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Uranus est une planète très étrange. Voici pourquoi les astronomes veulent l’explorer

Par Genelle Weule pour ABC

De toutes nos planètes, Uranus a eu du mal à faire des paris sur sa réputation au fil des ans.

Son nom à lui seul est une blague, et l’annonce par la NASA la semaine dernière qu’elle voulait cibler Uranus avec une sonde a été une journée sur le terrain pour le comédien.

Mais les planétologues sont aux anges, et notre septième planète va enfin passer sa journée au soleil.


image: Photothèque scientifique via AFP

Le fait qu’il soit si loin du Soleil – 2,9 milliards de kilomètres – est l’une des raisons pour lesquelles il se sentait si seul et incompris.

Contrairement à ses frères et sœurs lumineux, Jupiter et Saturne, Uranus n’a eu qu’un seul visiteur – un court vol du vaisseau spatial Voyager 2 en 1986, a déclaré Amy Simon, une scientifique de la NASA qui a appelé à une mission sur la planète.

« C’est l’une des planètes les plus étranges du système solaire et pourtant nous n’y sommes pas encore », a déclaré le Dr Simon.

« Il est donc temps d’explorer l’ensemble du système.

« C’est vraiment une vaste zone inexplorée. »

Helen Maynard-Casley, scientifique planétaire australienne à l’ANSTO qui étudie les planètes géantes glacées, est d’accord.

« C’est dommage qu’Uranus et Neptune soient si négligés », déclare le Dr Maynard-Casley.

« Une fois que nous aurons commencé à étudier l’un, cela en dira beaucoup sur l’autre. »

Voyons donc ce qui rend cette planète si froide (mis à part le fait qu’à très basse température – 224°C, elle détient le record de l’endroit le plus froid du système solaire).

Il a fallu 70 ans pour nommer (elle aurait pu s’appeler George)

Toutes les planètes intérieures sont connues depuis l’Antiquité pour leur facilité de détection dans le ciel nocturne, mais Uranus a été la première planète à être « découverte », et même alors les astronomes pensaient qu’il s’agissait d’une comète ou d’une étoile.

Si William Herschel avait fait son chemin en 1781, notre septième planète aurait été nommée Sidus Georgian, ou George’s Star, du nom de son patron, le roi George III.

Soixante-dix ans plus tard, les astronomes se sont installés sur Uranus.

Alors que beaucoup de gens prononcent la planète comme Ur-Anus, les astronomes préfèrent dire Uran-us.

« Je pense qu’il y a plusieurs façons de le prononcer, mais si vous allez à Ur-Anus, les gens rient », déclare Jonty Horner, planétologue à l’Université du sud du Queensland.

« Cela aurait été beaucoup plus facile si Herschel avait été bien et s’était appelé George. »

Mais Uranus est plus royal. Il porte le nom du dieu grec du ciel, Uranus, le père de Saturne et le grand-père de Jupiter.

L’été dure 42 ans aux pôles

Contrairement à toutes les autres planètes, Uranus est inclinée sur le côté à un angle de 97,77 degrés.

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« Cela signifie qu’ils se déplacent le long de leur orbite plutôt que de tourner », explique le professeur Horner.

« C’est vraiment un endroit très étrange et très différent. »

Son inclinaison extrême signifie que chaque pôle est constamment tourné vers le soleil pendant 42 années terrestres.

Une image d'Uranus obtenue par le télescope Hubble.  Première planète découverte, repérée pour la première fois par William Herschel en 1781 Crédit NASA (Photo by Anne Ronan Photo Library/Ann Ronan Photo Library/Photo12 via AFP)

Une image d’Uranus obtenue par le télescope Hubble
image: Agence France Presse

« En moyenne sur une année, les pôles reçoivent plus de lumière solaire et plus d’énergie que l’équateur, ce qui est très différent des autres planètes », explique le professeur Horner.

Nous ne savons pas pourquoi la planète – et son essaim de lunes et d’anneaux en orbite autour de l’équateur – est inclinée.

Une hypothèse, dit le Dr Simon, est qu’il a été brisé par quelque chose à peu près de la même taille au début du système solaire.

Mais cela n’explique pas comment Uranus a obtenu ses lunes.

« Il a toutes ces petites lunes qui sont évidemment sur la même orbite et qui auraient dû se former à peu près au même moment. [as the planet]dit le Dr Simon.

