Le télescope James Webb repère d'immenses aurores dans l'atmosphère d'Uranus

États-Unis - Agence de presse Ekhbary

Le télescope James Webb repère d'immenses aurores dans l'atmosphère d'Uranus

Dans une découverte astronomique majeure, le télescope spatial James Webb (JWST) a capturé des images détaillées et spectaculaires d'aurores massives tourbillonnant dans la haute atmosphère d'Uranus. Ces observations, qui se sont étendues sur près d'une rotation complète de la planète, offrent des perspectives sans précédent sur l'environnement magnétique de ce géant de glace énigmatique et sur la manière dont ses particules chargées interagissent avec le vent solaire.

Cette étude récente, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, représente la première analyse complète de l'atmosphère supérieure et de la magnétosphère d'Uranus à l'aide des capacités infrarouges avancées du JWST. Le télescope a observé Uranus pendant 15 heures, une durée suffisante pour capturer presque une journée uranienne complète, permettant aux scientifiques de suivre les changements dynamiques au sein des couches atmosphériques supérieures.

"La magnétosphère d'Uranus est l'une des plus étranges du système solaire", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Paola Tiranti, doctorante à l'Université de Northumbria au Royaume-Uni, dans un communiqué de l'Agence Spatiale Européenne (ESA). "Webb nous a maintenant montré à quel point ces effets pénètrent profondément dans l'atmosphère." Le champ magnétique d'Uranus est particulièrement unique parmi les planètes géantes du système solaire, son pôle magnétique étant incliné de 60 degrés par rapport à son pôle géographique. Cette inclinaison extrême entraîne des aurores qui s'étendent bien au-delà des régions polaires de la planète, contrairement aux aurores terrestres.

Les scientifiques ont utilisé le JWST pour sonder la magnétosphère d'Uranus – la région de l'espace entourant la planète et dominée par son champ magnétique. Les résultats révèlent que les particules énergétiques dans l'atmosphère supérieure de la planète sont énergisées (ionisées) par les interactions avec le vent solaire. Ce processus d'ionisation est responsable des manifestations aurorales brillantes observées près des pôles magnétiques de la planète, formant deux bandes distinctes et lumineuses.

Les données du JWST ont montré que la température et la densité des ions dans l'atmosphère supérieure d'Uranus n'atteignent pas leur maximum à la même altitude. Les ions étaient les plus chauds à des altitudes comprises entre environ 4 000 et 5 000 kilomètres au-dessus des sommets des nuages, tandis que leur densité la plus élevée a été enregistrée à environ 1 000 kilomètres. Les responsables de l'ESA ont expliqué que cette distribution complexe est une conséquence de la "géométrie complexe" du champ magnétique d'Uranus.

Une analyse plus poussée a révélé une "diminution" notable à la fois de la densité ionique et des émissions aurorales dans la région située entre ces ceintures d'aurores polaires. Les scientifiques suggèrent que ce phénomène est probablement causé par des transitions entre les lignes du champ magnétique de la planète, un effet qui a également été observé dans l'atmosphère supérieure de Jupiter.

Outre la cartographie tridimensionnelle de l'atmosphère supérieure d'Uranus pour la première fois, les observations du JWST ont corroboré des découvertes antérieures suggérant une tendance au refroidissement constant dans l'atmosphère supérieure de la planète depuis le début des années 1990. Le télescope a indiqué une température moyenne d'environ -153 degrés Celsius (307 degrés Fahrenheit) dans l'atmosphère d'Uranus, un chiffre inférieur aux mesures obtenues par d'autres engins spatiaux et télescopes terrestres.

"En révélant la structure verticale d'Uranus avec tant de détails, Webb nous aide à comprendre le bilan énergétique des géantes de glace", a ajouté Tiranti. "C'est une étape cruciale vers la caractérisation des planètes géantes au-delà de notre système solaire."

Uranus demeure un corps céleste unique, orbitant de manière célèbre autour du Soleil sur son flanc. Les observations rapprochées sont rares, le survol de Voyager 2 en 1986 étant la seule rencontre de ce type, laissant beaucoup à découvrir sur ce monde lointain. La mission du JWST d'étudier les atmosphères planétaires en lumière infrarouge est essentielle pour démêler les processus de formation de nos voisins du système solaire et pour comprendre si les systèmes exoplanétaires pourraient suivre des voies évolutives similaires. En fin de compte, la compréhension des planètes géantes comme Uranus est essentielle pour identifier des mondes potentiellement habitables autour d'étoiles lointaines.

Agence de presse Ekhbary