De quoi est fait Uranus ?

Loin, loin du soleil, Uranus a une atmosphère bleu-vert qui laisse deviner sa composition. L'une des deux géantes de glace, la composition des planètes diffère quelque peu de celle de Jupiter et de Saturne en ce qu'elle est composée de plus de glace que de gaz.

Les vues dans le proche infrarouge d



Les vues dans le proche infrarouge d'Uranus révèlent son système d'anneaux par ailleurs faible, soulignant à quel point la planète est inclinée.(Crédit image : Lawrence Sromovsky, (Univ. Wisconsin-Madison), Observatoire de Keck)

« Uranus et Neptune sont vraiment uniques dans notre système solaire. Ce sont des planètes très différentes des autres auxquelles nous pensons », a déclaré la planétologue Amy Simon sur Podcast Gravity Assist de la NASA . «Une partie de la raison pour laquelle nous les appelons des géants de glace est qu'ils ont en fait beaucoup de glace d'eau. Ainsi, alors que certaines des autres planètes géantes gazeuses sont principalement de l'hydrogène et de l'hélium, ce sont principalement de l'eau et d'autres glaces.

La surface d'Uranus

Comme les autres géantes gazeuses, Uranus n'a pas de surface solide et bien définie. Au lieu de cela, le gaz, le liquide et atmosphère glaciale s'étend à l'intérieur de la planète. Si vous atterrissiez – et planiez – au point où l'atmosphère passe à l'intérieur, vous ressentiriez moins de traction gravitationnelle que vous ne pourriez ressentir sur Terre. La gravité sur Uranus n'est que d'environ 90 pour cent de celle de la Terre ; si vous pesez 100 livres. à la maison, vous ne pèseriez que 91 livres. sur Uranus.

'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.

Uranus est la deuxième planète la moins dense dans le système solaire, indiquant qu'il est composé principalement de glaces. Contrairement à Jupiter et Saturne, qui sont composés majoritairement d'hydrogène et d'hélium, Uranus ne contient qu'une petite partie de ces éléments légers. Il abrite également des éléments rocheux, égaux entre 0,5 et 1,5 fois la masse de la Terre. Mais la majeure partie de la planète est constituée de glaces, principalement d'eau, de méthane et d'ammoniac. Les glaces dominent parce que la grande distance d'Uranus au soleil permet à la planète de maintenir des températures glaciales.

Un noyau glacial

Alors que la plupart des planètes ont des noyaux rocheux en fusion, on pense que le centre d'Uranus contient des matériaux glacés. Le noyau liquide représente 80% de la masse de la planète, principalement composé d'eau, de méthane et de glace ammoniacale, bien qu'il ne s'étende qu'à environ 20% du rayon.

La chaleur interne d'Uranus est inférieure à ce que les astronomes pourraient s'attendre. Le noyau de la planète chauffe jusqu'à 9 000 degrés Fahrenheit (4 982 degrés Celsius). Cela semble chaud, mais est en fait assez cool par rapport aux noyaux d'autres planètes. Selon Simon, Uranus est le seul monde qui ne dégage pas plus de chaleur de son noyau qu'il n'en reçoit du soleil.

Alors que d'autres géantes gazeuses sont alimentées par leurs noyaux, Uranus ne dégage presque aucun excès de chaleur dans l'espace. Une des raisons à cela pourrait être due à un impact peu après la formation de la planète. La rotation latérale actuelle de la planète, tournant à un angle de 90 degrés par rapport aux autres planètes du système solaire, indique déjà une collision. L'impact pourrait également avoir creusé une partie du noyau, le laissant avec une température plus basse.

Un étrange champ magnétique

Le mouvement à l'intérieur du noyau a tendance à entraîner le champ magnétique d'une planète, mais le champ autour d'Uranus est étrange. Assez faible, aucune indication d'un champ n'a été enregistrée jusqu'à ce que la NASA Voyager 2 est arrivé sur la planète en 1986.

