Lucas W |nom2=Kamp |prénom3=William D |nom3=Smythe |prénom4=Peter |nom4=Mouginis-Mark |titre=Lava lakes on Io: observations of Io's volcanic activity from Galileo NIMS during the 2001 fly-bys |périodique=Icarus |série=Special Issue: Io after Galileo |volume=169 |numéro=1 |date=01 mai 2004|issn=0019-1035 |doi=10.1016/j.icarus.2003.11.013 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103503003774 |consulté le=16 novembre 2020|pages=140–174}}.</ref>{{,}}<ref name="NatGeoAndrews">{{Lien web |langue=fr |auteur=Robin George Andrews |titre=Io, la lune la plus volcanique du système solaire |url=https://www.nationalgeographic.fr/espace/2019/07/io-la-lune-la-plus-volcanique-du-systeme-solaire |site=www.nationalgeographic.fr |date=18 juillet 2019|consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=110-111}}. Cette activité géologique extrême est le résultat d'un [[réchauffement par effet de marée]] dû au [[frottement]] engendré à l'intérieur de la lune par ses [[Interaction gravitationnelle|interactions gravitationnelles]] avec [[Jupiter (planète)|Jupiter]], conséquence de son orbite maintenue légèrement excentrique par sa [[résonance orbitale]] avec [[Europe (lune)|Europe]] et [[Ganymède (lune)|Ganymède]]{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=110-111}}{{,}}<ref name="Schenk2001">{{Article |langue=en |prénom1=Paul |nom1=Schenk |prénom2=Henrik |nom2=Hargitai |prénom3=Ronda |nom3=Wilson |prénom4=Alfred |nom4=McEwen |titre=The mountains of Io: Global and geological perspectives from Voyager and Galileo |périodique=Journal of Geophysical Research: Planets |volume=106 |numéro=E12 |date= 2001|issn=2156-2202 |doi=10.1029/2000JE001408 |lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2000JE001408 |consulté le=19 novembre 2020|pages=33201–33222}}.</ref>. Ces volcans produisent des [[Panache volcanique|panaches]] de [[soufre]] et de [[dioxyde de soufre]] qui s'élèvent à plusieurs centaines de kilomètres au-dessus de la surface puis recouvrent les vastes plaines de la lune d'une couche givrée de matériaux, la peignent dans diverses nuances de couleurs<ref name="NatGeoAndrews" />. Les matériaux produits par ce volcanisme constituent d'une part l'[[Atmosphère planétaire|atmosphère]] mince et inégale de Io, et produisent d'autre part un grand [[Tore planétaire|tore de plasma]] autour de Jupiter du fait de leur interaction avec la [[Magnétosphère de Jupiter|magnétosphère de la planète]]<ref name="McEwen 1998">{{Article |langue=en |prénom1=A. S. |nom1=McEwen |prénom2=L. |nom2=Keszthelyi |prénom3=J. R. |nom3=Spencer |prénom4=G. |nom4=Schubert |titre=High-Temperature Silicate Volcanism on Jupiter's Moon Io |périodique=Science |volume=281 |numéro=5373 |date=03 juillet 1998|issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=9651251 |doi=10.1126/science.281.5373.87 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/281/5373/87 |consulté le=16 novembre 2020|pages=87–90}}.</ref>{{,}}<ref>{{Chapitre|langue=en|prénom1=Nicholas M.|nom1=Schneider|prénom2=Fran|nom2=Bagenal|titre chapitre=Io’s neutral clouds, plasma torus, magnetospheric interaction|titre ouvrage=Io After Galileo: A New View of Jupiter’s Volcanic Moon|éditeur=Springer|collection=Springer Praxis Books|date= 2007|isbn=978-3-540-48841-5|doi=10.1007/978-3-540-48841-5_11|lire en ligne=https://doi.org/10.1007/978-3-540-48841-5_11|consulté le=19 novembre 2020|passage=265–286}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Andrew C. |nom1=Walker |prénom2=Sergey L. |nom2=Gratiy |prénom3=David B. |nom3=Goldstein |prénom4=Chris H. |nom4=Moore |titre=A comprehensive numerical simulation of Io’s sublimation-driven atmosphere |périodique=Icarus |volume=207 |numéro=1 |date=01 mai 2010|issn=0019-1035 |doi=10.1016/j.icarus.2010.01.012 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103510000229 |consulté le=19 novembre 2020|pages=409–432}}.</ref>.

Cette surface est également parsemée de plus de {{Unité|100|[[montagne]]s}} qui sont soulevées par des phénomènes [[tectonique]]s à la base de la [[Croûte planétaire|croûte]] de [[silicate]]<ref name="Schenk2001" />. Certains de ces sommets sont plus hauts que le [[Everest|mont Everest]], malgré le fait que le rayon de Io soit {{Unité|3,5|fois}} plus petit que celui de la [[Terre]] et environ égal à celui de la [[Lune]]{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=110-111}}{{,}}<ref name="Schenk2001" />. Contrairement à la plupart des lunes du [[Système solaire externe]], qui sont notamment composées de [[Glace|glace d'eau]], Io est composée de roche de [[silicate]] entourant un noyau de [[fer]] fondu ou de [[pyrite]]<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Galilean Satellites |url=http://abyss.uoregon.edu/~js/ast121/lectures/lec13.html |site=abyss.uoregon.edu |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}{{Sfn|Krupp|Vasyliunas|5=2004|p=281–306 - "Interior composition, structure and dynamics of the Galilean satellites"}}{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=William B. |nom1=Moore |prénom2=Gerald |nom2=Schubert |prénom3=John D. |nom3=Anderson |prénom4=John R. |nom4=Spencer |titre=The interior of Io |périodique=Io After Galileo |date= 2007|doi=10.1007/978-3-540-48841-5_5 |lire en ligne=http://springer.nl.go.kr/chapter/10.1007/978-3-540-48841-5_5 |consulté le=19 novembre 2020|pages=89–108}}.</ref>.

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=== Europe ===
{{Article détaillé|Europe (lune)}}
[[Fichier:Europa-moon.jpg|thumb|Europe par ''Galileo'' en 1996<ref name="PIA01299">{{Lien web |langue=en |titre=PIA01299: The Galilean Satellites |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA01299 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Cadrage sur Europe, la lune a une surface grise et brunâtre. Des lignes la parsèment, ainsi qu'un cratère entouré d'éjectas blancs.]]
[[Europe (lune)|Europe]] est la seconde lune galiléenne par la distance avec Jupiter, possédant un demi-[[grand axe]] de {{unité|671100|kilomètres}}, et la plus petite des quatre avec un diamètre de {{unité|3122|km}}, ce qui fait d'elle la sixième plus grande [[Satellites naturels du Système solaire|lune du Système solaire]], après la [[Lune]]<ref name="JovianFact" />{{,}}<ref name="SmallWorlds" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=In Depth - Europa |url=https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/europa/in-depth |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.

Elle est principalement constituée de roche [[Silicate|silicatée]] et d'une [[Croûte planétaire|croûte]] de [[glace d'eau]], ainsi que probablement d'un [[Noyau planétaire|noyau]] de [[fer]] et de [[nickel]]{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=146-147}}. Elle possède une très mince [[Atmosphère planétaire|atmosphère]], composée principalement d'[[oxygène]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=D. T. |nom1=Hall |prénom2=D. F. |nom2=Strobel |prénom3=P. D. |nom3=Feldman |prénom4=M. A. |nom4=McGrath |titre=Detection of an oxygen atmosphere on Jupiter's moon Europa |périodique=Nature |volume=373 |numéro=6516 |date=1995-02 |issn=1476-4687 |doi=10.1038/373677a0 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/373677a0 |consulté le=19 novembre 2020|pages=677–679}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=V. I. |nom1=Shematovich |prénom2=R. E. |nom2=Johnson |prénom3=J. F. |nom3=Cooper |prénom4=M. C. |nom4=Wong |titre=Surface-bounded atmosphere of Europa |périodique=Icarus |volume=173 |numéro=2 |date=01 février 2005|issn=0019-1035 |doi=10.1016/j.icarus.2004.08.013 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001910350400288X |consulté le=19 novembre 2020|pages=480–498}}.</ref>. Sa surface présente notamment des [[Strie glaciaire|stries glaciaires]] et des fissures appelées ''[[Linea (exogéologie)|lineae]]'' mais peu de [[Cratère d'impact|cratères d'impact]], faisant qu'elle est comparée aux [[Région polaire|régions polaires]] terrestres<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Nola Taylor |nom=Redd |titre=Jupiter Moon's Buried Lakes Evoke Antarctica |url=https://www.space.com/13648-europa-icy-lakes-earth-antarctica-analogues.html |site=Space.com |date=16 novembre 2011|consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=146-149}}.

Elle possède la surface la plus lisse de tous les [[Objet céleste|objets célestes]] connus du [[Système solaire]]<ref>{{Lien web |langue=fr |prénom=Emma |nom=Hollen |titre=La Nasa publie les images les plus détaillées de l'étrange surface d'Europe, lune glacée de Jupiter |url=https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/europe-nasa-publie-images-plus-detaillees-etrange-surface-europe-lune-glacee-jupiter-56223/ |site=Futura |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=NASA confirms mission to discover if Jupiter moon Europa can support life |url=https://news.sky.com/story/nasa-confirms-mission-to-discover-if-jupiter-moon-europa-can-support-life-11789889 |site=Sky News |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>. Cette surface jeune {{Incise|d'un âge estimé à 100 millions d'années}} et sans relief associée à la présence d'un [[Induction électromagnétique|champ magnétique induit]] conduit à l'[[hypothèse]] que, malgré une température de surface maximale de {{Conversion|130|K|°C|0|lk=on|abbr=on}}, elle posséderait un [[océan]] d'eau souterrain, d'une profondeur de l'ordre de {{Unité|100|km}}, milieu favorable à une éventuelle [[vie extraterrestre]]{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=146-149}}. Le modèle prédominant suggère que le [[réchauffement par effet de marée]] dû à son orbite légèrement [[Excentricité orbitale|excentrique]] {{Incise|maintenue par sa résonance orbitale avec Io et Ganymède}} permet à l'océan de rester liquide et entraînerait un mouvement de glace similaire à la [[tectonique des plaques]], la première activité de ce type constatée sur un autre objet que la [[Terre]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Richard |nom1=Greenberg |prénom2=Paul |nom2=Geissler |prénom3=Gregory |nom3=Hoppa |prénom4=B. Randall |nom4=Tufts |titre=Tectonic Processes on Europa: Tidal Stresses, Mechanical Response, and Visible Features |périodique=Icarus |volume=135 |numéro=1 |date=01 septembre 1998|issn=0019-1035 |doi=10.1006/icar.1998.5986 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103598959863 |consulté le=16 novembre 2020|pages=64–78}}.</ref>{{,}}{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=146-149}}. Du [[Chlorure de sodium|sel]] observé sur certaines [[Liste des formations géologiques d'Europe|caractéristiques géologiques]] suggère que l'océan interagit avec la croûte, fournissant également une source d'indices pour déterminer si Europe pourrait être [[Habitabilité d'une planète|habitable]]<ref>{{Lien web |langue=fr |nom=NatGeoFrance |titre=Europe, l’une des lunes de Jupiter, serait recouverte de sel |url=https://www.nationalgeographic.fr/espace/2019/06/decouverte-europe-lune-des-lunes-de-jupiter-serait-recouverte-de-sel |site=National Geographic |date=24 juin 2019|consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.

En outre, le télescope spatial ''[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]]'' détecte régulièrement l'émission de panaches de [[vapeur d'eau]] similaires à ceux observés sur [[Encelade (lune)|Encelade]], une lune de [[Saturne (planète)|Saturne]], qui seraient causés par des [[geyser]]s en éruption<ref>{{Lien web |langue=fr|prénom=Frédéric |nom=Schmidt |prénom2=Ines |nom2=Belgacem |titre=Les mystérieux geysers d’Europe, lune glacée de Jupiter |url=http://theconversation.com/les-mysterieux-geysers-deurope-lune-glacee-de-jupiter-127860 |site=The Conversation |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |nom=ESO |titre=Hubble discovers water vapour venting from Jupiter’s moon Europa |url=https://www.spacetelescope.org/news/heic1322/ |site=www.spacetelescope.org |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.

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=== Ganymède ===
{{Article détaillé|Ganymède (lune)}}
[[Fichier:Ganymede - Perijove 34 Composite.png|alt=Cadrage sur Ganymède. Sa surface est grise foncée, avec une grande tache noire au nord et une grande tache blanche vers le sud.|vignette|[[Ganymède (lune)|Ganymède]] par ''Juno'' en 2021<ref name="PIA01299" />.]]
[[Ganymède (lune)|Ganymède]], la troisième lune galiléenne par la distance avec Jupiter avec un demi-grand axe de {{unité|1070400|kilomètres}}, est le plus grand et le plus massif satellite naturel du Système solaire, avec respectivement un diamètre moyen de {{unité|5262|km}} {{Incise|dépassant de 8 % celui de la planète [[Mercure (planète)|Mercure]]}} et une masse de {{Unité|1.482|e=23|kg}}<ref name="JovianFact" />{{,}}<ref name="SmallWorlds" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=In Depth - Ganymede |url=https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/ganymede/in-depth |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.

C'est un corps totalement [[Différenciation planétaire|différencié]], avec un [[#Noyau|liquide]] riche en [[fer]] et une croûte de glace flottant sur un manteau de glace plus chaud{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=144-145}}. La glace de surface serait située sur un [[océan subglaciaire]] salé situé à {{unité|200|km}} de profondeur et qui pourrait contenir plus d'eau que tous les océans de la [[Terre]] réunis<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Miriam Kramer 12 |nom=March 2015 |titre=Jupiter's Moon Ganymede Has a Salty Ocean with More Water than Earth |url=https://www.space.com/28807-jupiter-moon-ganymede-salty-ocean.html |site=Space.com |consulté le=20 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Un océan plus vaste que ceux de la Terre sur Ganymède, une lune de Jupiter |url=https://www.lexpress.fr/actualite/sciences/un-ocean-plus-vaste-que-ceux-de-la-terre-sur-ganymede-une-lune-de-jupiter_1660817.html |site=LExpress.fr |date=12 mars 2015|consulté le=20 novembre 2020}}.</ref>. Deux grands types de terrains couvrent sa surface : environ un tiers de régions sombres, criblées de [[cratère d'impact|cratères d'impact]] et âgées de quatre milliards d'années ; et, pour les deux tiers restants, des régions plus claires, un peu plus jeunes et présentant de larges rainures{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=144-145}}. La cause de cette perturbation géologique n'est pas bien connue, mais est probablement le résultat d'une [[Tectonique|activité tectonique]] provoquée par un réchauffement par effet de marée et d'une modification du volume de la lune au cours de son histoire{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=144-145}}. La lune possède de nombreux cratères d'impact mais beaucoup ont disparu ou sont à peine visibles car recouverts par la glace se formant au-dessus, alors appelés [[Palimpseste (planétologie)|palimpseste]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Kevin |nom1=Zahnle |prénom2=Luke |nom2=Dones |prénom3=Harold F |nom3=Levison |titre=Cratering Rates on the Galilean Satellites |périodique=Icarus |volume=136 |numéro=2 |date=01 décembre 1998|issn=0019-1035 |doi=10.1006/icar.1998.6015 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103598960158 |consulté le=19 novembre 2020|pages=202–222}}.</ref>{{,}}{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=144-145}}.

