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Uranus est “un cauchemar géométrique”

Une aurore sur Uranus. Crédits : Hubble/ NASA/ ESA/ L. Lamy/ Observatoire de Paris

La magnétosphère d’Uranus, la septième planète de notre système, s’ouvre et se referme tous les jours selon une étude publiée dans The Journal of Geophysical Research. C’est un « cauchemar géométrique » pour les chercheurs.

En mode « ouvert », le vent solaire circule à travers la planète. En mode « fermé », la magnétosphère forme une barrière protectrice déviant le vent dans l’espace si l’on en croit une étude menée par Xin Cao et Carol Paty de l’Institut de Technologie de Géorgie, aux États-Unis. L’opération est inhabituelle du point de vue terrestre et semble se répéter tous les jours environ toutes les 17 heures. Les chercheurs se sont notamment appuyés sur les données recueillies par la sonde Voyager 2 de la NASA qui a croisé la géante glacée en 1986.

Sur notre planète, la magnétosphère s’aligne assez étroitement avec l’axe de rotation, ce qui signifie qu’elle tourne autour comme une toupie. C’est la reconnexion magnétique. Tournée vers le soleil, la magnétosphère bascule également entre les modes ouvert et fermé assez souvent, mais de manière irrégulière, toujours en réponse à de forts vents solaires. Côté visuel, l’afflux de particules du vent solaire génère alors des aurores intensifiées aux pôles terrestres. Il est donc probable que des aurores soient produites sur Uranus également.

La magnétosphère d’Uranus présente en effet une régularité précise dans ses changements de mode. « Uranus est un cauchemar géométrique », fait savoir Carol Paty, coauteure de l’étude. « Le champ magnétique tombe très vite comme un enfant dégringolant vers le bas d’une colline. Lorsque le vent solaire magnétisé rencontre ce champ tombant dans le bon sens, il peut se reconnecter et la magnétosphère d’Uranus s’ouvre, se ferme pour à nouveau se rouvrir sur une base quotidienne ».

Uranus est quatorze fois plus massive que la Terre et décidément particulière. Contrairement aux autres planètes de notre système, elle tourne en effet quasiment à angle droit par rapport au plan de son orbite autour du Soleil. Elle présente ainsi alternativement au Soleil son pôle nord, puis son pôle sud environ durant 42 ans chacun environ. Et qui dit planète particulière dit champ magnétique particulier. Contrairement à la Terre, celui-ci penche de 59° par rapport à l’axe de rotation. Sur Uranus, tout est finalement très désordonné : « À mesure qu’elle se déplace, l’orientation de la magnétosphère change dans toutes sortes de directions », explique Carol Paty.

Le prochain défi serait d’envoyer un orbiteur sur place, à plus de 3 milliards de kilomètres, dans le but d’une part de recueillir des données inédites, mais également de comparer les données existantes avec les simulations déjà établies. En ce sens, la NASA envisage d’envoyer des sondes vers Uranus et Neptune en 2030.

Il y a cependant quelques obstacles à cette mission. Le voyage prendrait en effet au moins quatorze ans et aurait besoin d’utiliser l’énergie nucléaire, car l’énergie solaire serait largement inefficace à une distance aussi éloignée du Soleil. Mais les batteries atomiques alimentées au plutonium-238 utilisées par la NASA sont à ce jour insuffisantes, les traités internationaux empêchant l’enrichissement du plutonium depuis de nombreuses années.

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