Exploration d'Uranus

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Uranus, vue de 18 millions de kilomètres (0,12 ua).

L'exploration d'Uranus n'a été accomplie que par la sonde spatiale Voyager 2, et aucune autre expédition n'est prévue à ce jour. C'est le 24 janvier 1986 que la sonde atteint sa position la plus proche d'Uranus. Voyager 2 découvre au total dix nouveaux satellites naturels d'Uranus. Il étudie l'atmosphère d'Uranus, unique en raison de son inclinaison de l'axe de rotation sur le plan de l'orbite de 97,77 °, et examine le système d'anneaux.

Voyager 2[modifier | modifier le code]

Au cours de son premier grand vol interplanétaire (après que Voyager 1 ait terminé l'exploration des planètes extérieures par une visite de Saturne et de son satellite Titan), Voyager 2 s'est rapproché d'Uranus au mieux à 81 500 km du sommet des nuages de la planète, le 24 janvier 1986.

Uranus est la troisième planète par ordre de taille du système solaire. Elle tourne autour du Soleil à une distance d'environ 2,8 milliards de kilomètres (120 ua), et fait une révolution complète autour du Soleil en 84 années terrestres. La durée du jour d'Uranus (période de rotation de la planète sur elle-même) est déterminée par Voyager 2 comme égale à 17 h 24. La planète Uranus se distingue par le fait qu'elle est inclinée de côté. Cette position inhabituelle est censée résulter d'une collision avec un corps de la taille d'une planète au début de l'histoire du système solaire. Cette orientation bizarre, qui conduit à une exposition des régions polaires à la lumière ou à l'obscurité pendant de longues périodes (42 années terrestres pour chacune), amenait les astrophysiciens à se poser des questions sur ce qui se passait sur Uranus.

Voyager 2 a trouvé qu'une des influences les plus frappantes de cette position couchée est son effet sur la queue du champ magnétique, qui est lui-même incliné de 60 ° sur l'axe de rotation de la planète. La queue de la magnétosphère se trouve tordue par la rotation de la planète, en un immense tire-bouchon derrière la planète.

Jusqu'à l'arrivée de Voyager 2, on ne connaissait pas l'existence du champ magnétique d'Uranus. Il est comparable en intensité à celui de la Terre, mais varie plus fortement d'un point à l'autre de la surface, compte tenu du plus grand rayon d'Uranus. L'orientation particulière du champ suggère qu'il est engendré à une profondeur intermédiaire, là où la pression est suffisamment élevée pour que l'eau devienne conductrice de l'électricité.

Une image d'Uranus, prise par Voyager 2 après son passage auprès d'Uranus, en route pour Neptune.

Les ceintures de radiation d'Uranus ont des intensités comparables à celles de Saturne. L'intensité est telle que l'irradiation décomposerait rapidement (100 000 ans) le méthane qui pourrait se trouver piégé dans les surfaces de glace des satellites intérieurs, ou des particules des anneaux, en le transformant en un goudron noirâtre. Ceci peut avoir contribué à assombrir les surfaces sombres des lunes et des particules des anneaux, qui sont presque uniformément grises.

Un niveau élevé de brume a été détecté autour du pôle magnétique éclairé, qui s'est avéré rayonner de grandes quantités de lumière ultraviolette, phénomène surnommé « fluorescence ». La température moyenne est d'environ 60 °K (-210 °C). De façon surprenante, les pôles éclairés et obscurs, et la plupart de la planète, montrent la même température au niveau du sommet des nuages.

Voyager 2 a trouvé dix nouvelles lunes, ce qui montait le total à quinze à l'époque. La plupart des lunes nouvelles sont petites, la plus grande mesurant environ 150 km de diamètre.

Miranda, la plus interne des cinq grandes lunes, se montra comme l'un des corps les plus étranges du système solaire. Les images détaillées de son survol par Voyager 2 ont montré d'immenses canyons de failles pouvant aller jusqu'à 20 km de profondeur, des couches en terrasses, et un mélange de surfaces nouvelles et anciennes. Une théorie veut que Miranda peut être une ré-agrégation de matériaux d'une époque ancienne où la lune a été brisée par un violent impact.

Vue par Voyager 2 des anneaux sombres d'Uranus.

Les cinq grandes lunes apparaissent comme des conglomérats de glace et de roche, comme les satellites de Saturne. Titania est marquée par de grands systèmes de failles et de canyons, indiquant un degré d'activité géologique, probablement tectonique, au cours de son histoire. Ariel a la surface la plus claire, et peut-être la plus jeune de toutes les lunes d'Uranus, et semble aussi avoir subi une activité géologique conduisant à beaucoup de vallées de failles, et à ce qui semble des grandes coulées de matériaux glacés. Il n'y a eu que peu d'activité géologique sur Umbriel et Oberon, à en juger par leurs surfaces vieilles et sombres.

Cinq anneaux étaient connus précédemment par des occultations d'étoiles, et Voyager 2 en a découvert six nouveaux[n 1]. Tous ont été étudiés avec la sonde, et ont montré des différences profondes avec ceux de Jupiter et de Saturne. Ce système d'anneaux peut être relativement jeune, et ne s'est pas formé en même temps qu'Uranus. Les particules qui les composent peuvent être des restes d'une lune brisée par un impact à haute vitesse, ou par des effets gravitationnels.

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Deux anneaux supplémentaires ont été découverts depuis par le télescope spatial Hubble, ce qui porte le total à treize actuellement.