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Uranus

Planète géante

Uranus.
Uranus, par le télescope Keck. 
L'image a été composée à partir de plusieurs clichés pris dans des longuers d'onde différentes
(infra-rouge); la couleur rouge de l'anneau résulte de ce traitement particulier. Crédit : Keck.
Uranus est une des quatre planètes géantes du Système solaire.  D'un bleu-vert pâle à cause du méthane présent dans son atmosphère. Très nuageuse, cette planète, comme les autres planètes gazeuses, est un globe immense, principalement composé d'hydrogène condensé autour d'un petit coeur rocheux. 
Située à la limite de la visibilité à l'oeil nu, Uranus avait échappé à l'attention des anciens observateurs et, il a fallu encore attendre un siècle et demi après Galilée et sa première lunette pour que la planète soit enfin remarquée par William Herschel en 1781. Avec cette découverte le Système solaire s'est trouvé considérablement agrandi. Uranus circule sur une orbite qui est le double de celle de Saturne, considérée pour ainsi dire depuis toujours comme le dernier monde avant les étoiles. Une fois la surprise passée, les astronomes ont mis en évidence le riche système satellitaire de cette planète géante, finalement si semblable à Jupiter et à Saturne. L'image de son disque est cependant restée décevante. Jusqu'en 1986 et son survol par la sonde spatiale Voyager 2 on en saura peu de choses en définitive. A l'exception sans doute du basculement étonnant de son axe sur le plan de son orbite et de cette autre grande surprise qu'aura été la découverte de ses anneaux dès 1977, les premiers a être connus après ceux de Saturne.
La planète possède une météorologie très singulière, et assez surprenante lorsqu'on songe qu'elle se déplace sur une orbite très éloignée, où parviennent peu de la lumière et de la chaleur du Soleil. Cela fait qu' Uranus est extrêmement froide - sa température moyenne se situe au-dessous de -200 °C. mais cela n'empêche en rien une grande richesse de phénomènes dans son atmosphère. La raison principale en est cette autre singularité de la planète : son axe de rotation est pratiquement couché sur le plan de son orbite (alors qu'en général, l'axe des planètes est presque perpendiculaire ou du moins fortement incliné par rapport à ce plan). Ce basculement de l'axe de rotation d'Uranus conduit à ce que se sont les pôles d'Uranus, et non ses régions équatoriales qui reçoivent le plus d'énergie en provenance du Soleil. Les régions les plus froides se situent ainsi aux latitudes qui correspondent sur Terre aux tropiques et le pôle plongé dans l'obscurité parvient même à être légèrement plus chaud que le pôle exposé au Soleil. 
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Le printemps d'Uranus

En 1997, le télescope spatial Hubble a commencé à révéler des changements dans l'atmosphère de la planète, par comparaison avec les images transmises dans les années 1980 par la sonde Voyager. Alors que celles-ci avaient révélé peu de détails, des bandes ont commencé à apparaître dans l'hémisphère nord, qui rappellent celles de Saturne, ainsi que quelque nuages. Le pôle sud, pour sa part, a commencé à se couvrir de brume et aussi, à la périphérie, de gros nuages. Des changements qui paraissent traduire l'arrivée du printemps dans l'hémisphère nord, et qui pourraient encore s'amplifier au cours du temps. En effet, toujours à cause de l'inclinaison de son axe, mais aussi de la longueur de son année (84 ans), la planète possède des saisons très fortement marquées.

Un impact centenaire? Les perturbations d'origine gravitationnelle occasionnées par Neptune sur l'orbite d'Uranus ne suffisent pas à en expliquer toutes les anomalies et l'inclinaison de l'axe de la planète reste un mystère. Nombre d'astronomes y ont vu l'indice de la présence à la périphérie du Système solaire d'un objet plutôt massif, et sans rapport avec les quelques naines de glaces de la ceinture de Kuiper, beaucoup trop petites. En 1992, cependant, A. Brunini a proposé d'expliquer non seulement les caractéristiques orbitales d'Uranus, mais aussi l'inclinaison de son axe, par les effet d'un impact important qui aurait dû se produire un siècle plus tôt (et même plus précisément vers le milieu de l'année 1896). En fait, l'hypothèse de la collision avait déjà été formulée. J. Fernandez et W. Ip, en 1988, avaient déjà étudié les conséquences d'un tel événement sur la composition chimique de l'atmosphère uranienne, et Korycansky et al., pour leur part, avaient calculé, en 1990, ses effets sur l'inclinaison de l'axe de rotation. Mais si l'impact a été si récent, la question reste posée aujourd'hui de savoir si Uranus peut avoir connue pareille collision avec un gros noyau cométaire ou un astéroïde (supposés d'environ 500 km de diamètre), nécessairement très violente, et au demeurant susceptible de ne pas avoir été constatée depuis la Terre. N. Tyson, M. Richmond et al. ont calculé en 1993 que l'énergie libérée lors de la collision devait être équivalente à celle reçue par Uranus en provenance du Soleil pendant près de quarante mille ans. De quoi déclencher dans l'atmosphère de la planète des milliers de tempêtes aussi importantes que la Grande Tache Sombre, que le Voyager y a révélé.

Satellites
la planète possède une foule de satellites (27 connus, fin 2003), tous relativement sombres. Les cinq plus gros, Titania, Obéron, Umbriel et Ariel, dépassent les mille kilomètres de diamètre. Les autres sont, en moyenne, grands d'une soixantaine de kilomètres seulement. A l'instar de la plupart des satellites des planètes géantes, les lunes d'Uranus sont composés d'un mélange de glaces et de roches.

Anneaux
Comme les autres planètes géantes, Uranus possède également un système d'anneaux composés de particules rocheuses extrêmement foncées.

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