Uranus et Neptune, les deux géantes glacées du système solaire, ont longtemps fasciné les scientifiques du fait de leurs caractéristiques uniques, notamment leurs champs magnétiques étranges. Des chercheurs ont récemment proposé une nouvelle théorie qui pourrait expliquer ces particularités : d’immenses océans d’eau, situés à des profondeurs inconnues, seraient responsables de certains comportements inhabituels observés dans les champs magnétiques de ces mondes lointains.
Océans sous pression
Les champs magnétiques d’Uranus et de Neptune ont toujours suscité de nombreuses interrogations. Il y a près de quarante ans, lors de leur exploration par la sonde Voyager 2, des données surprenantes ont été recueillies, révélant des champs magnétiques chaotiques et déviés bien éloignés de la configuration claire et ordonnée observée sur des planètes comme la Terre ou Jupiter. En effet, alors que les champs magnétiques de ces dernières sont axés autour des pôles nord et sud, ceux d’Uranus et de Neptune sont beaucoup plus désorganisés, avec des orientations qui semblent aléatoires. Pourquoi ces deux planètes présentent-elles une telle anomalie ?
Pour répondre à cette question, un groupe de chercheurs dirigé par Burkhard Militzer, de l’Université de Californie à Berkeley, a proposé un modèle informatique simulant la structure interne d’Uranus et de Neptune. Selon cette nouvelle approche, la cause des champs magnétiques atypiques pourrait résider dans les océans d’eau qui se cachent sous l’atmosphère de ces planètes dans des conditions de pression et de température extrêmes.
Ces océans ne seraient pas composés d’eau liquide comme sur Terre, mais d’eau « superionique », une forme d’eau où les molécules se décomposent sous pression pour former un état hybride à mi-chemin entre le solide et le liquide. Cette « eau » serait également mélangée à des substances comme le méthane et l’ammoniac, créant une dynamique unique et potentiellement responsable de l’orientation désorganisée des champs magnétiques.
Pas de convection
Dans le détail, Uranus et Neptune, bien qu’elles soient similaires en taille, présenteraient cependant des différences notables qui influencent probablement leur champ magnétique. Selon le modèle de Militzer, Uranus possèderait une atmosphère dense avec un noyau rocheux de la taille de Mercure qui serait entouré d’une épaisse couche d’hydrocarbures, elle-même recouverte d’eau. En revanche, Neptune, qui est légèrement plus massive, aurait un noyau plus grand, de la taille de Mars, et une atmosphère plus mince. Ces différences dans leur structure interne pourraient expliquer pourquoi leurs champs magnétiques sont distincts, bien que les deux planètes soient de taille comparable.
En ce qui concernant la désorganisation de ces champs magnétiques, le modèle suggère qu’en raison des pressions extrêmes présentes à ces profondeurs, deux couches se forment : une couche d’hydrocarbures et d’ammoniac, située sous l’eau, et une couche d’eau plus froide et plus dense au-dessus. Ces couches créeraient une stratification stable, presque comme un polymère plastique, qui empêche la convection, le processus par lequel la chaleur fait circuler les matériaux en profondeur, comme sur Terre ou Jupiter. L’absence de convection pourrait donc être la clé de la désorganisation des champs magnétiques d’Uranus et de Neptune.
Cette nouvelle théorie pourrait avoir des conséquences importantes pour l’exploration future de ces deux planètes. Si les océans sous pression jouent un rôle crucial dans la formation des champs magnétiques, cela pourrait offrir de nouvelles perspectives sur la manière dont ces planètes évoluent et sur les processus internes qui les régissent. De futures missions spatiales, telles que la mission Uranus Orbiter proposée par la NASA, pourraient permettre de valider ou d’affiner cette théorie et de mieux comprendre ces mondes fascinants et mystérieux.