Généralement, un champ magnétique enveloppe la planète de ses pôles. Sur Terre, par exemple, le pôle Nord géographique est très proche du pôle Nord magnétique. Mais Uranus, découvert en 1781, est incliné sur le côté, de sorte qu'un pôle ou l'autre pointe presque directement vers le soleil. Le champ magnétique de la planète est décalé de près de 60 degrés par rapport aux pôles, créant un champ magnétique qui a tendance à être plus fort à un pôle que l'autre.

Bien que le champ magnétique d'Uranus soit étrange, il n'est pas unique. Neptune, l'autre géante de glace, possède un champ magnétique similaire, ce qui a amené les astronomes à conclure que le noyau pourrait ne pas entraîner les champs.

'Si vous pouviez penser à deux aimants croisés, c'est presque comme ça', a déclaré Simon. 'C'est vraiment étrange.'

En 2017, les chercheurs ont découvert que le champ magnétique autour du géant de glace pouvait avoir un effet stroboscopique étrange. Chaque fois que la planète tourne (environ toutes les 17,24 heures), le champ déséquilibré dégringole, s'ouvrant et se fermant au fur et à mesure que les champs magnétiques se déconnectent et se reconnectent.

'Uranus est un cauchemar géométrique', Carol Paty, professeur agrégé à la Georgia Tech's School of Earth & Atmospheric Sciences et co-auteur de l'étude, dit dans un communiqué . « Le champ magnétique dégringole très rapidement, comme un enfant dévalant une colline à la roue. Lorsque le vent solaire magnétisé rencontre ce champ dégringolant de la bonne manière, il peut se reconnecter, et [ainsi] la magnétosphère d'Uranus passe d'ouverte à fermée pour s'ouvrir quotidiennement. »

Anneaux rocheux

Comme toutes les géantes gazeuses, Uranus porte un ensemble d'anneaux rocheux autour de son équateur. Les fines bandes, larges pour la plupart de quelques kilomètres, sont constituées de minuscules morceaux de roche et de glace de moins d'un mètre. La planète a au moins 13 anneaux connus dans deux systèmes.

L'anneau le plus externe d'Uranus brille d'un bleu vif. Saturne est le seul autre monde du système solaire avec un anneau bleu. Les anneaux bleus des deux mondes sont associés aux lunes, Saturne à Encelade et Uranus à Mab.

'L'anneau extérieur de Saturne est bleu et a Encelade juste à son point le plus lumineux, et Uranus est étonnamment similaire, avec son anneau bleu juste au-dessus de l'orbite de Mab', Imke de Pater, professeur d'astronomie à l'Université de Californie, Berkeley , dit dans un Déclaration de 2006 .

Les vagues dans l'anneau suggèrent que la planète pourrait avoir plus que les 27 lunes connues.

' Sur les bords des anneaux … c'est presque comme si la quantité de choses montait et descendait d'une manière périodique qui ressemble à une vague, avec des crêtes et des creux ', alors étudiant diplômé Robert Chancia, de l'Université de l'Idaho , a déclaré à demokratija.eu . 'Cela semble cohérent avec quelque chose qui perturbe les anneaux là-bas', a-t-il ajouté.

'Sur la base de l'amplitude de ce motif d'onde et de cette distance par rapport à l'anneau … et de nos tentatives pour trouver la lune en images, cela indique essentiellement si elles existent, elles sont assez petites', a déclaré Chancia. Il a estimé que les lunes, si elles existent, ont probablement un rayon de moins de 5 kilomètres.

En plus de pointer vers des lunes potentiellement invisibles, les anneaux minces et étroits peuvent également aider les chercheurs à mieux comprendre la planète.

'Les anneaux sont formidables parce qu'ils sont un moyen pour nous de faire l'équivalent de la sismologie sur les planètes', a déclaré Simon. 'Nous pouvons regarder comment les anneaux oscillent et comment leurs formes changent et en apprendre un peu plus sur l'intérieur des planètes.'

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