C'est le seul satellite du Système solaire connu pour posséder une [[#Magnétosphère|magnétosphère]], probablement créée par [[Effet dynamo (astrophysique)|effet dynamo]] avec une [[convection]] à l'intérieur du cœur ferreux liquide<ref name="Kivelson2002">{{Article |langue=en |prénom1=M. G. |nom1=Kivelson |prénom2=K. K. |nom2=Khurana |prénom3=M. |nom3=Volwerk |titre=The Permanent and Inductive Magnetic Moments of Ganymede |périodique=Icarus |volume=157 |numéro=2 |date=01 juin 2002|issn=0019-1035 |doi=10.1006/icar.2002.6834 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001910350296834X |consulté le=16 novembre 2020|pages=507–522}}.</ref>. Sa faible magnétosphère est comprise à l'intérieur du [[Magnétosphère de Jupiter|champ magnétique beaucoup plus important de Jupiter]] et connectée à lui par des [[Ligne de champ|lignes de champ]] ouvertes. Le satellite possède une [[Atmosphère de Ganymède|fine atmosphère]] contenant notamment du [[dioxygène]] ({{fchim|O|2}})<ref>{{Article |langue=en |prénom1=D. T. |nom1=Hall |prénom2=P. D. |nom2=Feldman |prénom3=M. A. |nom3=McGrath |prénom4=D. F. |nom4=Strobel |titre=The Far-Ultraviolet Oxygen Airglow of Europa and Ganymede |périodique=The Astrophysical Journal |volume=499 |numéro=1 |date=1998 May 20 |issn=0004-637X |doi=10.1086/305604 |lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1086/305604/meta |consulté le=16 novembre 2020|pages=475}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Wendy M. |nom1=Calvin |prénom2=John R. |nom2=Spencer |titre=Latitudinal Distribution of O2on Ganymede: Observations with the Hubble Space Telescope |périodique=Icarus |volume=130 |numéro=2 |date=01 décembre 1997|issn=0019-1035 |doi=10.1006/icar.1997.5842 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103597958425 |consulté le=19 novembre 2020|pages=505–516}}.</ref>.

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=== Callisto ===
{{Article détaillé|Callisto (lune)}}
[[Fichier:Callisto, moon of Jupiter, NASA.jpg|thumb|[[Callisto (lune)|Callisto]] par ''Galileo'' en 1997<ref name="PIA01299" />.|alt=Cadrage sur Callisto. Elle a une surface noire très sombre, avec des taches très brillantes la parsemant.]]
[[Callisto (lune)|Callisto]] est la lune galiléenne la plus éloignée de Jupiter avec un demi-grand axe de {{unité|1882700|kilomètres}} ainsi que la deuxième par la taille avec un rayon moyen de {{unité|2410|km}} {{Incise|et donc la troisième plus grande lune dans le Système solaire|.}}<ref name="JovianFact" />{{,}}<ref name="SmallWorlds" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=In Depth - Callisto |url=https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/callisto/in-depth |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>. Parmi les lunes galiléennes, elle est la moins dense de toutes et la seule à ne pas être en résonance orbitale{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=142-143}}. Elle est composée approximativement de [[roche]] et de [[glace]] à parts égales et, en raison de l'absence d'échauffement dû aux [[Force de marée|forces de marée]], ne serait que partiellement [[Différenciation planétaire|différenciée]]{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=142-143}}{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=K. |nom1=Nagel |prénom2=D. |nom2=Breuer |prénom3=T. |nom3=Spohn |titre=A model for the interior structure, evolution, and differentiation of Callisto |périodique=Icarus |volume=169 |numéro=2 |date=01 juin 2004|issn=0019-1035 |doi=10.1016/j.icarus.2003.12.019 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103504000223 |consulté le=19 novembre 2020|pages=402–412}}.</ref>. Callisto pourrait posséder un océan d'[[eau]] liquide à plus de {{unité|100 kilomètres}} sous la surface. Ce dernier serait susceptible d'accueillir la [[vie extraterrestre]], bien que cela soit considéré comme moins probable que pour Europe{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=142-143}}{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Christophe |nom1=Zimmer |prénom2=Krishan K. |nom2=Khurana |prénom3=Margaret G. |nom3=Kivelson |titre=Subsurface Oceans on Europa and Callisto: Constraints from Galileo Magnetometer Observations |périodique=Icarus |volume=147 |numéro=2 |date=01 octobre 2000|issn=0019-1035 |doi=10.1006/icar.2000.6456 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001910350096456X |consulté le=16 novembre 2020|pages=329–347}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Jere H. |nom1=Lipps |prénom2=Gregory |nom2=Delory |prénom3=Joseph T. |nom3=Pitman |prénom4=Sarah |nom4=Rieboldt |titre=Astrobiology of Jupiter's icy moons |périodique=Instruments, Methods, and Missions for Astrobiology VIII |volume=5555 |éditeur=International Society for Optics and Photonics |date=01 novembre 2004|doi=10.1117/12.560356 |lire en ligne=https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/5555/0000/Astrobiology-of-Jupiters-icy-moons/10.1117/12.560356.short |consulté le=16 novembre 2020|pages=78–92}}.</ref>.

La surface de Callisto est très [[cratère d'impact|cratérisée]] {{Incise|elle est l'une des lunes possédant le plus de cratères du Système solaire}}, extrêmement vieille et ne montre pas de trace d'activité tectonique, présentant notamment un bassin de {{Unité|3000|km}} de large nommé [[Valhalla (cratère)|Valhalla]] datant probablement de la formation de la croûte du satellite<ref name="Greeley2000" />{{,}}{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=142-143}}. De plus, elle est moins affectée par la [[magnétosphère]] de Jupiter que les autres satellites internes car elle est plus éloignée de la planète, impliquant qu'elle ait été considérée comme le corps le plus adapté à l'installation d'une base humaine pour l'exploration du système jovien<ref>{{Article |langue=en|prénom1=Patrick A. |nom1=Troutman |prénom2=Kristen |nom2=Bethke |prénom3=Fred |nom3=Stillwagen |prénom4=Darrell L. |nom4=Caldwell |titre=Revolutionary Concepts for Human Outer Planet Exploration (HOPE) |périodique=AIP Conference Proceedings |volume=654 |numéro=1 |date=17 janvier 2003|issn=0094-243X |doi=10.1063/1.1541373 |lire en ligne=https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1541373 |consulté le=16 novembre 2020|pages=821–828}}.</ref>. La lune est entourée par une [[Atmosphère planétaire|atmosphère]] très ténue composée notamment de [[dioxyde de carbone]] et probablement d'[[oxygène|oxygène moléculaire]], ainsi que par une [[ionosphère]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Robert W. |nom1=Carlson |titre=A Tenuous Carbon Dioxide Atmosphere on Jupiter's Moon Callisto |périodique=Science |volume=283 |numéro=5403 |date=05 février 1999|issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=9933159 |doi=10.1126/science.283.5403.820 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/283/5403/820 |consulté le=16 novembre 2020|pages=820–821}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Mao-Chang |nom1=Liang |prénom2=Benjamin F. |nom2=Lane |prénom3=Robert T. |nom3=Pappalardo |prénom4=Mark |nom4=Allen |titre=Atmosphere of Callisto |périodique=Journal of Geophysical Research: Planets |volume=110 |numéro=E2 |date= 2005|issn=2156-2202 |doi=10.1029/2004JE002322 |lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2004JE002322 |consulté le=16 novembre 2020}}.</ref>.

{{Clr|gauche}}

=== Tableau de synthèse ===
Ce tableau est formé à partir des données fournies par la [[NASA]] dans son ''Jovian Satellite Fact Sheet''<ref name ="JovianFact" />. La taille des images est à l'échelle respective des lunes.

{| class="wikitable centre" style="text-align:center"
|+
! scope=col |
! scope=col |[[Io (lune)|Io]] <br>''Jupiter I''
! scope=col |[[Europe (lune)|Europe]] <br>''Jupiter II''
! scope=col |[[Ganymède (lune)|Ganymède]] <br>''Jupiter III''
! scope=col |[[Callisto (lune)|Callisto]] <br>''Jupiter IV''
|-
|'''Photographie <br>(par ''[[Galileo (sonde spatiale)|Galileo]]'')'''
| style="background:black" |[[Fichier:Io highest resolution true color.jpg|121x121px]]
| style="background:black" |[[Fichier:Europa-moon.jpg|104px]]
| style="background:black" |[[Fichier:Ganymede - Perijove 34 Composite.png|171x171px]]
| style="background:black" |[[Fichier:Callisto, moon of Jupiter, NASA.jpg|160x160px]]
|-
|'''Modèle de l'intérieur'''
| style="background:black" |[[Fichier:PIA01129 Interior of Io (cropped).jpg|121px]]
| style="background:black" |[[Fichier:PIA01130 Interior of Europa (cropped).jpg|104px]]
| style="background:black" |[[Fichier:PIA00519 Interior of Ganymede (cropped).jpg|175px]]
| style="background:black" |[[Fichier:PIA01478 Interior of Callisto (cropped).jpg|160px]]
|-
|'''[[Rayon (géométrie)|Rayon moyen]]<br>(km)'''
|{{val|1821,5}}
|{{val|1560,8}}
|{{val|2631,2}}
|{{val|2410,3}}
|-
|'''[[Masse]]<br>(kg)'''
|{{sort|0893|{{val|8,932|e=22}}}}
|{{sort|0480|{{val|4,8|e=22}}}}
|{{sort|1482|{{val|1,482|e=23}}}}
|{{sort|1076|{{val|1,076|e=23}}}}
|-
|'''[[Masse volumique|Densité]]<br>(g/cm<sup>3</sup>)'''
|{{val|3,530}}
|{{val|3,010}}
|{{val|1,940}}
|{{val|1,830}}
|-
|'''[[Demi-grand axe]]<br>(km)'''
|{{val|421800}}
|{{val|671100}}
|{{val|1070400}}
|{{val|1882700}}
|-
|'''[[Période orbitale]]<br>(jours terrestres)'''
|{{val|1,769138}}
|{{val|3,551181}}
|{{val|7,154553}}
|{{val|16,689017}}
|-
|'''[[Période orbitale]]<br>(relativement à Io)'''
|{{val|1}}
|{{val|2,0}}
|{{val|4,0}}
|{{val|9,4}}
|-
|'''[[Inclinaison de l'axe]]<br>(degrés)'''
|{{val|0,04}}
|{{val|0,47}}
|{{val|0,44}}
|{{val|0,19}}
|-
|'''[[Excentricité orbitale]]'''
|{{val|0,004}}
|{{val|0,009}}
|{{val|0,001}}
|{{val|0,007}}
|}

== Comparaisons ==
=== Structures ===

Les aperçus rapportés par les sondes ont révélé la diversité inattendue des satellites de Jupiter et Saturne. Au début des années 2000, bien que le rôle de certains paramètres fait consensus, cette {{citation|variété extraordinaire dont l'origine est encore totalement incomprise}} alimente plusieurs théories. Plus encore que leurs caractéristiques géologiques individuelles, l'explication de la composition très différente de chaque lune reste un sujet de recherche dynamique<ref>{{Ouvrage |langue=fr |prénom1=James |nom1=Lequeux |titre=L'univers dévoilé : une histoire de l'astronomie de 1910 à aujourd'hui |lieu=Les Ulis (Essonne) |éditeur=[[EDP Sciences]] |collection=Sciences & histoires |année=2005 |pages totales=304 |passage=144 |isbn=978-2-86883-792-9 |oclc=420164857}}.</ref>.

<div style="float: right; clear: right; margin-left: 2em">
{| class=wikitable style="text-align:center"
|+ Radiations joviennes
! Lune !! [[Röntgen equivalent man|rem]]/jour<ref name="ringwald">{{lien web|langue=en |date=29 février 2000|titre=SPS 1020 (Introduction to Space Sciences) |éditeur=California State University, Fresno |nom=Ringwald |prénom=Frederick A. |url=http://zimmer.csufresno.edu/~fringwal/w08a.jup.txt |consulté le={{Date-|5 janvier 2014}} |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080725050708/http://zimmer.csufresno.edu/~fringwal/w08a.jup.txt|archive-date=25 juillet 2008}}.</ref>
|-
| Io || 3600
|-
| Europe || 540
|-
|Ganymède || 8
|-
| Callisto || 0.01
|}</div>

L'observation des fluctuations des orbites des satellites galiléens indique que leur densité moyenne diminue avec la distance de Jupiter{{Sfn|Seeds|5=2016|p=304-309}}. Callisto, la plus extérieure et la moins dense des quatre lunes, a ainsi une densité intermédiaire entre la glace et la roche alors que Io, la lune la plus intérieure et la plus dense, a une densité intermédiaire entre la roche et le fer. Aussi, Callisto montre une surface de glace très ancienne, fortement cratérisée et non altérée. Sa densité est également répartie, ce qui suggère qu'elle n'a pas de noyau rocheux ou métallique mais qu'elle est constituée d'un mélange homogène de roche et de glace. Cela pourrait être la structure originale de toutes les lunes{{Sfn|Seeds|5=2016|p=304-309}}{{,}}<ref name="TheMoons" />.

La rotation des trois lunes intérieures, en revanche, indique une différenciation de leurs intérieurs avec une matière plus dense au centre. Elles révèlent également une altération significative de la surface. Ganymède présente des traces d'une activité tectonique passée de la surface de la glace, avec notamment une fonte partielle des couches souterraines. Europe révèle un mouvement plus dynamique et plus récent, suggérant une croûte de glace plus mince et une mouvements analogue à une [[tectonique des plaques]] encore active. Enfin, Io, la lune la plus intérieure, présente une surface soufrée, un volcanisme actif et aucun signe de glace{{Sfn|Seeds|5=2016|p=304-309}}{{,}}<ref name="TheMoons" />.

Tous ces éléments suggèrent que plus une lune est proche de Jupiter, plus son intérieur est chaud. Le modèle actuel est que les lunes subissent un réchauffement par effet de marée en raison du champ gravitationnel de Jupiter, en proportion inverse du carré de leur distance par rapport à la planète géante, à cause de leurs orbites non circulaires<ref name="TheMoons">{{Lien web|langue=en|url=https://phys.org/news/2015-09-moons-jupiter.html|titre=The moons of Jupiter|auteur=Matt Williams|jour=15|mois=09|année=2015|site=phys.org|consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>. Dans tous les cas, sauf celui de Callisto qui n'est pas [[Différenciation planétaire|différenciée]], cela aura fait fondre la glace intérieure et permis à la roche et au fer de s'enfoncer vers l'intérieur et à l'eau de couvrir la surface. Pour Ganymède, une croûte de glace épaisse et solide s'est alors formée. Dans Europe, plus chaude, une croûte plus mince et plus facile à briser s'est formée. Dans Io, le réchauffement est si extrême que toute la roche a fondu et que l'eau s'est évaporée, faisant de cette lune l'objet céleste contenant le moins d'eau du Système solaire{{Sfn|Seeds|5=2016|p=304-309}}.

[[Fichier:Jupiter.moons1-fr.jpg|centré|vignette|redresse=4|<div style="text-align: center;">Structures de surface des quatre lunes avec différents niveaux d'agrandissement. </div>|alt=Comparaison côte à côte des quatre lunes à différentes échelles sous forme de quadrillage.]]

=== Tailles ===
Les quatre satellites galiléens sont les plus grands satellites du [[système jovien]] : la {{5e|plus}} grande lune du système, [[Amalthée (lune)|Amalthée]], a des dimensions de seulement {{Unité|125x73x64|km}}, là où [[Europe (lune)|Europe]] {{Incise|la plus petite des lunes galiléennes}} a un rayon moyen plus de dix fois plus grand, de {{Unité|1561|km}}. Ce sont par ailleurs les seuls satellites de Jupiter [[Équilibre_hydrostatique#Astrophysique|suffisamment grands]] pour avoir une forme sphérique et non irrégulière<ref name="JovianFact" />. Les satellites galiléens représentent {{Unité|99,997|%}} de la masse en orbite autour de Jupiter<ref name="JovianFact" />{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=|prénom1=Richard|nom1=Grossinger|titre=The Night Sky, Updated and Expanded Edition: Soul and Cosmos: The Physics and Metaphysics of the Stars and Planets|passage=814|éditeur=North Atlantic Books|date= 2014|isbn=978-1-58394-711-1|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=jYXZAAAAQBAJ&pg=PT834|consulté le=26 décembre 2020}}.</ref>.

