Atmosphère d'Uranus : Couches de nuages ​​glacés

La septième planète du système solaire — et la le plus grand des géants de glace — Uranus a une atmosphère plus comparable à Neptune qu'à Saturne et Jupiter. Connues sous le nom de géantes de glace, les deux planètes les plus éloignées du soleil ont des atmosphères fortement dominées par les glaces. L'orientation bizarre de la planète, qui orbite autour du soleil incliné sur le côté, révèle que son noyau interne a une influence plus forte sur ses conditions météorologiques que l'étoile lointaine.



Les régions vertes et bleues montrent où l



Les régions vertes et bleues montrent où l'atmosphère est claire, permettant à la lumière du soleil de pénétrer profondément dans Uranus. Dans les régions jaunes et grises, une brume ou une couche nuageuse réfléchit la lumière du soleil.(Crédit image : Erich Karkoschka (Université de l'Arizona) et NASA)

Composition atmosphérique

L'atmosphère d'Uranus est principalement composée d'hydrogène et d'hélium. Contrairement à Jupiter et Saturne, ces gaz légers ne dominent que les bords extérieurs de la planète, mais ne contribuent pas de manière significative à la intérieur rocheux .



La couleur bleu terne d'Uranus est causée par la présence de méthane, qui absorbe la lumière rouge.

'Je pense que le pauvre Uranus est mal compris, en fait', a déclaré la planétologue Amy Simon sur Podcast Gravity Assist de la NASA . 'Uranus est d'apparence très fade la plupart du temps. C'est une sorte de planète bleu pâle. C'est le vrai point bleu pâle.

Des traces d'hydrocarbures sont également présentes dans l'air autour d'Uranus. Des glaces composées d'eau, d'ammoniac et peut-être de méthane existent également dans l'atmosphère.

Composition atmosphérique en volume :

  • Hydrogène moléculaire : 82,5%
  • Hélium : 15,2 %
  • Méthane : 2,3 %

Superposition dans l'atmosphère



Comme sur Terre, l'atmosphère d'Uranus est divisée en couches, en fonction de la température et de la pression. Comme les autres géantes gazeuses, la planète n'a pas une surface ferme. Les scientifiques définissent la surface comme la région où la pression atmosphérique dépasse un bar, la pression trouvée sur Terre au niveau de la mer.

Juste au-dessus de la « surface » d'Uranus se trouve la troposphère, là où l'atmosphère est la plus dense. La température varie de moins 243 degrés Fahrenheit (moins 153 degrés Celsius) à moins 370 F (moins 218 C), les régions supérieures étant les plus froides. Cela fait de l'atmosphère d'Uranus la plus froide du système solaire. Dans la troposphère se trouvent des couches de nuages ​​- des nuages ​​d'eau aux pressions les plus basses, avec des nuages ​​d'hydrosulfure d'ammonium au-dessus d'eux. Viennent ensuite les nuages ​​d'ammoniac et de sulfure d'hydrogène. Enfin, de minces nuages ​​de méthane se trouvaient au sommet. La troposphère s'étend à 30 miles (50 kilomètres) de la surface de la planète.

Le rayonnement du soleil et de l'espace chauffe la stratosphère d'Uranus de moins 370 F (moins 218 C) à moins 243 F (moins 153 C). La stratosphère contient du smog d'éthane, qui peut contribuer à l'apparence terne de la planète. L'acétylène et le méthane sont également présents. Ces brumes aident à réchauffer la stratosphère. Cependant, les hydrocarbures sont moins abondants dans l'atmosphère d'Uranus que sur d'autres planètes géantes. La stratosphère atteint près de 4 000 km au-dessus d'Uranus.



La thermosphère et la couronne d'Uranus atteignent des températures de 1 070 F (577 C), bien que les scientifiques ne soient pas sûrs de la raison. Parce que la distance entre Uranus et le soleil est si grande, la quantité de chaleur provenant de l'étoile est insuffisante pour générer des températures aussi élevées. S'étendant deux fois plus loin du centre de la planète que sa surface, les couches externes de grande envergure sont uniques à Uranus. Ils créent une traînée sur les particules annulaires qui orbitent autour de la planète.

Motifs de nuages ​​sur Uranus

Bien que la planète semble être d'une teinte unie de bleu, elle contient des rayures comme Jupiter et Saturne. Mais les bandes sont faibles et ne sont visibles qu'avec des images améliorées. Comme pour les autres géantes gazeuses, les zones se forment à mesure que les gaz de la région se réchauffent et montent, tandis que dans les ceintures, les gaz retombent sur la planète en se refroidissant. Dans les ceintures, les vents soufflent vers l'est, tandis qu'ils se déplacent vers l'ouest à l'intérieur des zones.

