Uranus

Identité et découverte

Uranus est la septième planète à partir du Soleil et l’une des deux géantes glacées du système solaire externe ; l’autre est Neptune. Son diamètre est le troisième plus grand parmi les planètes du système solaire, bien que sa masse soit inférieure à celle de Neptune. Dans le système de codes entiers NAIF du JPL, Uranus porte le code 799.

Uranus est la première planète découverte à l’aide d’un télescope. William Herschel l’a découverte en 1781, mais a d’abord pensé qu’il pouvait s’agir d’une comète ou d’une étoile. Deux ans plus tard, l’objet était généralement reconnu comme une nouvelle planète, en partie grâce aux observations de Johann Elert Bode. Herschel a proposé, sans succès, de la nommer Georgium Sidus, en l’honneur du roi George III. Elle a finalement reçu le nom d’Uranus, dieu grec du ciel, sur la suggestion de Bode.

Taille, orbite et rotation

Le diamètre équatorial d’Uranus est de 51 118 kilomètres, soit environ quatre fois celui de la Terre. Sa distance moyenne au Soleil est d’environ 2,9 milliards de kilomètres, soit approximativement 19 unités astronomiques. La lumière du Soleil met environ deux heures et quarante minutes à atteindre la planète.

Une journée sur Uranus dure environ 17 heures, tandis qu’une orbite complète autour du Soleil prend environ 84 années terrestres, soit 30 687 jours terrestres. Son trait orbital le plus remarquable est son inclinaison : son obliquité est de 97,77 degrés, entre l’équateur et le plan orbital selon la convention de la main droite, donnant l’impression que la planète tourne sur le côté. Uranus tourne également dans le sens opposé à celui de la plupart des planètes ; Vénus est l’autre planète que la NASA signale comme ayant cette rotation.

Cette inclinaison entraîne des saisons extrêmes. Pendant près d’un quart de chaque année uranienne, le Soleil éclaire directement l’un des pôles, tandis que l’autre moitié de la planète est plongée dans un hiver sombre qui dure 21 ans.

Structure et apparence

La majeure partie de la masse d’Uranus — 80 % ou plus — est constituée d’un fluide chaud et dense de matières appelées « glaces » : eau, méthane et ammoniac. Ces matières entourent un petit noyau rocheux. Près du noyau, la température atteint environ 4 982 °C. Uranus est la deuxième planète la moins dense ; seule Saturne est moins dense.

La planète n’a pas de véritable surface : elle est constituée en grande partie de fluides en mouvement. Un engin spatial n’aurait aucun terrain solide où se poser et ne pourrait pas traverser l’atmosphère sans être endommagé, en raison des températures et des pressions extrêmes. Le méthane atmosphérique contribue à sa couleur bleu-vert : il absorbe la partie rouge de la lumière solaire, tandis que la lumière restante est réfléchie par les nuages.

Atmosphère et magnétosphère

L’atmosphère est composée principalement d’hydrogène et d’hélium, avec une petite quantité de méthane et des traces d’eau et d’ammoniac. La NASA indique une température minimale de 49 kelvins (−224,2 °C) ; Uranus peut donc être plus froide que Neptune en certains endroits. Les vents peuvent atteindre 900 kilomètres par heure. Près de l’équateur, ils soufflent en sens rétrograde, à l’opposé de la rotation de la planète ; vers les pôles, ils passent en sens prograde, dans le sens de sa rotation.

Lors du survol de Voyager 2 en 1986, Uranus présentait peu de détails visibles et quelques nuages isolés. Des observations ultérieures ont révélé des nuages dynamiques à mesure qu’Uranus approche de l’équinoxe, notamment des formations brillantes qui changent rapidement.

La magnétosphère d’Uranus a une forme inhabituelle et irrégulière. Son axe magnétique est incliné de près de 60 degrés par rapport à l’axe de rotation et décalé du centre de la planète d’une distance équivalant au tiers de son rayon. Uranus possède des aurores qui ne sont pas alignées sur les pôles, contrairement à celles de la Terre, de Jupiter et de Saturne. La queue de la magnétosphère, du côté opposé au Soleil, s’étend sur des millions de miles dans l’espace ; la rotation inclinée de la planète tord ses lignes de champ magnétique en une longue forme semblable à un tire-bouchon.

Anneaux et lunes

Uranus est entourée de 13 anneaux ténus. Ses anneaux sont pour la plupart étroits et gris foncé ; parmi les anneaux extérieurs, l’un est rougeâtre et l’autre bleu, comme l’anneau E de Saturne. Certains des anneaux les plus grands sont entourés de bandes de poussière fine. Par ordre de distance croissante à la planète, les anneaux se nomment Zeta, 6, 5, 4, Alpha, Beta, Eta, Gamma, Delta, Lambda, Epsilon, Nu et Mu.

Vingt-neuf lunes sont connues. Les cinq principales sont Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Obéron. Leurs noms proviennent de personnages des œuvres de William Shakespeare et, dans certains cas, d’Alexander Pope. Les lunes intérieures d’Uranus semblent être composées à peu près pour moitié de glace d’eau et pour moitié de roche. La composition des lunes extérieures demeure inconnue, mais elles sont probablement des astéroïdes capturés.

Formation et exploration

Uranus s’est formée il y a environ 4,5 milliards d’années, lorsque la gravité a rassemblé le gaz et la poussière du système solaire primitif. Comme Neptune, elle s’est probablement formée plus près du Soleil avant de migrer vers le système solaire externe il y a environ 4 milliards d’années.

Selon la NASA, un seul engin spatial a exploré Uranus : Voyager 2, qui s’en est approché en janvier 1986 et a pris des images de la planète et de certaines de ses lunes. L’environnement d’Uranus n’est pas propice à la vie telle que nous la connaissons : ses températures, ses pressions et ses matières sont probablement trop extrêmes et volatiles pour que les organismes puissent s’y adapter.