À titre de comparaison, [[Ganymède (lune)|Ganymède]], le plus grand de tous les [[satellites naturels du Système solaire]], est nettement plus grand que [[Mercure (planète)|Mercure]] et mesure près de trois-quarts du diamètre de [[Mars (planète)|Mars]]. Dans tout le Système solaire, seuls [[Titan (lune)|Titan]], [[Triton (lune)|Triton]] et la [[Lune]] ont des dimensions comparables aux lunes galiléennes<ref name="SmallWorlds" />.
[[Fichier:Moons of solar system v7-fr.jpg|centré|vignette|redresse=4|<div style="text-align: center;">Les lunes galiléennes comparées aux autres plus grandes lunes du Système solaire. La Terre est représentée pour donner l'échelle.</div>|alt=Les principales lunes des planètes et de Pluton sont alignées côte à côte à l'échelle.]]

=== Orbites ===
Les lunes galiléennes possèdent des orbites faiblement [[Excentricité orbitale|excentriques]] (moins de {{nb|0.009}}) et peu [[Inclinaison orbitale|inclinées]] par rapport à l'équateur de Jupiter (moins de 0,74°). Io, la plus proche, est située à {{Unité|421800|km}} de Jupiter, soit un peu moins de six fois le rayon de la planète. Callisto, la plus éloignée, possède un demi-grand axe égal à {{Unité|1882700|km}}, soit {{Unité|26|rayons joviens}}<ref name="JovianFact" />.

Les orbites de Io, Europe et Ganymède, les trois lunes les plus internes, présentent un type de [[résonance orbitale]] particulière, dite résonance de Laplace : leurs [[Période orbitale|périodes orbitales]] sont dans un rapport 1:2:4, c'est-à-dire que Europe met deux fois plus de temps que Io à parcourir son orbite et Ganymède quatre fois plus<ref name="JovianFact" />{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=F. |nom1=Paita |prénom2=A. |nom2=Celletti |prénom3=G. |nom3=Pucacco |titre=Element history of the Laplace resonance: a dynamical approach |périodique=Astronomy & Astrophysics |volume=617 |date=01 septembre 2018|issn=0004-6361 |issn2=1432-0746 |doi=10.1051/0004-6361/201832856 |lire en ligne=https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2018/09/aa32856-18/aa32856-18.html |consulté le=19 novembre 2020|pages=A35}}.</ref>{{,}}<ref name="Yoder 1979">{{Article |langue=en |prénom1=Charles F. |nom1=Yoder |titre=How tidal heating in Io drives the galilean orbital resonance locks |périodique=Nature |volume=279 |numéro=5716 |date=1979-06 |issn=1476-4687 |doi=10.1038/279767a0 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/279767a0 |consulté le=19 novembre 2020|pages=767–770}}.</ref>. Leurs [[phase (astronomie)|phases]] orbitales sont également liées et empêchent une triple [[Conjonction (astronomie)|conjonction]] de se produire<ref name="QuadrupleTransit">{{Lien web |langue=en-US |titre=Can a quadruple shadow transit occur Archives |url=https://www.universetoday.com/tag/can-a-quadruple-shadow-transit-occur/ |site=Universe Today |consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>. Plus précisément, la relation liant les [[Longitude du nœud ascendant|longitudes]] des trois satellites est donnée par : <math>\lambda_{Io} - 3\cdot\lambda_{Eu} + 2\cdot\lambda_{Ga} = 180^o + L_{i}</math>, où <math>L_{i}</math> est la [[libration]], les satellites n'étant pas exactement en résonance<ref name=":0" />.

Callisto, plus éloignée, n'est quant à elle pas en résonance avec les autres lunes<ref name="Musotto2002">{{Article astronomique|auteur=Musotto, Susanna; Varadi, Ferenc; Moore, William; Schubert, Gerald|titre=Numerical Simulations of the Orbits of the Galilean Satellites|revue=Icarus|no=2|vol=159|pages=500–504|année=10/2002|doi=10.1006/icar.2002.6939|bibcode=2002Icar..159..500M}}.</ref>. Par ailleurs, les autres [[satellites naturels de Jupiter]] ayant une masse bien plus faible et étant relativement éloignés des satellites galiléens, leur influence sur les orbites est négligeable<ref name=":0">{{Article |langue=en |prénom1=J. E. |nom1=Arlot |titre=Four centuries of observations of the Galilean satellites of Jupiter: increasing the astrometric accuracy |périodique=Journal of Astronomical History and Heritage |volume=22 |date=01 avril 2019|issn=1440-2807 |lire en ligne=http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2019JAHH...22...78A |consulté le=02 décembre 2020|pages=78–92 }}.</ref>.

{{multiple image |direction=horizontal |align=center|alt=Trois points représentant les lunes orbitent autour d'un autre, plus gros. Les orbites des lunes sont synchronisées et clignotent lorsqu'elles se trouvent à la même position sur leur orbite respective.|total_width=800
 |image1=Galilean moon Laplace resonance animation 2.gif |caption1=<div style="text-align: center;">Animation de la [[résonance de Laplace]] de Io, Europe et Ganymède où les conjonctions sont mises en valeur par des changements de couleur.</div>
 |image2=Galilean moons around Jupiter.gif |caption2=<div style="text-align: center;">Animation des orbites des lunes galiléennes en {{Date-|janvier 2019}}. <br />
{{Légende/Début|style=liste}}
{{Légende|Lime|Jupiter}}
{{Légende|OrangeRed|Io}}
{{Légende|RoyalBlue|Europe}}
{{Légende|Gold|Ganymède}}
{{Légende|Cyan|Callisto}}
{{Légende/Fin}}</div>
}}

== Formation ==
[[Fichier:Relative Masses of Jovian Satellites-fr.png|vignette|redresse=1.25|Masses relatives des lunes joviennes. Celles qui sont plus petites qu'Europe ne sont pas visibles à cette échelle.|alt=Diagramme circulaire avec les surface des lunes représentant la proportion de masse.]]
Il est supposé que les [[satellite régulier|satellites réguliers]] de Jupiter {{Incise|dont font partie les satellites galiléens}} se sont formés à partir d'un [[disque circumstellaire]], un anneau de gaz d'accrétion et de débris solides autour de Jupiter analogue à un [[disque protoplanétaire]]<ref>{{Lien web |langue=fr |prénom=Adrien |nom=Coffinet |titre=Jupiter : un nouveau modèle de la formation de ses quatre plus grandes lunes |url=https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/jupiter-jupiter-nouveau-modele-formation-quatre-plus-grandes-lunes-81151/ |site=Futura |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>. Cependant, il n'existe pas de consensus clair sur le mécanisme de formation des satellites<ref name="Slowly">{{Lien web |langue=en-US |titre=Jupiter’s Galilean Moons May Have Formed Slowly |url=https://eos.org/articles/jupiters-galilean-moons-may-have-formed-slowly |site=Eos |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}{{Sfn|Seeds|5=2016|p=310-311}}.

Les simulations suggèrent que, bien que ce disque ait eu une masse relativement élevée à un moment donné, au fil du temps, une fraction substantielle (plusieurs dixièmes de pourcents) de la masse de Jupiter capturée dans la [[nébuleuse solaire]] y serait passée<ref name="Slowly" />. Cependant, un disque d'une masse de seulement 2 % de celle de Jupiter est suffisant pour expliquer la présence des satellites existants, et notamment l'existence des satellites galiléens qui constituent l'extrême majorité de la masse en orbite autour de Jupiter<ref>{{Article |langue=en |auteur1=Robin M. Canup |auteur2=William R. Ward |titre=Formation of the Galilean Satellites: Conditions of Accretion |périodique=The American Astronomical Society |volume=124 |numéro=6 |date= 2002|lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1086/344684/fulltext/}}.</ref>{{,}}<ref name="Canup2009">{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Robert M.|nom1=Canup|prénom2=William R.|nom2=Ward|titre=Europa|lieu=Tucson|éditeur=University of Arizona Press|année=2009|pages totales=59–83|isbn=978-0-8165-2844-8|lire en ligne={{Google books|Jpcz2UoXejgC|page=59|plainurl=yes}}|titre chapitre=Origin of Europa and the Galilean Satellites}}.</ref>.

Ainsi, un premier modèle suggère qu'il y aurait eu plusieurs générations de satellites d'une masse comparable aux satellites galiléens dans les débuts de l'histoire de Jupiter<ref name="Canup2009" />{{,}}<ref name="Alibert2005">{{article |langue=en |prénom=Y. |nom=Alibert |prénom2=O. |nom2=Mousis |prénom3=W. |nom3=Benz |titre=Modeling the Jovian subnebula I. Thermodynamic conditions and migration of proto-satellites |journal=Astronomy & Astrophysics |volume=439 |numéro=3 |date= 2005|doi=10.1051/0004-6361:20052841 |bibcode=2005A&A...439.1205A |arxiv=astro-ph/0505367 |pages=1205–13}}.</ref>. Chaque génération de lunes aurait connu une rotation en spirale vers Jupiter, en raison de la traînée du disque, avant de se désintégrer une fois situées dans la [[limite de Roche]] de la planète{{Sfn|Seeds|5=2016|p=310-311}}. De nouvelles lunes se seraient ensuite formées à partir d'autres débris capturés dans la nébuleuse. Au moment où la génération actuelle s'est formée, le disque était aminci au point de ne plus interférer fortement avec les orbites des lunes. Aussi, si les lunes sont toujours ralenties par une traînée, elles sont également protégées par la résonance de Laplace fixant les orbites de Io, Europe et Ganymède{{Sfn|Seeds|5=2016|p=310-311}}.

Cependant, un modèle concurrent suggère que les lunes se seraient formées lentement à partir du disque protoplanétaire et qu'il n'y aurait pas eu de générations : les différences de Io totalement rocheuse à Callisto composée à moitié de glace et de roche seraient dues à cette lente formation, ainsi que la création de la résonance de Laplace<ref name="Slowly" />{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Yuhito |nom1=Shibaike |prénom2=Chris W. |nom2=Ormel |prénom3=Shigeru |nom3=Ida |prénom4=Satoshi |nom4=Okuzumi |titre=The Galilean Satellites Formed Slowly from Pebbles |périodique=The Astrophysical Journal |volume=885 |numéro=1 |date=01 novembre 2019|issn=1538-4357 |doi=10.3847/1538-4357/ab46a7 |lire en ligne=http://arxiv.org/abs/1909.00285 |consulté le=19 novembre 2020|pages=79}}.</ref>.

Alors que les modèles antérieurs de la formation des satellites galiléens présupposent l'omniprésence de la glace dans leurs blocs de construction, une nouvelle étude propose en 2023 un scénario original où ces corps se seraient agglomérés à partir de solides initialement appauvris en eau. La glace d'Europe, Ganymède et Callisto proviendrait de la désydratation des [[phyllosilicate]]s de matériaux [[chondrite|chondritiques]] pauvres en glace libre<ref>{{lien web| url=https://www.cnrs.fr/fr/formation-des-lunes-galileennes-dans-un-environnement-appauvri-en-eau| site=[[Centre national de la recherche scientifique|CNRS]]| titre=Formation des lunes galiléennes dans un environnement appauvri en eau| consulté le=4 mars 2023}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article| langue=en| titre=Early Stages of Galilean Moon Formation in a Water-depleted Environment| auteur1=Olivier Mousis| auteur2=A. Schneeberger| auteur3=Jonathan I. Lunine| auteur4=Christopher R. Glein| auteur5=Alexis Bouquet| auteur6=Steven D. Vance| périodique=[[The Astrophysical Journal]] Letters| volume=944| numéro=2| numéro article=L37| date=17 février 2023| pages=| doi=10.3847/2041-8213/acb5a4| accès doi=libre| consulté le=4 mars 2023}}.</ref>.

== Observation ==
[[Fichier:Jupiter-and-its-moons-bozanowski-20090902 (cropped).jpg|gauche|vignette|Les lunes galiléennes vues par un [[télescope]] amateur. De gauche à droite : [[Ganymède (lune)|Ganymède]], [[Europe (lune)|Europe]], [[Io (lune)|Io]], [[Jupiter (planète)|Jupiter]] et [[Callisto (lune)|Callisto]].|alt=Jupiter apparait très brillante devant le fond noir. Les lunes apparaissent comme quatre petits points gris et flous.]]
[[Fichier:Jupiter-moons.jpg|vignette|redresse=1.25|Jupiter et les lunes galiléennes observées avec un télescope 10" LX200. |alt=Jupiter est reconnaissable avec ses bandes rouges. Les lunes sont distinguable et non floues mais apparaissent comme des points lumineux.]]
Les quatre lunes galiléennes seraient suffisamment brillantes pour pouvoir être perçues à l'[[œil nu]], si elles étaient plus éloignées de Jupiter. Ainsi, la principale difficulté pour les observer tient au fait qu'elles sont situées très près de la planète et donc noyées dans sa luminosité, qui est {{Unité|200|fois}} supérieure à la leur<ref name="Observations">{{Lien web |langue=en-US |titre=Naked eye Galilean moon challenge |url=https://maas.museum/observations/2010/09/22/naked-eye-galilean-moon-challenge/ |site=maas.museum/observations|consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>. Leur [[séparation angulaire]] maximale de Jupiter est comprise entre 2 et 10 [[Minute d'arc|minutes d'arc]], proche de la limite de la vision humaine. Elles sont cependant distingables avec des [[jumelles]] de faible grossissement<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=Is it possible to detect Jupiter's satellites with the unaided eye? |url=https://skyandtelescope.org/astronomy-resources/astronomy-questions-answers/is-it-possible-to-detect-jupiters-satellites-with-the-unaided-eye-if-callisto-and-ganymede-appear-when-ganymede-is-at-greatest-elongation-from-jupiter/ |site=Sky & Telescope |date=25 juillet 2006|consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=What's Up: June 2019 Skywatching Tips from NASA |url=https://solarsystem.nasa.gov/resources/2454/whats-up-june-2019-skywatching-tips-from-nasa |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>.

Cette difficulté d'observation à l'œil nu amène certains astronomes à remettre en cause la prétention que [[Gan De]] ait pu voir les lunes plus de deux millénaires avant l'invention des [[Lunette astronomique|lunettes astronomiques]] et des [[Télescope|télescopes]]<ref name="Clark Muir">{{Article |langue=en |auteur1=Clark Muir |titre=Glimpsing Jupiter's Moons with the Naked Eye |périodique=Journal of the Royal Society of Canada |volume=104 |numéro=3 |date=juin 2010|lire en ligne=http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2010JRASC.104..101M/0000101.000.html |pages=101-102}}.</ref>. Cependant, dès le {{S|XIX}}, Simon Newcomb avance qu'une conjonction de Ganymède et de Callisto à l'opposition pourrait permettre de surpasser l'éblouissement causé par Jupiter. Cela nécessiterait cependant une très bonne [[acuité visuelle]], et les risques de [[faux positif]] sont trop élevés pour que cela puisse être confirmé de façon générale<ref name="Clark Muir" />.