Lorsque Voyager 2 a survolé la planète en 1986, il n'a observé que 10 configurations de nuages ​​sur la planète. À mesure que la technologie s'améliorait, des images à plus haute résolution prises depuis la Terre ont révélé des nuages ​​​​plus faibles. Les nuages, qui existent principalement dans la troposphère, sont portés par des vents atteignant jusqu'à 560 mph (900 km/h).

Simon a dit que la température est une grande partie de la raison de la fadeur d'Uranus. Le géant de glace n'a pas beaucoup de chaleur. En fait, c'est la seule planète qui ne dégage pas plus de chaleur qu'elle n'en reçoit du soleil, a-t-elle déclaré. Cela ralentit la montée et la chute de la chaleur qui, autrement, entraînerait des tempêtes.

« Vous n'obtenez pas l'équivalent des orages. Donc, vous ne voyez pas les nuages ​​brillants sur Uranus que vous voyez sur les autres planètes », a déclaré Simon.

Bien que les tempêtes sur Uranus ne soient pas aussi nombreuses que sur d'autres mondes, cela ne signifie pas que la planète n'a pas d'activité occasionnelle. En 2014, sept ans après que la planète se soit approchée au plus près du soleil, les astronomes ont repéré des taches météorologiques actives sur le géant de glace.

'La météo sur Uranus est incroyablement active', a déclaré l'astronome Imke de Pater de l'Université de Californie à Berkeley, dans un article de 2014 déclaration .

'Ce type d'activité aurait été attendu en 2007, lorsque l'équinoxe d'Uranus se produisait une fois tous les 42 ans et que le soleil brillait directement sur l'équateur', a déclaré à l'époque l'astronome Heidi Hammel de l'Association des universités pour la recherche en astronomie. «Mais nous avons prédit qu'une telle activité aurait déjà cessé. Pourquoi nous voyons ces incroyables tempêtes maintenant est inimaginable.

Certaines des tempêtes étaient même suffisamment importantes pour être repérées par un astronome amateur.

'J'étais ravi de voir une telle activité sur Uranus', a déclaré l'astronome amateur français Marc Delcroix dans le même communiqué. « Obtenir des détails sur Mars, Jupiter ou Saturne est désormais une routine. Mais voir des détails sur Uranus et Neptune sont les nouvelles frontières pour nous amateurs, et je ne voulais pas manquer ça.

Les tempêtes ne sont pas le seul point lumineux sur Uranus. Le télescope spatial Hubble de la NASA a pris sa première image des aurores sur la planète en 2011. Lorsqu'une équipe dirigée par un astronome de l'Observatoire de Paris a réexaminé les aurores à l'aide des capacités ultraviolettes de Hubble, ils se sont retrouvés à observer les aurores les plus intenses jamais vues sur la planète », a déclaré la NASA dans un déclaration .

'En observant les aurores au fil du temps, ils ont recueilli la première preuve directe que ces puissantes régions chatoyantes tournent avec la planète.'

C'est la saison

Contrairement aux autres planètes du système solaire, qui tournent sur le même plan que le soleil, Uranus, découverte en 1781, a été renversée par une collision peu après sa formation. Avec son équateur vers le bas, la planète semble rouler autour du soleil. Cela signifie qu'un seul pôle à la fois fait face à l'étoile lointaine.

'Parce qu'il est incliné sur le côté, cela signifie que, par exemple, le pôle sud ne verrait pas la lumière du soleil pendant environ 40 ans', a déclaré Simon. 'Donc, il y a des saisons vraiment extrêmes, qui aident à diriger le temps.'

(La planète tourne également en arrière en conséquence, de sorte que si elle tournait avec son équateur le long du plan du système solaire, le soleil se lèverait à l'ouest plutôt qu'à l'est.)

Sur la plupart des planètes, l'équateur reçoit le plus de lumière solaire, ce qui fait monter l'air chaud et se déplacer vers les pôles. Mais l'équateur d'Uranus ne fait presque jamais face au soleil. Par conséquent, l'air chaud devrait s'élever du pôle qui fait face au soleil et retomber au pôle le plus froid. Mais les bandes et les zones d'Uranus révèlent le contraire. Les rayures de la planète tournent autour de l'équateur de la même manière qu'elles le font sur Jupiter et Saturne. Au lieu de la lumière du soleil, la chaleur intérieure de la planète semble diriger son temps.

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