Cela la distingue de sa voisine géante glacée, Neptune.

« Si vous allez à Neptune, ses lunes ne sont pas vraiment ses lunes d’origine, elles ont été prises en charge. »

Il fait un temps rude

Grâce à l’extrême inclinaison de la planète, elle connaît des conditions météorologiques extrêmes. Non pas que vous vous en rendiez compte en regardant les photos prises par le vaisseau spatial Voyager 2.

« C’était beau, bleu, beau, mais rien de spectaculaire », explique le Dr Simon.

Une partie de cela était en fait le résultat des caméras Voyager.

« Ils n’étaient pas si avancés et ne pouvaient pas voir les longueurs d’onde rouges », dit-elle.

Nous avons également atteint l’hémisphère sud de la planète pendant l’été.

« Lorsque Voyager est passé, un côté était éclairé et nous ne pouvions pas du tout voir l’autre côté », dit-elle.

Le professeur Horner dit que si d’autres planètes telles que Jupiter ou Neptune sont une indication, les conditions météorologiques sont plus prononcées à l’équateur.

« Ainsi, lorsque Voyager a survolé Uranus, le temps était probablement moins intéressant », dit-il.

Au cours des 36 années écoulées depuis Voyager, une partie de ce temps a été aperçue à travers les lentilles du télescope Keck et du télescope spatial Hubble.

Ces télescopes ont révélé des tempêtes massives causées lorsque des régions qui n’avaient pas été chauffées depuis 42 ans se réchauffaient avec les changements de saisons.

Le Dr Simon dit que tous les télescopes que nous avons, y compris le nouveau télescope spatial James Webb, sont encore limités dans ce qu’ils peuvent nous dire.

« Ces planètes sont encore très loin, donc nous pouvons voir les détails [with a space telescope] C’est évidemment mieux que ce que nous pouvons faire avec un petit télescope sur Terre, mais ce n’est toujours pas aussi bon que d’y arriver. »

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C’est une neige fondante bleue géante

Environ quatre fois la taille de la Terre, nous pensons qu’Uranus est une boule géante, fluide et dense de matière « glaciale » – eau, méthane et ammoniac – autour d’un minuscule noyau rocheux.

On pense qu'Uranus est une boule géante d'eau dense, de méthane et d'ammoniac autour d'un petit noyau rocheux.  Son atmosphère est constituée d'hydrogène et d'hélium mélangés à de grandes quantités d'ammoniac et de méthane.


image: 123rf.com

Son atmosphère est composée d’hydrogène et d’hélium mélangés à de grandes quantités d’ammoniac et de méthane, ce qui lui donne sa couleur bleue, ainsi que d’eau et d’autres gaz.

Son atmosphère est composée d’hydrogène et d’hélium mélangés à de grandes quantités d’ammoniac et de méthane, ce qui lui donne sa couleur bleue, ainsi que d’eau et d’autres gaz.

Mais nous ne savons pas exactement à quoi ressemblent ces couches, explique le Dr Maynard Casely.

En savoir plus à ce sujet peut nous aider à comprendre pourquoi la planète est si froide.

« Il fait plus froid que Neptune, et nous savons qu’il émet moins de chaleur que prévu », explique le Dr Maynard-Casley.

Y a-t-il une couche intérieure qui empêche la chaleur de s’échapper ?

Ce qui se passe dans les couches pourrait également aider à expliquer pourquoi la planète a un champ magnétique très étrange.

« Son champ magnétique ne semble pas provenir du centre tout à fait comme la Terre et les champs magnétiques de la plupart des autres planètes », explique le Dr Maynard-Casley.

« Le champ magnétique semble provenir de cela du manteau, la partie entourant le noyau. »

Une hypothèse, dit-elle, est que l’eau et l’ammoniac dans les couches sont sous haute pression, ce qui altère les particules subatomiques qu’elles contiennent.

« Mettre un vaisseau spatial en orbite nous permettra d’en savoir plus sur la façon dont la densité change à travers la planète », dit-elle.

« Cela vous donne une bien meilleure idée s’il y a trois couches… et ensuite ces transitions entre elles.

« Ou y a-t-il beaucoup et beaucoup de couches? Ou est-ce une sorte de changement progressif jusqu’au milieu? »

Ses satellites shakespeariens sont peut-être des mondes aquatiques

Contrairement aux autres planètes, dont les lunes portent le nom de personnages de la mythologie grecque, les vingt-sept lunes d’Uranus portent le nom des œuvres de William Shakespeare et d’Alexander Pope.