Lorsque les lunes passent entre Jupiter et la Terre, un [[Transit (astronomie)|transit]] se produit<ref name="earthsky">{{Lien web |langue=en-US |titre=Here’s how to see Jupiter’s 4 largest moons {{!}} EarthSky.org |url=https://earthsky.org/astronomy-essentials/how-to-see-jupiters-moons |site=earthsky.org |consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>. Les lunes, notamment Ganymède du fait de ses plus grandes dimensions, projettent également des ombres sur la planète, visibles avec un télescope. Des doubles transits {{Incise|deux lunes simultanément en transit devant Jupiter}} se produisent une à deux fois par mois<ref name="earthsky" />. Un triple transit, comme celui observé par ''[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]]'' d'Europe, Callisto et Io le {{Date-|24 janvier 2015}}, n'arrive qu'une ou deux fois par décennie<ref name="Triple-Moon" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Geoff |nom=Gaherty |titre=See 3 Moons of Jupiter Perform Rare Triple Transit Friday Night |url=https://www.space.com/28342-jupiter-moons-rare-triple-transit.html |site=Space.com |date={{Date-|22 janvier 2015}} |consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>. Du fait de la résonance orbitale des trois lunes galiléennes intérieures, il est cependant impossible d'observer un quadruple transit<ref name="QuadrupleTransit" />.
{| class="wikitable centre" style="text-align: right;"
! Lune || [[Magnitude apparente]]<br />à l'[[Opposition (astronomie)|opposition]]<ref name="PSPP">{{Lien web |langue=en |titre=Planetary Satellite Physical Parameters |url=https://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_phys_par |site=ssd.jpl.nasa.gov |consulté le=18 novembre 2020}}.</ref> || [[Albédo géométrique]]<ref name="PSPP" /> || Séparation maximale<br />à l'opposition<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=Natural Satellites Data Center |titre=Guide for the satellites of Jupiter |url=http://archive.wikiwix.com/cache/index2.php?url=http%3A%2F%2Fbugle.imcce.fr%2Ffr%2Fephemerides%2Fdonnees%2Fnsdc%2Fnsdf%2Fguidejupiter.html# |site=bugle.imcce.fr}}.</ref>
|-
| align="left" | [[Io (lune)|Io]] || {{nb|5.02 ± 0.03}} || {{nb|0.63 ± 0.02}} || {{nobr|2' 27"}}
|-
| align="left" | [[Europe (lune)|Europe]] || {{nb|5.29 ± 0.02}} || {{nb|0.67 ± 0.03}} || {{nobr|3' 54"}}
|-
| align="left" | [[Ganymède (lune)|Ganymède]] || {{nb|4.61 ± 0.03}} || {{nb|0.43 ± 0.02}} || {{nobr|6' 13"}}
|-
| align="left" | [[Callisto (lune)|Callisto]] || {{nb|5.65 ± 0.10}} || {{nb|0.17 ± 0.02}} || {{nobr|10' 56"}}
|}

== Histoire des observations ==
=== Découverte ===
[[Fichier:Galileo.arp.300pix.jpg|gauche|vignette|redresse=0.5|[[Galilée (savant)|Galilée]].|alt=Peinture représentant Galilée avec une grande barbe blanche.]]
[[Fichier:Galileo.script.arp.600pix.jpg|vignette|Brouillon d'une lettre de Galilée [[Galilée (savant)|Galilée]] à [[Leonardo Donato]], [[Doge de Venise]]. La partie inférieure de la feuille montre l'utilisation de [[lunettes de Galilée|sa lunette]] : alors qu'il regarde le ciel en {{Date-|janvier 1610}}, il note ses premières observations de Jupiter et de ses lunes, en voyant parfois trois et parfois quatre.|alt=Feuille blanche avec des notes manuscrites à l'encre noire. On observe notamment quelques schémas des lunes en bas de page.]]
Grâce à des améliorations réalisées par [[Galilée (savant)|Galilée]] à [[lunettes de Galilée|sa lunette astronomique]], atteignant alors un grossissement de 20, il parvient à observer des objets célestes plus distinctement que ce qui était auparavant possible, voire en observer de nouveaux comme les satellites galiléens<ref name="Telescope17">{{Article |langue=en |prénom1=Albert |nom1=Van Helden |lien auteur1=Albert Van Helden|titre=The Telescope in the Seventeenth Century |périodique=[[Isis (revue)|Isis]] |volume=65 |numéro=1 |date=01 mars 1974|issn=0021-1753 |doi=10.1086/351216 |lire en ligne=https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/351216 |consulté le=15 novembre 2020|pages=38–58}}.</ref>.

Le {{Date-|7 janvier 1610}}, Galilée écrit une lettre mentionnant l'observation à l'[[Université de Padoue]] de trois [[Étoile fixe|étoiles fixes]] près de [[Jupiter (planète)|Jupiter]] avec sa lunette astronomique<ref name="IoAfter">{{Chapitre|langue=en|prénom1=Dale P.|nom1=Cruikshank|prénom2=Robert M.|nom2=Nelson|titre chapitre=A history of the exploration of Io|titre ouvrage=Io After Galileo: A New View of Jupiter’s Volcanic Moon|éditeur=Springer|collection=Springer Praxis Books|année=2007|isbn=978-3-540-48841-5|doi=10.1007/978-3-540-48841-5_2|lire en ligne=https://lasp.colorado.edu/home/mop/files/2018/07/Chapter-2.pdf|consulté le=14 novembre 2020|passage=5–33}}.</ref>{{,}}<ref name="Sidereus Nuncius">{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Galilée (traduction et préface par [[Albert Van Helden]])|titre=Sidereus Nuncius, or The Sidereal Messenger|éditeur=|date=1610 (Traduction en 1989)|pages totales=68|isbn=|lire en ligne=http://people.reed.edu/~wieting/mathematics537/SideriusNuncius.pdf|consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>. Il n'en observe alors que trois : il ne parvient ainsi pas à distinguer Io et [[Europe (lune)|Europe]] en raison de la faible puissance de sa lunette et les deux astres sont donc enregistrés comme un seul point de lumière. Le lendemain, il les voit pour la première fois comme des corps séparés : le {{Date-|8 janvier 1610}} est donc considéré comme la date de découverte d'Europe et de Io par l'[[Union astronomique internationale|IAU]]<ref name="Sidereus Nuncius" />{{,}}<ref name="Discoverers" />. Il continue ses observations régulièrement jusqu'en {{Date-|mars 1610}}, date à laquelle il publie à [[Venise]] {{langue|la|''[[Sidereus nuncius]]''}} (« le Messager stellaire ») dans lequel il conclut que ces corps ne sont pas des étoiles fixes mais bien des objets célestes orbitant autour de Jupiter<ref name="IoAfter" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=The Galileo Project - Science - Satellites of Jupiter |url=http://galileo.rice.edu/sci/observations/jupiter_satellites.html |site=galileo.rice.edu |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>.

Il s'agit des premiers satellites naturels découverts en orbite autour d'une autre planète que la [[Terre]]<ref name="DepthIo" />. Ces astres, également les premiers découverts à l'aide d'un instrument et non à l'œil nu, démontrent que la lunette astronomique puis les télescopes ont un intérêt réel pour les astronomes en leur permettant d'observer de nouveaux objets célestes<ref name="410 Years Ago">{{Lien web |langue=en |prénom=Kelli |nom=Mars |titre=410 Years Ago: Galileo Discovers Jupiter’s Moons |url=http://www.nasa.gov/feature/410-years-ago-galileo-discovers-jupiter-s-moons |site=NASA |date=07 janvier 2020|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>. Par ailleurs, la découverte d'objets orbitant autour d'une autre planète que la Terre fournit une très importante preuve infirmant le [[géocentrisme]]{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=140}}{{,}}<ref name="TheMoons" />. Si ''Sidereus nuncius'' ne mentionne pas explicitement le [[Héliocentrisme|modèle héliocentrique]] promu par [[Nicolas Copernic]], il semble que Galilée aurait été un partisan de cette théorie{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=140}}{{,}}<ref name="Sidereus Nuncius" />.

Xi Zezong, historien de l'astronomie, défend que l'astronome chinois [[Gan De]] aurait observé une {{Citation|petite étoile rouge}} près de Jupiter en {{An av. J.-C.|362}}, ce qui aurait pu être [[Ganymède (lune)|Ganymède]]<ref>{{Lien web |langue=en |titre=The discovery of the Galilean moons |url=https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/the-discovery-of-the-galilean-moons/ |site=skyatnightmagazine |consulté le=18 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="Gan De">{{Article astronomique|langue=en |auteur=Xi, Z. Z.|titre=The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo|revue=Acta Astrophysica Sinica|vol=1:2|pages=87|année=1981|bibcode=1981AcApS...1...85X}}.</ref>. Des astronomes défendent en effet que les lunes galiléennes peuvent être distinguées à l'œil nu, lors de leur [[Élongation (astronomie)|élongation]] maximale et dans des conditions d'observation exceptionnelles<ref name="Clark Muir" />. Si cela était confirmé, cela pourrait précéder la découverte de Galilée de près de deux millénaires<ref name="Galileo2000">{{Article |langue=en |prénom1=David W. |nom1=Hughes |titre=Was Galileo 2,000 years too late? |périodique=Nature |volume=296 |numéro=5854 |date=1982-03 |issn=1476-4687 |doi=10.1038/296199a0 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/296199a0 |consulté le=13 novembre 2020|pages=199–199}}.</ref>{{,}}<ref name="Gan De" />. Cependant, cela est rejeté par certains astronomes car les lunes galiléennes sont trop noyées dans l'éclat de Jupiter pour être observables à l'œil nu, qui plus est lorsque l'on ignore leur existence<ref name="Observations" />{{,}}<ref name="Clark Muir" />.

En 1614, dans son ''{{lang|la|Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici}}'' (''Le monde jovien découvert en 1609 grâce au télescope belge''), l'astronome allemand [[Simon Marius]] prétend avoir découvert ces objets fin 1609, quelques semaines avant Galilée<ref name="IoAfter" />{{,}}<ref name="Mundus Jovialis" />. Ce dernier émet un doute sur cette affirmation en 1623 et rejette le travail de Marius comme du plagiat, accusations auxquelles celui-ci ne peut répondre car il meurt peu après<ref name="GaliloProjectMarius">{{Lien web |langue=en |titre=Simon Mayr - Biography |url=https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Mayr/ |site=Maths History |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="Barton1964">{{Article |langue=en |auteur1=S. G. Barton |titre=Discovery and Naming of Jupiter's Satellites |périodique=Astronomical Society of the Pacific Leaflets |volume=5 |numéro=214 |date= 1946|lire en ligne=http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1946ASPL....5..111B/0000111.000.html |pages=p.111-118}}.</ref>. Finalement, la paternité de la découverte des satellites est attribuée à celui qui a publié en premier son travail, expliquant que Galilée soit le seul crédité<ref name="IoAfter" />{{,}}<ref name="Discoverers">{{Lien web |langue=en |auteur=Jennifer Blue |titre=Planet and Satellite Names and Discoverers |url=https://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Planets |éditeur=USGS |date=9 novembre 2009}}.</ref>. Cependant, si la réputation de Marius est entachée par ces accusations de plagiat, des astronomes comme [[Jean Abraham Chrétien Oudemans|Oudemans]] estiment qu'il avait tout à fait les capacités de faire cette découverte de son côté simultanément<ref name="Barton1964" />. Par ailleurs, Simon Marius est le premier à publier des tables astronomiques des mouvements des satellites, en 1614<ref name="GaliloProjectMarius" />{{,}}<ref name="Marius1614" />.

=== Appellations ===
[[Fichier:Medicean Stars.png|vignette|Dessins de l'évolution de la position des lunes, alors appelées {{langue|la|''Medicea Sidera''}}, dans {{langue|la|''[[Sidereus nuncius]]''}} (1610).|alt=Feuille de livre avec du texte en latin en caractères d'imprimerie. Des schémas sont retranscrits, montrant l'évolution des orbites des lunes.]]
Galilée ayant été de 1605 à 1608 le [[précepteur (éducation)|précepteur]] de {{Souverain2|Cosme II|de Médicis}} {{Incise|entre-temps devenu [[Liste des souverains de Toscane|Grand-duc de Toscane]] en 1609}}, il cherche à utiliser cette découverte pour gagner ses faveurs et à ce qu'il devienne son [[Mécénat|mécène]]<ref name="Campion ">{{Lien web |langue=en |auteur=Ed. N. Campion |titre=How Galileo Dedicated the Moons of Jupiter to Cosimo II de Medici |url=http://dioi.org/kn/galileo/index.htm |site=dioi.org |date= 2004|consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>. Ainsi, peu après sa découverte, il écrit au secrétaire du Grand-duc<ref group="N">{{Citation étrangère|God graced me with being able, through such a singular sign, to reveal to my Lord my devotion and the desire I have that his glorious name live as equal among the stars, and since it is up to me, the first discoverer, to name these new planets, I wish, in imitation of the great sages who placed the most excellent heroes of that age among the stars, to inscribe these with the name of the Most Serene Grand Duke.|langue=en}} - Galilée, 1610 (traduit par [[Albert Van Helden]]).</ref>{{,}}<ref name="Sidereus Nuncius" /> : 
{{Citation bloc|Dieu m'a gratifié de pouvoir, par un signe aussi singulier, révéler à mon Seigneur ma dévotion et le désir que son nom glorieux vive comme un égal parmi les étoiles, et puisque c'est à moi, le premier découvreur, de nommer ces nouvelles planètes, je souhaite, à l'imitation des grands sages qui ont placé les plus excellents héros de cette époque parmi les étoiles, inscrire celles-ci au nom de son Altesse Sérénissime le Grand-Duc.|Galilée, le {{Date-|13 février 1610}}}}
Il demande par ailleurs si les astres doivent être nommés les ''{{lang|la|Cosmica Sidera}}'' {{En français|étoiles cosmiennes}} d'après Cosme seul, ou les ''Medicea Sidera'' {{En français|étoiles médicéennes}}, ce qui honorerait les quatre frères de la [[maison de Médicis]] (Cosme, Francesco, [[Carlo de' Medici|Carlo]] et Lorenzo). Le secrétaire, d'après l'avis de Cosme II, répond que la seconde proposition est la meilleure<ref name="Sidereus Nuncius" />{{,}}<ref name="Campion " />{{,}}<ref name="TheMoons" />.

Le {{Date-|19 mars}}, il envoie au Grand-duc la lunette qu'il a utilisée pour observer pour la première fois les lunes de Jupiter avec un exemplaire de son {{langue|la|''Sidereus Nuncius''}} où, suivant l'avis du secrétaire, il nomme les quatre lunes ''Medicea Sidera''<ref name="Sidereus Nuncius" />{{,}}{{Sfn|Lilensten|Barthélémy|5=2006|p=140}}. En introduction de cette publication, il écrit par ailleurs<ref group="N">{{Citation étrangère|Scarcely have the immortal graces of your soul begun to shine forth on earth than bright stars offer themselves in the heavens which, like tongues, will speak of and celebrate your most excellent virtues for all time. Behold, therefore, four stars reserved for your illustrious name ... which ... make their journeys and orbits with a marvelous speed around the star of Jupiter ... like children of the same family ... Indeed, it appears the Maker of the Stars himself, by clear arguments, admonished me to call these new planets by the illustrious name of Your Highness before all others.|langue=en}} - Galilée, 1610 (traduit par [[Albert Van Helden]]).</ref>{{,}}<ref name="Sidereus Nuncius" /> : 
{{Citation bloc|À peine les grâces immortelles de votre âme ont-elles commencé à briller sur Terre que des étoiles brillantes s'offrent dans les cieux qui, comme des langues, parleront et célébreront vos plus excellentes vertus pour toujours. Voici donc quatre étoiles réservées à votre illustre nom (...) qui (...) font leurs voyages et orbites avec une vitesse merveilleuse autour de l'étoile de Jupiter (...) comme des enfants de la même famille. (...) En effet, il semble que le Créateur des Étoiles lui-même, par des arguments clairs, m'ait exhorté à appeler ces nouvelles planètes par le nom illustre de Votre Altesse avant tous les autres.|Galilée| Sidereus Nuncius}}

[[Fichier:Houghton_GC6_M4552_614m_-_Simon_Marius_-_cropped.jpg|redresse=0.5|alt=Gravure représentant Simon Marius, avec une grande barbe et écrivant. Il est entouré d'un système de lunes faisant référence aux lunes galiléennes.|gauche|vignette|[[Simon Marius]].]]
Parmi les autres noms proposés, on retrouve ''Principharus'', ''Victipharus'', ''Cosmipharus'' et ''Ferdinandipharus'', en l'honneur des quatre frères Médicis, noms que [[Giovanni Battista Hodierna|Giovanni Hodierna]], disciple de Galilée et auteur des premières éphémérides (''Medicaeorum Ephemerides'', 1656), utilise<ref>{{Ouvrage|langue=fr|titre=Annuaire de l'Observatoire royal de Bruxelles|éditeur=L'Académie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique|année=1879|passage=263|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=eF4LAQAAIAAJ&pg=PA263|consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>. [[Johannes Hevelius]] les appelle ''Circulatores Jovis'' ou ''Jovis Comites'', et [[Jacques Ozanam]] ''Gardes'' ou ''Satellites'' (du latin ''satelles, satellitis'' : {{Citation|escorte}})<ref>{{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande|titre=Astronomie par Jérome le Français (La Lande), de l'Académie des sciences de Paris ; Tome premier|éditeur=|année=1792|passage=133|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=2CYnyFSsihoC&pg=PA133&dq=Circulatores+Jovis%2C+or+Jovis+Comites|consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>. [[Nicolas-Claude Fabri de Peiresc]], quant à lui, leur donne les noms suivants par ordre d'éloignement à Jupiter : ''Cosme le Jeune'', ''Cosme l'Ancien'', ''Marie'' et ''Catherine''<ref>{{Lien web |titre=Nicolas-Claude Fabri, seigneur de Peiresc, un humaniste astronome (Catalogue de l'exposition) |url=http://www.aix-planetarium.fr/ficimages/Peiresc11.pdf |site=www.aix-planetarium.fr |date=octobre 2009|consulté le=15 novembre 2020|page=13}}.</ref>.

Cependant, bien que [[Simon Marius]] ne soit pas crédité pour la découverte des satellites galiléens, ce sont les noms qu'il leur a donnés qui restent dans la postérité<ref name="IoAfter" />{{,}}<ref name="Marius">{{Article |langue=it |prénom1=Claudio |nom1=Marazzini |titre=I nomi dei satelliti di Giove: da Galileo a Simon Marius |périodique=Lettere Italiane |volume=57 |numéro=3 |date= 2005|jstor=26267017 |pages=391–407}}.</ref>. Dans sa publication de 1614, {{langue|la|''Mundus Jovialis''}}, il propose plusieurs noms alternatifs pour la lune la plus proche de Jupiter comme {{Citation|la [[Mercure (planète)|Mercure]] de Jupiter}} et {{Citation|la première planète jovienne}} et fait de même pour les suivantes<ref name="GaliloProjectMarius" />{{,}}<ref name="Marius1614">{{Lien web |langue=en |titre=Simon Marius |url=http://galileo.rice.edu/sci/marius.html |éditeur=The Galileo Project |consulté le=21 novembre 2007}}.</ref>. À partir d'une suggestion de [[Johannes Kepler]] en {{Date-|octobre 1613}}, il conçoit également un schéma de dénomination selon lequel chaque lune est nommée d'après une maîtresse ou un amant du [[Mythologie grecque|dieu grec]] [[Zeus]] (son équivalent [[Mythologie romaine|romain]] étant [[Jupiter (mythologie)|Jupiter]])<ref>{{Lien web |langue=en |titre=The Galileo Project - Science -Satellites of Jupiter |url=http://galileo.rice.edu/sci/observations/jupiter_satellites.html |site=galileo.rice.edu |consulté le=14 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="Barton1964" />. Par ordre d'éloignement à la planète, il les nomme donc ''[[Io (mythologie)|Io]]'', ''[[Europe fille d'Agénor|Europe]]'', ''[[Ganymède]]'' et ''[[Callisto (mythologie)|Callisto]]'', écrivant<ref group="N">{{Citation étrangère|Jupiter is much blamed by the poets on account of his irregular loves. Three maidens are specially mentioned as having been clandestinely courted by Jupiter with success. Io, daughter of the River Inachus, Callisto of Lycaon, Europa of Agenor. Then there was Ganymede, the handsome son of King Tros, whom Jupiter, having taken the form of an eagle, transported to heaven on his back, as poets fabulously tell, and notably Ovid. 1 think, therefore, that I shall not have done amiss if the First is called by me Io, the Second Europa, the Third, on account of its majesty of light, Ganymede, the Fourth Callisto.|langue=en}} - Simon Marius, 1614 (traduit par George Hall Hamilton).</ref>{{,}}<ref name="Mundus Jovialis">{{Article |langue=en |auteur1=Simon Marius (traduction de George Hall Hamilton) |titre=The Mundus Jovialis of Simon Marius |périodique=The Observatory |volume=39 |date=1614 (traduction en 1916) |lire en ligne=http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?db_key=AST&bibcode=1916Obs....39..367.&letter=0&classic=YES&defaultprint=YES&whole_paper=YES&page=380&epage=380&send=Send+PDF&filetype=.pdf |pages=367-381}}.</ref> : {{Citation bloc|Les poètes reprochent à Jupiter ses amours irrégulières. Trois jeunes filles sont spécialement mentionnées comme ayant été courtisées clandestinement par Jupiter avec succès. Io, fille de l'Inachos, Callisto de Lycaon, Europe d'Agenor. Puis il y a Ganymède, le beau-fils du roi Tros, que Jupiter, ayant pris la forme d'un aigle, transporte au ciel sur son dos, comme le racontent fabuleusement les poètes, et notamment Ovide. Je pense donc que je n'aurai pas mal fait si la Première est appelée par moi Io, la Deuxième Europe, le Troisième, en raison de la majesté de sa lumière, Ganymède, la Quatrième Callisto.|Simon Marius|Mundus Jovialis}}Galilée refuse d'utiliser les noms proposés par Marius et invente par conséquent le système de numérotation permanente qui est encore utilisé de nos jours, en parallèle avec les noms propres<ref name="TheMoons" />. La numérotation commence par la lune la plus proche de Jupiter : I pour Io, II pour Europe, III pour Ganymède et IV pour Callisto. Galilée utilise ce système dans ses cahiers de notes<ref name="Marius" />. Une raison avancée pour la non adoption des noms propres proposés par Galilée est que les astronomes anglais et français, qui n'avaient pas la même relation vis-à-vis de la famille de Médicis, estimaient que les lunes appartenaient plus à Jupiter qu'à des princes vivants<ref name="Barton1964" />.

Les noms donnés par Simon Marius ne commencent à être largement utilisés que des siècles plus tard, au {{S|XX}}<ref name="IoAfter" />{{,}}<ref name="Barton1964" />. Dans une grande partie de la littérature astronomique antérieure, les lunes étaient généralement désignées par leur désignation [[Numération romaine|numérique romaine]], avec par exemple Io comme {{Citation|Jupiter I}} ou comme {{Citation|le premier satellite de Jupiter}}<ref name ="Barnard1891">{{Article |langue=en |auteur1=E. E. Barnard |titre=Observations of the Planet Jupiter and his Satellites during 1890 with the 12-inch Equatorial of the Lick Observatory |périodique=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society |volume=51 |numéro=9 |date= 1891|doi=10.1093/mnras/51.9.543 |bibcode=1891MNRAS..51..543B |pages=543–556}}.</ref>{{,}}<ref name="Barnard ">{{Article |langue=en |auteur1=E. E. Barnard |titre=On the Dark Poles and Bright Equatorial Belt of the First Satellite of Jupiter |périodique=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]] |volume=54 |numéro=3 |date= 1894|doi=10.1093/mnras/54.3.134 |bibcode=1894MNRAS..54..134B|accès url=libre|pages=134–136}}.</ref>. Ceci qui perd en popularité après la découverte de satellites ayant des orbites plus intérieures, comme [[Amalthée (lune)|Amalthée]] en 1892, puis de nombreux nouveaux satellites de Jupiter au début du {{S-|XX}}{{Sfn|Morrison|Matthews|5=1982|p=part 1, p. 649}}{{,}}<ref name="Barton1964" />.
<gallery mode="packed" heights="180">
Fichier:Paris Bordone - Giove e Io - Kunstmuseum, Göteborg.jpg|alt=Peinture montrant Io, le torse nu, assise sur les jambes de Jupiter.|<div style="text-align: center;">''[[Jupiter (mythologie)|Jupiter]] et [[Io (mythologie)|Io]]'' de [[Pâris Bordone]].</div>
Fichier:Tizian 085.jpg|alt=Peinture montrant Europe et Zeus, sous forme de taureau blanc. Des anges survolent la scène.|<div style="text-align: center;">''[[Le Rapt d'Europe (Titien)|Le Rapt d'Europe]]'' de [[Titien]].</div>
Fichier:Bénigne Gagneraux - The Abduction of Ganymede, 1782.jpg|alt=Peinture d'un jeune homme dénudé porté dans les cieux par un grand aigle brun.|<div style="text-align: center;">''Le rapt de [[Ganymède]]'' de [[Bénigne Gagneraux]].</div>
Fichier:Karel Philips Spierincks - Jupiter and Callisto.jpg|alt=Peinture d'une jeune femme avec un jeune homme dans la nature. De nombreux anges les entourent.|<div style="text-align: center;">''Jupiter et [[Callisto (mythologie)|Callisto]]'' de [[Karel Philips Spierincks]].</div> 
</gallery>

=== Détermination de la longitude ===
[[Fichier:Anonimo, giovilabio, 1650-1700 ca..JPG|vignette|Un [[jovilabe]] au [[Musée Galilée]]<ref name="Multimedia Catalogue">{{Lien web |langue=en |titre=Multimedia Catalogue - Instrument - IV.3 Jovilabe |url=https://brunelleschi.imss.fi.it/museum/esim.asp?c=404003 |site=brunelleschi.imss.fi.it |consulté le=14 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Un grand instrument en laiton avec deux disques reliés par une tige.]]
Galilée met au point vers 1612 une méthode de [[Mesure de la longitude|détermination de la longitude]] reposant sur la synchronisation des orbites des lunes galiléennes avec des [[Éphéméride (astronomie)|éphémérides]]<ref name=":0" />{{,}}<ref name="O'Connor ">{{Lien web |langue=en |auteur=J. J. O'Connor |auteur2=E. F. Robertson |titre=Longitude and the Académie Royale |url=https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/HistTopics/Longitude1/ |site=mathshistory.st-andrews.ac.uk |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>. Ainsi, les heures des éclipses des lunes {{Incise|il s'en déroule plusieurs tous les jours terrestres}} peuvent être calculées avec précision à l'avance et comparées aux observations locales sur terre ou sur bateau pour déterminer l'heure locale et donc la [[longitude]]<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Derek Howse|titre=Greenwich Time and the Longitude|éditeur=Philip Wilson|année=1997|passage=12|isbn=}}.</ref>.

La méthode nécessite un télescope car les lunes ne sont pas visibles à l'œil nu. Cependant, le principal problème de cette technique est qu'il est difficile d'observer les lunes galiléennes à l'aide d'un télescope sur un navire en mouvement, problème que Galilée essaie de résoudre avec l'invention du [[celatone]], un dispositif en forme de casque avec un télescope monté<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Papers of the Board of Longitude : Papers regarding inventions and improvements of various astronomical and nautical instruments |url=https://cudl.lib.cam.ac.uk/view/MS-RGO-00014-00030/432 |site=Cambridge Digital Library|consulté le=14 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Attoparsec -- Celatone |url=http://www.attoparsec.com/artifacts/celatone.html |site=www.attoparsec.com |consulté le=14 novembre 2020}}.</ref>.

Pour permettre la détermination du temps à partir des positions des lunes observées, un appareil appelé [[jovilabe]] est proposé : il s'agit d'un calculateur [[analogique]] qui donne le jour et l'heure à partir des positions observées des lunes et qui tire son nom de ses similitudes avec un [[Astrolabe nautique|astrolabe]]<ref name="Multimedia Catalogue" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Jovilabe - Galileo Galilei - Google Arts & Culture |url=https://artsandculture.google.com/asset/jovilabe-galileo-galilei/WwGdd2O3w3aNWg |site=Google Arts & Culture |consulté le=14 novembre 2020}}.</ref>. Les problèmes pratiques restent grands et cette méthode n'est finalement jamais utilisée en mer<ref name="Telescope17" />{{,}}<ref name="O'Connor " />.

À l'inverse, sur terre, cette méthode s'avère utile et précise<ref name="Greenwich">{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Derek Howse|titre=Greenwich Time and the Longitude|éditeur=Philip Wilson|année=1997|passage=26-31|isbn=}}.</ref>. Un des premiers exemples est la mesure de la longitude du site de l'ancien observatoire de [[Tycho Brahe]] sur l'[[Ven (île)|île de Hven]], grâce à des tables des éclipses publiées en 1668 par [[Giovanni Domenico Cassini|Jean-Dominique Cassini]]<ref name=":0" />{{,}}<ref name="Greenwich" />. Ainsi, ce dernier faisant des observations à [[Paris]] et [[Jean Picard]] sur Hven en 1671 et 1672, ils parviennent à obtenir une valeur de {{Unité|42|minutes}} {{Unité|10|secondes}} à l'est de Paris, correspondant à {{Angle|10|32|30}}, soit environ {{Unité|12|minutes d'arc}} (1/5°) de plus que la valeur exacte<ref>{{article|langue=fr |prénom1=Jean |nom1=Picard |titre=Voyage D'Uranibourg ou Observations Astronomiques faites en Dannemarck |journal=Mémoires de l'Académie Royale des Sciences |volume=7 |numéro=1 |date= 1729|url=https://archive.org/details/picard-mmoiresdelacad-07pari |pages=223–264}}.</ref>. Par ailleurs, cette méthode est utilisée par les deux mêmes astronomes pour cartographier la [[France]]<ref name="Greenwich" />.

Le développement de cette méthode de détermination de la longitude permit aussi l'observation fortuite d'un phénomène inattendu : l'heure d'observation des éclipses des satellites galiléens dépendait de la période de l'année où la Terre se trouvait proche ou éloignée de Jupiter<ref name = "sobel3">{{Ouvrage|langue = français|langue originale = anglais|traducteur = [[Gérald Messadié]]|auteur = [[Dava Sobel]]|titre = Longitude|sous-titre = L'histoire vraie du génie solitaire qui résolut le plus grand problème scientifique de son temps|isbn = 978-2-02-033858-5|numéro chapitre = 3|titre chapitre = La dérive dans un univers horloger}}.</ref>. Cela fût interprété par [[Ole Rømer]] comme le fait que la [[vitesse de la lumière]] a une valeur finie, estimée à l'époque aux deux tiers de la valeur actuellement retenue<ref name = "sobel3"/>.

En 1690 des tables plus précises des éclipses de Io sont publiées dans ''[[Connaissance des temps]]''<ref>{{Ouvrage|langue=français|auteur1=Joachim d'Alencé|titre=La Connoissance des temps, ou calendrier et éphémérides du lever & coucher du soleil, de la lune, & des autres planètes|passage=86|lieu=Paris|éditeur=E. Michellet|date= 1690|pages totales=90|isbn=|lire en ligne=https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k65062140/f100.item}}.</ref>, la précision des éphémérides étant progressivement améliorée lors du siècle suivant, notamment par [[Giacomo Filippo Maraldi]], [[James Bradley]] et [[Pehr Wilhelm Wargentin]]<ref name=":0" />.