Et, comme Uranus, Voyager ne nous a donné que des aperçus fugaces de parties de ces petits mondes, qui portent des noms comme Ophelia, Cordelia, Bianca et Belinda.

« Parce qu’Uranus est inclinée sur le côté, elle entre spontanément sur une orbite quasi polaire, ce qui n’est pas idéal pour atteindre tous ces satellites en orbite à l’équateur », explique le Dr Simon.

Cependant, nous soupçonnons que certains d’entre eux peuvent être – ou ont pu être – des mondes aquatiques.

« C’est incroyable de penser que quelque chose d’aussi loin du soleil puisse avoir un environnement habitable », déclare le Dr Simon.

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« C’est juste un peu époustouflant. »

Illustration de la planète géante verte glacée Uranus, vue de la surface de sa lune la plus profonde, la fracturée Miranda.  Uranus est la septième planète en termes de distance au Soleil, en orbite à une distance moyenne de 2,85 milliards de kilomètres.  Il est inhabituel en ce qu'il a une atmosphère très pâle et presque sans relief et une inclinaison de pivot de près de 100 degrés.  La surface étrange de Miranda, y compris la plus haute falaise du système solaire connu, indique que le monde a été brisé lors d'une collision et plus tard réassemblé.  (Photo de Mark Garlick/LIBRA/MGA/Science Image Library via AFP)

Illustration de la planète géante verte glacée Uranus, vue de la surface de la lune fracturée Miranda.
image: Photothèque scientifique via AFP

Miranda – la cinquième plus grande lune nommée d’après le personnage de tempête Couvert de fissures et de crevasses.

« Pendant longtemps, Miranda a été considérée comme un objet brisé et reconstruit à partir de gros blocs, mais plus récemment, les gens ont cru qu’il s’agissait de volcans de glace », explique le professeur Horner.

« Mais pour en savoir plus, il faut se lever et prendre le temps. »

Le Dr Maynard-Casley convient que Miranda est bizarre.

« C’est le plus petit des satellites ronds, mais il a des caractéristiques vraiment intéressantes.

«Sont-ils quelque chose qui entre en collision avec ou sont-ils réellement liés à l’activité tectonique?

« Il pourrait également y avoir des dommages causés par les radiations à la surface. »

Les dommages causés par les radiations du Soleil, d’Uranus lui-même ou de quelque part en dehors de notre système solaire, ont la capacité de changer la structure de l’eau en un état vitreux connu sous le nom de glace amorphe.

« Parce qu’aucune de ces lunes n’a d’atmosphère, on s’attendrait à ce qu’il y ait une très grande quantité de cette glace amorphe à la surface », dit-elle.

Une mission pour une nouvelle génération

Il faudra un certain temps avant qu’Uranus ne revienne à son statut de « dieu du ciel » (d’ici là, attendez-vous à deux décennies de blagues).

Comme Uranus est si loin et met 84 ans pour orbiter autour de notre Soleil, il est très difficile de l’atteindre.

« C’est vraiment un travail pour la prochaine génération de scientifiques parce que c’est à long terme », explique le Dr Simon.

Si la NASA peut respecter son échéance de 2031 ou 2032, la mission mettra 12 ans pour atteindre sa destination en utilisant la gravité de Jupiter pour la pousser hors du système solaire, explique le Dr Simon.

« Ça devient plus difficile après [deadline]. Vous ne pouvez donc pas utiliser Jupiter et vous devez voler sur Terre et Vénus. »

Non seulement la NASA enverra un orbiteur pour passer du temps à voler autour de la planète et de la lune, mais elle plongera également une sonde dans l’atmosphère de la planète.

La mission nous ouvrira les yeux, équipés de la technologie moderne, tout comme les missions Galileo l’ont fait pour Jupiter et Cassini pour Saturne.

« Si nous réfléchissons à ce que nous savons de Jupiter et de Saturne grâce au vaisseau spatial Voyager, puis que nous comparons cela avec ce que nous savons de Galileo et de Cassini, nous avons beaucoup appris », déclare le professeur Horner.

« C’est la différence entre prendre un vol court et avoir des mois ou des années d’observations constantes. »

-ABC

Delphine Perrault

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