=== Observations ultérieures au télescope ===
[[Fichier:Transit_of_Io_seen_by_Barnard.png|alt=Dessin de Io devant un rond noir représentant Jupiter. Io est montrée comme grisée avec un bandeau équatorial blanc.|vignette|Dessin de Io par [[Edward Emerson Barnard|Edward E. Barnard]] lors de son transit devant [[Jupiter (planète)|Jupiter]] en 1893. Il note clairement les zones polaires plus foncées<ref name="IoAfter" />.|gauche]]Pendant les deux siècles et demi suivants, les satellites demeurent des points lumineux [[Pouvoir de résolution|non résolus]] d'une [[magnitude apparente]] d'environ 5 à l'[[Opposition (astronomie)|opposition]] dans les télescopes des astronomes<ref>{{Lien web |langue=en |titre=ARVAL - Classic Satellites of the Solar System |url=http://www.oarval.org/ClasSaten.htm |site=www.oarval.org |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>. Au cours du {{S-|XVII|e}}, les satellites galiléens servent à valider la [[Lois de Kepler|troisième loi de Kepler]] sur le mouvement des planètes ou encore déterminer le temps nécessaire à la [[Vitesse de la lumière|lumière pour voyager]] entre Jupiter et la Terre<ref name="IoAfter" />. Grâce aux éphémérides produits par Jean-Dominique Cassini, [[Pierre-Simon de Laplace]] crée une théorie mathématique pour expliquer la [[résonance orbitale]] de Io, Europe et Ganymède, ce qui aboutit à une amélioration des prédictions des orbites des lunes<ref name=":0" />{{,}}<ref name="IoAfter" />. Cette résonance s'est avérée plus tard avoir un effet profond sur les géologies des trois lunes<ref name="Yoder 1979" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Tidal Heating Tutorial |url=https://tobyrsmith.github.io/Astro150/Tutorials/TidalHeat/ |site=tobyrsmith.github.io|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>.

Les progrès des télescopes à la fin du {{S-|XIX|e}} permettent aux astronomes de résoudre les grandes caractéristiques de la surface de Io, notamment<ref name="IoAfter" />. Dans les années 1890, [[Edward Emerson Barnard|Edward E. Barnard]] est le premier à observer des variations de la luminosité de Io entre ses régions équatoriales et polaires, en déduisant correctement qu'elles sont dues à des différences de couleur et d'[[albédo]] entre ces deux régions, et non pas à une hypothétique forme d'[[Œuf (aliment)|œuf]] du satellite, comme cela était proposé par [[William Henry Pickering|William Pickering]], ou bien deux objets distincts, comme initialement pensé par Barnard lui-même<ref name="Barnard " />{{,}}<ref name ="Barnard1891" />{{,}}<ref name="Dobbins">{{Article astronomique|auteur=R. B. Minton|année=1973|titre=The Red Polar Caps of Io|revue=Communications of the Lunar and Planetary Laboratory|vol=10|pages=35–39|bibcode=1973CoLPL..10...35M}}.</ref>.
[[Fichier:Galilean satellite triple conjunction 2015-01-24.jpg|vignette|redresse=1.25|Photos d'''[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]]'' d'un triple transit devant Jupiter par [[Europe (lune)|Europe]], [[Callisto (lune)|Callisto]] et [[Io (lune)|Io]] le {{Date-|24 janvier 2015}}<ref name="Triple-Moon">{{Lien web |langue=en |titre=Hubble Captures Rare Triple-Moon Conjunction |url=http://hubblesite.org/contents/news-releases/2015/news-2015-05 |site=HubbleSite.org |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Deux images juxtaposées avec Jupiter en fond. Sur Jupiter et devant la planète on observe des ombres et les formes des lunes.]]
Les observations télescopiques du milieu du {{S-|XX|e}} permettent d'obtenir des informations sur les lunes. Par exemple, les observations [[Spectroscopie|spectroscopiques]] suggèrent que la surface de Io est vierge de [[Glace|glace d'eau]], une substance pourtant trouvée en grande quantité sur les autres satellites galiléens<ref name="Lee19722">{{Article astronomique|auteur=F. P. Fanale, ''et al.''|titre=Io: A Surface Evaporite Deposit?|revue=[[Science (revue)|Science]]|pages=922–925|vol=186|no=4167|année=1974|doi=10.1126/science.186.4167.922}}.</ref>.

À partir des années 1970, la majorité des informations sur les lunes lune sont obtenues grâce à l'[[Histoire du vol spatial|exploration spatiale]]. Cependant, à la suite de la destruction planifiée de ''Galileo'' dans l'[[atmosphère de Jupiter]] en {{Date-|septembre 2003}}, de nouvelles observations viennent de télescopes terrestres. En particulier, l'imagerie par [[optique adaptative]] du [[Observatoire W. M. Keck|télescope Keck]] à [[Hawaï]] et l'imagerie du [[télescope spatial]] ''[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]]'' permettent de surveiller les lunes, même sans engin spatial dans le [[système jovien]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=F. |nom1=Marchis |prénom2=D. |nom2=Le Mignant |prénom3=F. H. |nom3=Chaffee |prénom4=A. G. |nom4=Davies |titre=Keck AO survey of Io global volcanic activity between 2 and 5 μm |périodique=Icarus |volume=176 |numéro=1 |date=01 juillet 2005|issn=0019-1035 |doi=10.1016/j.icarus.2004.12.014 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103505000096 |consulté le=15 novembre 2020|pages=96–122}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=NASA Scientists Confirm Water Vapor on Europa – W. M. Keck Observatory |url=https://www.keckobservatory.org/europa-vapor/ |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |prénom=Laurent |nom=Sacco |titre=Ganymède : Hubble confirme l’existence d’un océan d'eau salée |url=https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-ganymede-hubble-confirme-existence-ocean-eau-salee-57485/ |site=Futura |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Hubble saisit une rare conjonction de trois lunes de Jupiter |url=https://www.20minutes.fr/sciences/1536903-20150209-hubble-saisit-rare-conjonction-trois-lunes-jupiter |site=www.20minutes.fr |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>.

== Exploration spatiale ==
{{Article détaillé|Exploration du système jovien}}
=== Missions passées ===
==== Programme ''Pioneer'' ====
{{Article détaillé|Programme Pioneer}}
[[Fichier:Pioneer-10 jupiter moons-fr.jpg|vignette|Meilleures images prises par ''[[Pioneer 10]]'' et ''[[Pioneer 11]]''<ref>{{Lien web |langue=en |titre=SP-349/396 PIONEER ODYSSEY |url=https://history.nasa.gov/SP-349/p180.htm |site=history.nasa.gov|consulté le=19 novembre 2020|page=180, Figure 9-21}}.</ref>.|alt=Quadrillage d'images montrant une photo de chaque lune en basse résolution retraitée de différentes façons.]]
L'[[Histoire du vol spatial|exploration spatiale]] de lunes galiéennes débute par les survol des [[Sonde spatiale|sondes spatiales]] de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] ''[[Pioneer 10]]'' et ''[[Pioneer 11]]'', en 1973 et 1974 respectivement<ref name="PioneerChap52">{{Lien web |langue=en |auteur=R. O. Fimmel, ''et al.'' |titre=SP-349/396 PIONEER ODYSSEY - First into the Outer Solar System |url=http://history.nasa.gov/SP-349/ch5.htm |éditeur=NASA |année=1977}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=NASA Content |nom=Administrator |titre=The Pioneer Missions |url=http://www.nasa.gov/centers/ames/missions/archive/pioneer.html |site=NASA |date=03 mars 2015|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>. Les deux sondes passent à faible distance de Jupiter et de plusieurs de ses lunes en effectuant les premières photos détaillées de ces corps célestes, celles-ci restant cependant de faible résolution<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Kelli |nom=Mars |titre=45 Years Ago, Pioneer 10 First to Explore Jupiter |url=http://www.nasa.gov/feature/45-years-ago-pioneer-10-first-to-explore-jupiter |site=NASA |date=03 décembre 2018|consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en|titre=Pioneer 10 & 11 |url=https://solarviews.com/eng/pn10-11.htm |site=solarviews.com |consulté le=07 novembre 2020}}.</ref>.

Elles apportent des données scientifiques permettant l'étude des lunes avec, par exemple, pour Io un meilleur calcul de sa densité et la découverte d'une mince atmosphère<ref name="PioneerChap52" /> ou pour Ganymède une détermination plus précise de ses caractéristiques physiques et des premières images de ses éléments de la surface<ref name="chap6">{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Richard O. Fimmel|auteur2=William Swindell|auteur3=Eric Burgess|titre=Pioneer Odyssey|sous-titre=Revised edition|lieu=Washington, D.C.|éditeur={{Langue|en|texte=[[National Aeronautics and Space Administration]], Scientific and Technical Information Office}}|année=1977|pages totales=217|format=html|passage=95-122|isbn=|lccn=77603374|lire en ligne=https://history.nasa.gov/SP-349/ch6.htm|consulté le=17 février 2017|numéro chapitre=6|titre chapitre=Results at the New Frontiers}}.</ref>.

==== Programme ''Voyager'' ====
{{Article détaillé|Programme Voyager}}
[[Fichier:Voyager 1 Jupiter Io Europa (cropped).jpg|vignette|Io à gauche et Europe à droite, prises en 1979 par ''[[Voyager 1]]''<ref>{{Lien web |langue=en |titre=PIA00144: Jupiter with Satellites Io and Europa |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/?IDNumber=PIa00144 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Le fond de l'image est occupé par Jupiter. Deux sphères sont devant la planète, une orangée (Io) vers la gauche et une grisâtre (Europe) vers le centre.|gauche]]Le [[système jovien]] est à nouveau survolé en 1979 par les sondes jumelles {{nobr|''[[Voyager 1]]''}} et {{nobr|''[[Voyager 2]]''}}, leur système d'imagerie plus avancé permettant d'obtenir des images beaucoup plus détaillées<ref name="VoyagerDesc2">{{Lien web |langue=en |titre=Voyager Mission Description |url=http://pds-rings.seti.org/voyager/mission/ |éditeur={{langue|en|NASA PDS Rings Node}} |date=19 février 1997}}.</ref>{{,}}<ref name="Voyager Mission">{{Lien web |langue=en |auteur1=Calvin J. Hamilton |titre=The Voyager Planetary Mission |url=http://www.solarviews.com/eng/vgrfs.htm |série=Views of the Solar System |site=solarviews.com |date= 2011|consulté le=17 février 2017}}.</ref>{{,}}<ref name="Smith19792">{{Article astronomique|auteur=B. A. Smith, ''et al.''|titre=The Jupiter system through the eyes of {{nobr|Voyager 1}}|revue=Science|pages=951–972|vol=204|année=1979|doi=10.1126/science.204.4396.951}}.</ref>.

Les nombreux instruments emportés par ces sondes spatiales, combinés aux {{unité|33000|photos}} réalisées, permettent d'effectuer une étude approfondie des lunes galiléennes et mènent notamment à la découverte du [[volcanisme sur Io]], les premiers [[volcan]]s actifs découverts sur un autre corps du [[Système solaire]] que la Terre<ref name="Morabito19792">{{Article astronomique|auteur=L. A. Morabito, ''et al.''|titre=Discovery of currently active extraterrestrial volcanism|revue=Science|vol=204|pages=972|année=1979|doi=10.1126/science.204.4396.972}}.</ref>{{,}}<ref name="Strom19792">{{Article astronomique|titre=Volcanic eruption plumes on Io|revue=[[Nature (revue)|Nature]]|auteur=R. G. Strom, ''et al.''|pages=733–736|vol=280|année=1979|doi=10.1038/280733a0}}.</ref>. Dans le sillage de Io, un [[Tore planétaire|tore de plasma]] jouant un rôle important dans la [[magnétosphère de Jupiter]] est détecté<ref name="Soderblom19802">{{Article astronomique|auteur=L. A. Soderblom, ''et al.''|titre=Spectrophotometry of Io: Preliminary Voyager 1 results|revue=Geophys. Res. Lett.|vol=7|pages=963–966|année=1980|doi=10.1029/GL007i011p00963}}.</ref>{{,}}<ref name="Pearl19792">{{Article astronomique|auteur=J. C. Pearl, ''et al.''|titre=Identification of gaseous {{fchim|S||O|2}} and new upper limits for other gases on Io|revue=Nature|vol=288|pages=757–758|année=1979|doi=10.1038/280755a0}}.</ref>{{,}}<ref name="Broadfoot19792">{{Article astronomique|auteur=A. L. Broadfoot, ''et al.''|titre=Extreme ultraviolet observations from {{nobr|Voyager 1}} encounter with Jupiter|revue=Science|vol=204|pages=979–982|année=1979|doi=10.1126/science.204.4396.979}}.</ref>.

Elles fournissent des images plus détaillées de la surface jeune et glacée d'Europe, laissant suspecter une activité tectonique en cours. Ces images amènent également de nombreux scientifiques à spéculer sur la possibilité d'un océan liquide souterrain<ref>{{Lien web |langue=en |titre=PIA00459: Europa During Voyager 2 Closest Approach |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00459 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>. Elles apportent des précisions sur la taille de Ganymède, révélant qu'elle est en fait supérieur à celle de [[Titan (lune)|Titan]] ce qui permet de la reclasser comme plus gros satellite naturel du Système solaire<ref name="Voyager">{{Lien web |langue=en |auteur institutionnel=Oracle Education Foundation |titre=Voyager 1 and 2 |url=https://web.archive.org/web/20071226052127/http://library.thinkquest.org:80/J0112188/voyager_1_and_2.htm |site=ThinkQuest |date= 2001|consulté le=6 janvier 2008}}.</ref>. Plus de la moitié de la surface de Callisto est photographiée à une résolution de {{unité|1–2|km}} avec des mesures précises de sa température, sa masse et sa forme<ref name="Moore2004">{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Jeffrey M. Moore|auteur2=Clark R. Chapman|auteur3=Edward B. Bierhaus|et al.=oui|titre=Jupiter : The planet, Satellites and Magnetosphere|éditeur=Bagenal, F.; Dowling, T. E.; McKinnon, W. B.|année=2004|isbn=|titre chapitre=Callisto}}.</ref>.

{{Clr}}
==== ''Galileo'' ====
{{Article détaillé|Galileo (sonde spatiale)}}
[[Fichier:PIA01667-Io's_Pele_Hemisphere_After_Pillan_Changes.jpg|vignette|Image de [[Io (lune)|Io]] par ''[[Galileo (sonde spatiale)|Galileo]]'' en fausses couleurs montrant une tache sombre dans l'anneau rouge entourant le volcan [[Pélé (volcan)|Pélé]] produite par une éruption majeure à [[Pillan Patera]] en 1997<ref>{{Lien web |langue=en |titre=PIA01667: Io's Pele Hemisphere After Pillan Changes |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/?IDNumber=PIA01667 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |consulté le=11 octobre 2020}}.</ref>.|alt=La lune apparaît orangée. On observe le cercle entourant le volcan Pélé. Cependant un point sombre est apparu sur le cercle et il n'est donc plus complet.]]La sonde spatiale [[Galileo (sonde spatiale)|''Galileo'']] arrive dans le système jovien en {{Date-|décembre 1995}} après un trajet de six ans depuis la Terre pour suivre les découvertes des deux sondes ''Voyager'' et les observations au sol prises dans les années intermédiaires<ref name="GalileoDepth">{{Lien web |langue=en |titre=Galileo - In Depth |url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/galileo/in-depth |site=solarsystem.nasa.gov |consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>.

Des résultats significatifs sont réalisés pour Io, avec l'identification de son large noyau ferreux similaire à celui trouvé dans les [[Planète tellurique|planètes telluriques]] du [[Système solaire interne et externe|Système solaire interne]]<ref>{{Article astronomique|auteur=J. D. Anderson|titre=Galileo Gravity Results and the Internal Structure of Io|revue=Science|vol=272|pages=709–712|année=1996|doi=10.1126/science.272.5262.709}}.</ref> et l'étude de ses éruptions régulières montrant une surface évoluant à mesure des survols<ref name="McEwen 1998" />{{,}}<ref>{{Chapitre|langue=en|prénom1=Jason|nom1=Perry|prénom2=Rosaly M. C.|nom2=Lopes|prénom3=John R.|nom3=Spencer|prénom4=Claudia|nom4=Alexander|titre chapitre=A summary of the Galileo mission and its observations of Io|titre ouvrage=Io After Galileo: A New View of Jupiter’s Volcanic Moon|éditeur=Springer|collection=Springer Praxis Books|date= 2007|isbn=978-3-540-48841-5|doi=10.1007/978-3-540-48841-5_3|lire en ligne=https://lasp.colorado.edu/home/mop/files/2018/07/Chapter-3.pdf|consulté le=19 novembre 2020|passage=35–59}}.</ref>. De nombreux survols rapprochés d'Europe sont réalisés lors des {{Citation|Mission Galileo Europa}} et {{Citation|Mission Galileo Millennium}}, ayant pour objectif l'étude chimique d'Europe jusqu'à la recherche de [[vie extraterrestre]] dans son [[océan subglaciaire]]<ref name="EuropaLife">{{Lien web |langue=en |auteur=David L. Chandler |titre=Thin ice opens lead for life on Europa |url=https://www.newscientist.com/article.ns?id=dn2929 |site=NewScientist.com |mois=octobre |année=2002 |consulté le=17 février 2010}}.</ref>{{,}}<ref name="GalileoDepth" />. Le champ magnétique de Ganymède est découvert en 1996 et son océan subglaciaire en 2001<ref name="Magnetic Field Discovery">{{Lien web |langue=en |auteur1=Mary Beth Murrill |titre=New Discoveries From Galileo |url=https://web.archive.org/web/20090407020455/http://www2.jpl.nasa.gov/galileo/status961212.html |site=nasa.gov |lieu=Pasadena |éditeur=Jet Propulsion Laboratory |date=12 décembre 1996|consulté le=17 février 2017}}.</ref>{{,}}<ref name="Kivelson2002" />. La sonde conclut finalement le travail de photographie de l'ensemble de la surface de Callisto et prend des photos avec une résolution pouvant atteindre {{unité|15|mètres}}<ref name="Greeley2000">{{Article |langue=en |prénom1=R. |nom1=Greeley |prénom2=J. E. |nom2=Klemaszewski |prénom3=R. |nom3=Wagner |titre=Galileo views of the geology of Callisto |périodique=Planetary and Space Science |volume=48 |numéro=9 |date=01 août 2000|issn=0032-0633 |doi=10.1016/S0032-0633(00)00050-7 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063300000507 |consulté le=19 novembre 2020|pages=829–853}}.</ref>.

La mission ''Galileo'' est prolongée à deux reprises, en 1997 et 2000, et dure huit ans au total<ref>{{lien web|langue=en|format=PDF|auteur=NASA, DEPS|titre=Planetary Science Decadal Survey: Ganymede Orbiter|url=http://sites.nationalacademies.org/cs/groups/ssbsite/documents/webpage/SSB_059315.pdf|site=nationalacademies.org|éditeur=The National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine|date=2010-05|consulté le=27 janvier 2017}}.</ref>. Lorsque la mission ''Galileo'' prend fin, la NASA dirige la sonde vers Jupiter pour qu'elle y réalise une [[Impacts sur Jupiter#21 septembre 2003 : impact volontaire de la sonde Galileo|destruction contrôlée le 21 septembre 2003]]. Ceci est une précaution pour éviter que la sonde, ''a priori'' non [[Milieu stérile|stérile]], ne vienne heurter par le futur Europe et ne la [[Protection planétaire|contamine]] avec des [[microorganisme]]s terrestres<ref>{{Article |langue=en |prénom1=E. |nom1=Theilig |titre=Project GALILEO: Farewell to the Major Moons of Jupiter |périodique=IAF abstracts, 34th COSPAR Scientific Assembly, The Second World Space Congress |date=01 janvier 2002|lire en ligne=http://adsabs.harvard.edu/abs/2002iaf..confE.673T |consulté le=05 novembre 2020|pages=673}}.</ref>.[[Fichier:Europa Rising.jpg|vignette|Lever d'Europe au-dessus de [[Jupiter (planète)|Jupiter]] par ''[[New Horizons]]''<ref>{{Lien web |langue=en |titre=PIA09361: Europa Rising |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA09361 |site=photojournal.jpl.nasa.gov |consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Jupiter occupe la partie gauche et basse de l'image, apparaissant grisâtre. Europe, au centre de l'image, apparaît en croissant.|gauche]]

==== ''New Horizons'' ====
{{Article détaillé|New Horizons}}
La sonde spatiale ''[[New Horizons]]'', en route pour [[Pluton (planète naine)|Pluton]] et la [[ceinture de Kuiper]], survole le système jovien le {{date-|28 février 2007}} pour une manœuvre d'[[assistance gravitationnelle]]<ref name="NewHorizonsSD">{{Lien web |langue=en |titre=Pluto-Bound New Horizons Spacecraft Gets A Boost From Jupiter |url=https://www.spacedaily.com/reports/Pluto_Bound_New_Horizons_Spacecraft_Gets_A_Boost_From_Jupiter_999.html |site=www.spacedaily.com |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=New Horizons Spies Europa |url=https://europa.nasa.gov/resources/45/new-horizons-spies-europa |site=NASA's Europa Clipper |consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>. Les caméras de ''New Horizons'' photographient les éruptions des volcans de Io et plus généralement effectuent des prises de vue détaillées des lunes galiléennes<ref name="Spencer2007">{{Article |langue=en |auteur1=J. R. Spencer |titre=Io Volcanism Seen by New Horizons: A Major Eruption of the Tvashtar Volcano |périodique=Science |volume=318 |numéro=5848 |date= 2007|pmid=17932290 |doi=10.1126/science.1147621 |bibcode=2007Sci...318..240S |lire en ligne=http://pdfs.semanticscholar.org/8a93/6fc39a8bab739fa3e128f05600d46e918d5d.pdf |pages=240–243 |et al.=oui}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=New Horizons sees Io erupting! |url=https://www.planetary.org/articles/0885 |site=The Planetary Society |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=en |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6279423.stm|titre=New Horizons targets Jupiter kick|éditeur=BBC News Online|date=19 janvier 2007|consulté le=20 novembre 2020}}.</ref>. Ces photos permettent de réaliser des cartes topographiques d'Europe et de Ganymède<ref name="NewHorizonsSD" />{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=W. M. |nom1=Grundy |prénom2=B. J. |nom2=Buratti |prénom3=A. F. |nom3=Cheng |prénom4=J. P. |nom4=Emery |titre=New Horizons Mapping of Europa and Ganymede |périodique=Science |volume=318 |numéro=5848 |date=12 octobre 2007|issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=17932288 |doi=10.1126/science.1147623 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/318/5848/234 |consulté le=19 novembre 2020|pages=234–237}}.</ref>.

==== ''Juno'' ====
{{Article détaillé|Juno (sonde spatiale)}}
[[Fichier:PIA21968.jpg|vignette|Europe (gauche) et Io (droite) vues par ''[[Juno (sonde spatiale)|Juno]]'' près de Jupiter en 2017<ref>{{Lien web |langue=en|titre=PIA21968: Juno Observes Jupiter, Io and Europa |url=https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA21968 |site=photojournal.jpl.nasa.gov|consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.|alt=En haut à droite, on observe Jupiter orangée. Les deux lunes sont visibles devant le fond noir restant comme des croissants.]]
En 2011, la NASA lance la sonde [[Juno (sonde spatiale)|''Juno'']] dans le cadre du [[programme New Frontiers|programme ''New Frontiers'']], dont l'objectif est d'effectuer une étude détaillée de la [[Jupiter (planète)#Structure interne|structure interne de Jupiter]] depuis une [[orbite polaire]] en rasant périodiquement sa surface<ref name="NASA-20150921">{{Lien web |langue=en |auteur=Tony Greicius |titre=Juno – Mission Overview |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/juno/overview/index.html |série=[[NASA]]|date=21 septembre 2015|consulté le=14 février 2020}}.</ref>. La sonde spatiale entre en orbite en {{Date-|juillet 2016}} avec une orbite [[excentricité orbitale|très elliptique]], d'une [[période orbitale|période]] de {{nobr|14 [[jour]]s}}, qui fait éviter à la sonde en grande partie la [[ceinture de radiations|ceinture de radiations planétaire]] très intense, susceptible de l'endommager. Cette orbite maintient cependant ''Juno'' hors des plans orbitaux des lunes galiléennes<ref name="NASA-20150921" />. Ainsi, l'étude des lunes n'est pas la priorité mais des données sont tout de même collectées lorsque le moment est opportun<ref>{{Lien web |langue=fr |prénom=Laurent |nom=Sacco |titre=La sonde Juno observe un volcan en éruption sur Io, lune de Jupiter |url=https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-sonde-juno-observe-volcan-eruption-io-lune-jupiter-39410/ |site=Futura |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="Mura2020">{{Article |langue=en |auteur1=A. Mura |titre=Infrared observations of Io from Juno |périodique=Icarus |volume=341 |date= 2020|doi=10.1016/j.icarus.2019.113607 |et al.=oui}}.</ref>{{,}}<ref name="JunoOPAG">{{Lien web |langue=en |auteur=Scott Bolton |titre=Juno OPAG Report |url=https://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/opag2020fall/presentations/Bolton_6011.pdf |date=2 septembre 2020|consulté le=31 août 2020}}.</ref>.

=== Missions à venir ===
==== ''JUICE'' (2022) ====
{{Article détaillé|Jupiter Icy Moons Explorer}}
[[Fichier:JUICE spacecraft concept.jpg|gauche|alt=La sonde est représentée au-dessus de Ganymède, qui est elle-même représentée devant Jupiter en fond.|vignette|[[Jupiter Icy Moons Explorer|''JUICE'']] survolant [[Ganymède (lune)|Ganymède]]<ref>{{Lien web |langue=en |titre=NASA - NASA and ESA Prioritize Outer Planet Missions |url=https://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/20090218.html |site=www.nasa.gov |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>. ]][[Jupiter Icy Moons Explorer|''Jupiter Icy Moon Explorer'']] (''JUICE'') est une mission planifiée de [[Agence spatiale européenne|l'Agence spatiale européenne]] dans le cadre du programme spatial scientifique [[Cosmic Vision]] vers le système jovien qui devrait se placer successivement sur l'orbite de Jupiter et de Ganymède<ref name="juiceL12">{{lien web |langue=en |format=PDF |titre=ESA - Selection of the L1 mission |url=http://planetary.s3.amazonaws.com/assets/resources/ESA/ESA-SPC_20120417_selection-L1-mission.pdf |éditeur=[[Agence spatiale européenne|ESA]] |date=17 avril 2012|consulté le=27 janvier 2017}}.</ref>. Il s'agit de la première mission vers une planète du [[Système solaire externe]] non développée par la NASA. Le lancement de ''JUICE'' est prévu pour 2022, avec une arrivée à Jupiter estimée à {{Date-|octobre 2029}} grâce à l'assistance gravitationnelle de la Terre et de [[Vénus (planète)|Vénus]]<ref name="JUICECNRS" />{{,}}<ref name="JUICEannouncement">{{article |langue=en |auteur1=Jonathan Amos |titre=Esa selects 1bn-euro Juice probe to Jupiter |journal=BBC News |date=2 mai 2012|url=https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-17917102}}.</ref>.

''JUICE'' doit étudier en les survolant à plusieurs reprises les trois des lunes glacées de [[Jupiter (planète)|Jupiter]], à savoir [[Callisto (lune)|Callisto]], [[Europe (lune)|Europe]] et [[Ganymède (lune)|Ganymède]], avant de se placer en orbite en 2032 autour de cette dernière pour une étude plus approfondie qui doit s'achever en 2033<ref name="JUICECNRS">{{Lien web |langue=fr |titre=Mission |url=https://juice.cnes.fr/fr/JUICE/Fr/GP_mission.htm |site=juice.cnes.fr|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=ESA chooses instruments for its Jupiter icy moons explorer |url=https://sci.esa.int/web/juice/-/51417-esa-chooses-instruments-for-its-jupiter-icy-moons-explorer |site=sci.esa.int |date=21 février 2013|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="grasset3">{{lien conférence|url=http://www.lpi.usra.edu/opag/Oct2011/presentations/Dougherty.pdf|format=PDF|nom1=Dougherty|nom2=Grasset|titre=Jupiter Icy Moon Explorer|date= 2011|langue=en}}.</ref>.

{{Clr}}
==== ''Europa Clipper'' (2024) ====
{{Article détaillé|Europa Clipper}}
[[Fichier:Europa Mission Spacecraft - Artist's Rendering.jpg|vignette|Vue d'artiste d'''[[Europa Clipper]]''<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Europa Clipper Spacecraft - Artist's Rendering |url=https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA20025 |site=www.jpl.nasa.gov |date=20 avril 2020|consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>.|alt=La sonde occupe le centre de l'image, composée notamment d'une parabole et de deux grands panneaux solaires. Sous elle, la surface grise et brune d'Europe avec ses lineae. Derrière, Jupiter.]]''[[Europa Clipper]]'' est une mission prévue de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] vers le système jovien, centrée quant à elle sur [[Europe]]. Le lancement de la sonde est prévu le 10 octobre 2024 avec une arrivée prévue le 11 avril 2030 <ref name="Phillips">{{Article |langue=en |prénom1=Cynthia B.P. |nom1=Phillips |prénom2=Robert T. |nom2=Pappalardo  |titre=Europa Clipper Mission Concept: Exploring Jupiter’s Ocean Moonn |périodique=Eos, Transactions American Geophysical Union |volume=95 |numéro=20 |jour=20 |mois=05 |année=2014 |url texte=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014EO200002/pdf |pages=165-167 |id=Phillips2014}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Europa: How Less Can Be More |url=https://www.planetary.org/articles/20140826-europa-how-less-can-be-more |site=The Planetary Society |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="OPAG092018">{{lien web |langue=en |auteurs=Bob Pappalardo et Barry Goldstein |titre=Europa Clipper Update to OPAG : 11 september 2018 |url=https://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/sep2018/presentations/Pappalardo-Europa.pdf |éditeur=[[Jet Propulsion Laboratory]] |date=11 septembre 2018}}.</ref>.

Il s'agit d'une sonde spatiale de plus de {{unité|3|tonnes}} emportant plusieurs instruments, dont un radar permettant de sonder l'océan sous la glace, d'enquêter sur l'[[Habitabilité d'une planète|habitabilité]] de la lune et d'aider à sélectionner des sites pour un futur [[atterrisseur]]<ref name="NoLanding">{{Lien web |langue=en-us |prénom=Eric |nom=Berger |titre=Attempt no landing there? Yeah right—we’re going to Europa |url=https://arstechnica.com/science/2015/11/attempt-no-landing-there-yeah-right-were-going-to-europa/ |site=Ars Technica |date=17 novembre 2015|consulté le=07 novembre 2020}}.</ref>. Après un transit de plus de {{nobr|6 ans}}, avec un recours à l'assistance gravitationnelle de Vénus et de la Terre, la sonde spatiale doit se placer en orbite autour de Jupiter<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Karen |nom=Northon |titre=NASA’s Europa Mission Begins with Selection of Science Instruments |url=http://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-europa-mission-begins-with-selection-of-science-instruments |site=NASA |date=26 mai 2015|consulté le=05 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="NoLanding" />. La partie scientifique de la mission comporte {{nobr|45 survols}} d'Europe, sur une période de {{unité|3,5|ans}}<ref name="Phillips" />{{,}}<ref name="OPAG092018" />.

== Dans la culture ==
{{Article détaillé|Lunes de Jupiter dans la fiction}}
[[Fichier:Eu fl.jpg|vignette|Dessin de 1903 imaginant un océan liquide et une vie luxuriante à la surface d'Europe<ref name="LivreRusse">{{Lien web |langue=ru |titre=Конвалют: 1-я ч. "Иллюстрированная исторія карикатуры съ древнейшихъ временъ до нашихъ дней. 1903 г.". 2-я ч. "Астрономия для дам. 1905 г." - Галерея старинных книг. Интернет-магазин |url=http://gob-art.com.ua/catalog.php?cmd=22&id=238 |site=gob-art.com.ua|consulté le=06 novembre 2020}}.</ref>.|alt=Au premier plan, de nombreuses plantes vertes. Derrière, une grande étendue d'eau. Le ciel est occupé majoritairement par Jupiter, très orangée, et d'autres lunes.]]
Les lunes galiléennes, sont un décor propice à la [[science-fiction]] depuis le début du {{S|XX}} avec, entre autres, ''The Mad Moon'' (1935) de [[Stanley G. Weinbaum]] pour Io ou ''Redemption Cairn'' (1936) de [[Stanley G. Weinbaum]] pour Europe<ref>{{Lien web |langue=en |titre=The Mad Moon |url=http://gutenberg.net.au/ebooks06/0604211h.html |site=gutenberg.net.au |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en|titre=Redemption Cairn |url=http://gutenberg.net.au/ebooks06/0607891h.html |site=gutenberg.net.au |consulté le=06 novembre 2020}}.</ref>. La nature de la surface des lunes laisse toujours place à la spéculation, comme dans ce dessin ci-contre dans un livre d'astronomie [[Russie|russe]] de 1903<ref name="LivreRusse" />. Un peu plus tard, vers le milieu du {{S-|XX}}, la possibilité d'une vie extraterrestre sur ces lunes inspire les auteurs et dessinateurs de [[Pulp (magazine)|magazines pulp]] comme ''[[Amazing Stories]]'' ou ''[[Fantastic Adventures]]''<ref name="popsci">{{Lien web |langue=en |titre=Europa Is The New Mars: How Sci Fi Follows Science |url=https://www.popsci.com/science/article/2013-06/europa-fiction/ |site=Popular Science |consulté le=06 novembre 2020}}.</ref>.
[[Fichier:Life on Io - Back cover of "Fantastic adventures" - may 1940.jpg|vignette|alt=Dessin de science-fiction. Un homme en combinaison observe des créatures anthropomorphes rouges avec une sorte de grand manteau.|Couverture de ''[[Fantastic Adventures]]'' en {{Date-|mai 1940}} imaginant la vie sur Io.|gauche]]
[[Isaac Asimov]] imagine une atmosphère propice à la vie sur Callisto dans ''[[Dangereuse Callisto]]'' (1940)<ref name="CallistoPop">{{Lien web |langue=en |titre=Overview - Callisto - Pop Culture |url=https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/callisto/overview/#otp_pop_culture |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=19 novembre 2020}}.</ref>. [[Robert A. Heinlein]] centre l'action sur Ganymède dans ''[[Pommiers dans le ciel]]'' (1953) et évoque une [[terraformation]] de Callisto<ref name="Universe Today">{{Article |langue=en |auteur1=Matt Williams |titre=How Do We Colonize Jupiter's Moons? |périodique=Universe Today |date=23 novembre 2016|lire en ligne=http://www.universetoday.com/130637/colonize-jupiters-moons/ |consulté le=23 mars 2017}}.</ref>{{,}}<ref name="CallistoPop" />. Les lunes galiléennes sont mentionnées dans d'autres romans de l'auteur, comme ''[[Double Étoile]]'' (1956) ou ''[[Le Ravin des ténèbres]]'' (1970)''<ref name="Universe Today" />.'' 

Grâce aux informations apportées par diverses missions d'[[Histoire du vol spatial|exploration spatiale]], la représentation des satellites galiléens évolue. Le roman ''[[2010 : Odyssée deux]]'' (1982) d'[[Arthur C. Clarke]] est par exemple souvent mentionné comme la représentation d'Europe la plus célèbre en [[science-fiction]], les [[astronaute]]s la survolant recevant l'énigmatique message : {{Citation|Ne tentez aucun atterrissage ici}} ({{En anglais|Attempt no landing there}})<ref name="PopCulture">{{Lien web |langue=en|titre=Pop Culture - Europa |url=https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/europa/overview |site=NASA Solar System Exploration |consulté le=06 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=NASA to send a probe to Europa to find alien life by 2040 |url=https://www.jpost.com/omg/nasa-to-send-a-probe-to-europa-to-find-alien-life-by-2040-614028 |site=The Jerusalem Post - JPost.com |consulté le=07 novembre 2020}}.</ref>. Ce signe de vie fictionnel suit alors les informations réelles de la découverte d'une géologie active sur la lune et cette citation est par ailleurs régulièrement utilisée dans des articles de presse traitant de la lune<ref name="NoLanding" />{{,}}<ref>{{Article |langue=en-us |titre=Space Photos of the Week: Europa! Attempt No Landing There |périodique=Wired |date=05 septembre 2020|issn=1059-1028 |lire en ligne=https://www.wired.com/story/space-photos-europa-attempt-no-landing-there/ |consulté le=15 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref name="popsci" />. Sa suite, ''[[2061 : Odyssée trois]]'' (1987) est centrée sur Ganymède<ref name="Universe Today" />. Les lunes galiléennes dans leur ensemble sont notamment le décor principal du ''[[Le Rêve de Galilée|Rêve de Galilée]]'' (2009) de [[Kim Stanley Robinson]] où, comme dans ''[[2312 (roman)|2312]]'' (2012) du même auteur, la surface volcanique de Io est par exemple retranscrite et joue un rôle dans l'intrigue<ref name="popsci" />.

Au [[cinéma]], différents films centrés sur des lunes sont réalisés comme, entre autres, ''[[Outland (film)|Outland... Loin de la Terre]]'' (1981) de [[Peter Hyams]], ''[[Europa Report]]'' (2013) de [[Sebastián Cordero]] ou ''[[Io (film)|Io]]'' (2019) de [[Jonathan Helpert]]<ref name="PopCulture" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur=Paris Match |titre=Jonathan Helpert, réalisateur de "IO" : "Netflix prend plus de risques" |url=https://www.parismatch.com/Culture/Cinema/Jonathan-Helpert-realisateur-de-IO-Netflix-une-revolution-tres-agreable-pour-nous-1601691 |site=parismatch.com |consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=Mike Wall |titre=Astronauts Explore Jupiter Moon Europa in Sci-Fi Film |url=https://www.space.com/18884-europa-report-film-manned-mission.html |site=Space.com |date=13 décembre 2012|consulté le=06 novembre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Outland... loin de la Terre de Peter Hyams - (1981) - Film de science-fiction |url=https://www.telerama.fr/cinema/films/outland-loin-de-la-terre,6191.php |site=www.telerama.fr|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>. Ganymède, quant à elle, est un décor de la série ''[[The Expanse (série télévisée)|The Expanse]]'' (2017)<ref>{{Article |langue=en-us |auteur=Jonathan M. Gitlin |titre=Decrypted: The Expanse: “The shout came from Ganymede” |périodique=[[Ars Technica]] |date=17 mars 2017|lire en ligne=https://arstechnica.com/gaming/2017/03/decrypted-the-expanse-the-shout-came-from-ganymede/ |consulté le=24 septembre 2017}}.</ref>.

Finalement, les satellites galiléens ayant chacun une apparence caractéristique, ils sont des décors courants de [[Niveau (jeu vidéo)|niveaux]] de [[Jeu vidéo|jeux vidéo]] d'action tels que ''[[Halo (série de jeux vidéo)|Halo]]'' (2001), ''[[Call of Duty: Infinite Warfare]]'' (2016) ou encore ''[[Destiny 2]]'' (2017)''<ref name="PopCulture" />{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=S. Tobias|titre=Halo encyclopedia : the definitive guide to the Halo universe|éditeur=[[Dorling Kindersley]]|année=2009|passage=293|isbn=978-0-7566-5549-5|isbn2=0-7566-5549-8|isbn3=978-1-4053-4743-3|oclc=465094587|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-us |prénom=Sam |nom=Machkovech |titre=Destiny 3 may never exist—to that end, the series will wipe older campaign content |url=https://arstechnica.com/gaming/2020/06/destiny-2s-three-year-plan-no-sequel-lots-of-content-going-into-a-vault/ |site=Ars Technica |date=09 juin 2020|consulté le=15 octobre 2020}}.</ref>.'' 

{{Clr}}
== Notes et références ==
=== Notes ===
{{Références|groupe=N}}

=== Références ===
{{Références}}

== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
* [[Jupiter (planète)|Jupiter]]
* [[Satellites naturels du Système solaire]]
* [[Satellites naturels de Jupiter]]
* [[Lunes de Jupiter dans la fiction]]
* [[Colonisation des lunes de Jupiter]]

=== Bibliographie ===
{{Légende plume}}
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=David |nom1=Morrison |prénom2=Mildred Shapley |nom2=Matthews |titre=Satellites of Jupiter |éditeur=University of Arizona Press |année=1982 |pages totales=972 |isbn=0-8165-0762-7 |isbn2=978-0-8165-0762-7 |oclc=7739650 |lire en ligne=https://archive.org/details/satellitesofjupi0000unse/ |consulté le=11 octobre 2020}}.
* {{Article |langue=en |prénom1=Adam P. |nom1=Showman |prénom2=Renu |nom2=Malhotra |titre=The Galilean Satellites |périodique=Science |volume=286 |numéro=5437 |date=01 octobre 1999|issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=10506564 |doi=10.1126/science.286.5437.77 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/286/5437/77 |consulté le=26 décembre 2020|pages=77–84}}
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=David A. |nom1=Rothery |titre=Satellites of the Outer Planets |sous-titre=Worlds in Their Own Right |éditeur=Oxford University Press (US) |année=1999 |pages totales=242 |isbn=0-19-512555-X |lire en ligne=https://books.google.com/books?id=ukpGOp1tj_QC&printsec=frontcover}}
* {{Article|langue=en|nom=Showman |prénom=Adam P.|titre=The Galilean Satellites|année=1999|journal=[[Science (revue)|Science]]|volume=286|pages=77–84|doi=10.1126/science.286.5437.77| url=http://www.lpl.arizona.edu/~showman/publications/showman-malhotra-1999.pdf|format=PDF|pmid=10506564|numéro=5437}}
* {{Ouvrage |langue=en |auteur1=[[David M. Harland]] |titre=Jupiter Odyssey |sous-titre=The Story of NASA's Galileo Mission |lieu=Londres |éditeur=Springer |année=2000 |pages totales=448 |isbn=1-85233-301-4 |lire en ligne=https://books.google.com/books?id=QtxVTDhrRAEC&printsec=frontcover}}
*{{Ouvrage|auteur1=Loïc Mével|titre=Analyse des structures de la surface d'Europe (satellite de glace de Jupiter) : conséquences dynamiques, rhéologiques et thermiques|lieu=Université de Nantes|éditeur=Thèse de doctorat|date=octobre 2003|pages totales=345|isbn=|lire en ligne=https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006231/file/these.pdf}}.
* {{Ouvrage|langue=en|prénom1=N.|nom1=Krupp|prénom2=V.M.|nom2=Vasyliunas|et al.=oui|titre=Jupiter : The Planet, Satellites and Magnetosphere|lieu=Cambridge (GB)|éditeur=F. Bagenal et al.|collection=[[Cambridge University Press]]|année=2004|pages totales=719|format=PDF|isbn=0-521-81808-7|lire en ligne=http://www.igpp.ucla.edu/people/mkivelson/Publications/280-Ch25.pdf|titre chapitre=Dynamics of the Jovian Magnetosphere}}.
*{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Richard J. |nom1=Greenberg |titre=Europa – The Ocean Moon |sous-titre=Search For An Alien Biosphere |éditeur=Springer US |année=2005 |pages totales=380 |isbn=978-3-540-27053-9 |isbn2=3-540-27053-1 |isbn3=3-540-22450-5 |oclc=209859841 |lire en ligne=https://www.springer.com/gp/book/9783540224501 |consulté le=09 novembre 2020}}
* {{Ouvrage |auteur1=|prénom1=Jean |nom1=Lilensten |lien auteur1=Jean Lilensten|prénom2=Mathieu |nom2=Barthélémy |titre=Le système solaire revisité |éditeur=[[Eyrolles]] |année=2006 |date=|isbn=2-212-11980-1 |isbn2=978-2-212-11980-0 |oclc=79931273  |consulté le=13 novembre 2020|plume=oui}}.
* {{Ouvrage |langue=en |auteur1=|prénom1=Rosaly M.C. |nom1=Lopes |lien auteur1=Rosaly Lopes-Gautier|prénom2=John R. |nom2=Spencer |et al.=oui |titre=Io After Galileo |sous-titre=A New View of Jupiter's Volcanic Moon |lieu=Berlin/New York/Chichester, UK |éditeur=Springer |année=2007 |date=|pages totales=388 |isbn=978-3-540-48841-5 |isbn2=3-540-48841-3 |isbn3=3-540-34681-3 |oclc=185022041 |lire en ligne=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-48841-5 |consulté le=11 octobre 2020|plume=oui}}.
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=Richard J. |nom1=Greenberg |titre=Unmasking Europa |sous-titre=The Search for Life on Jupiter's Ocean Moon |lieu=New York |éditeur=Springer US |année=2008 |isbn=978-0-387-47936-1 |isbn2=978-0-387-09676-6 |doi=10.1007/978-0-387-09676-6 |lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/978-0-387-09676-6 |consulté le=09 novembre 2020}}
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=Paul |nom1=Schenk |titre=Atlas of the Galilean satellites |éditeur=[[Cambridge University Press]] |année=2010 |pages totales=408 |isbn=978-0-511-67749-6 |isbn2=0-511-67749-9 |isbn3=978-0-511-67646-8 |oclc=650509387|consulté le=11 octobre 2020}}.
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=Michael A. |nom1=Seeds |titre=The Solar System |éditeur=Brooks/Cole, Cengage Learning |année=2016 |isbn=978-1-305-12076-1 |isbn2=1-305-12076-0 |consulté le=13 novembre 2020|plume=oui}}.
* {{Ouvrage|prénom1=Thérèse|nom1=Encrenaz |prénom2=James|nom2=Lequeux|titre=Jupiter : la conquête d'une géante |éditeur=Belin |date=2016,|isbn=978-2-7011-9612-1 |isbn2=2-7011-9612-4 |oclc=964634136 |pages=128 |consulté le=26 décembre 2020}}
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=James A. |nom1=Hall III |titre=Moons of the Solar System |sous-titre=From Giant Ganymede to Dainty Dactyl |éditeur=Springer International Publishing |collection=Astronomers' Universe |année=2016 |isbn=978-3-319-20635-6 |lire en ligne=https://www.springer.com/gp/book/9783319206356 |consulté le=19 novembre 2020}}
* {{Ouvrage |langue=en|prénom1=Bonnie J. |nom1=Buratti |lien auteur1=Bonnie Buratti|titre=Worlds Fantastic, Worlds Familiar |sous-titre=A Guided Tour of the Solar System |lieu=Cambridge |éditeur=[[Cambridge University Press]] |année=2017 |date=|pages totales=239 |isbn=978-1-107-15274-8 |doi=10.1017/9781316591444 |lire en ligne=https://www.cambridge.org/core/books/worlds-fantastic-worlds-familiar/278FE8AD3DC08D363AA6F3E72171EE5D |consulté le=13 novembre 2020}}.

=== Liens externes ===
* {{Autorité}}
* {{Dictionnaires}}
* {{Bases}}

{{Palette|Satellites naturels de Jupiter|Système solaire}}
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[[Catégorie:Objet céleste découvert par Galilée| ]]
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