Ces images composites montrent Uranus auroras, dont les scientifiques ont pu apercevoir le télescope spatial Hubble en 2011. L'image a été publiée le 13 avril 2012.
(Image: © Laurent Lamy)
Septième planète du soleil, Uranus a l'atmosphère la plus froide de toutes les planètes du système solaire, même si elle n'est pas la plus éloignée. Malgré le fait que son équateur soit face au soleil, la distribution de température sur Uranus ressemble beaucoup à celle d'autres planètes, avec un équateur plus chaud et des pôles plus froids.
Une atmosphère glacée
Comme Neptune, Uranus, découvert en 1781, est connu comme un «géant de glace», dans une catégorie légèrement différente de Saturne et Jupiter. Les deux planètes dégagent une atmosphère glaciale composée de glace plutôt que de gaz.
Uranus est composé principalement d'hydrogène, d'hélium et de méthane. La plupart des gaz plus légers se trouvent dans l'atmosphère en couches. La température et la pression augmentent plus loin de la surface insignifiante (comme la plupart des géantes gazeuses, la surface d'Uranus est réglée là où la pression du gaz est égale à la pression au niveau de la mer sur Terre).
La troposphère dense, qui contient les nuages de la planète, est glaciale à moins 243 degrés Fahrenheit (moins 153 degrés Celsius) à moins 370 F (moins 218 C), ce qui en fait l'atmosphère la plus froide du système solaire. Réchauffée par le soleil et le rayonnement de l'espace, la troposphère a des températures légèrement plus élevées de moins 370 F (moins 218 C) à moins 243 F (moins 153 C). La couche extérieure peut devenir chaude à 1070 F (577 C).
Basculé sur le côté
Contrairement à la plupart des planètes du système solaire, dont les équateurs sont dirigés vers le soleil, Uranus est incliné sur le côté. La planète fait face à un pôle à la fois vers le soleil, tournant progressivement sur son orbite jusqu'à ce que l'autre pôle reçoive de la lumière au lieu de l'obscurité. L'orientation étrange de la planète a probablement été causée par une collision peu de temps après sa formation.
L'inclinaison décalée devrait signifier que les températures à un pôle seraient plus élevées qu'à l'équateur, et significativement plus élevées qu'au pôle sombre. Les températures plus élevées devraient conduire à la météo de la planète, car l'air chaud qui monte se déplace vers l'autre pôle et tombe.
La collision a peut-être fait plus que simplement renverser Uranus.
"Le matériel des deux corps est éjecté dans un disque de débris, et finalement des satellites sont formés à partir du disque de débris", a déclaré à Space.com le chercheur Yuya Ishizawa, de l'Université japonaise de Kyoto. "Il est possible d'expliquer simultanément l'inclinaison axiale et la formation des satellites réguliers d'Uranus."
Mais le temps sur Uranus fonctionne autant que sur les autres géants du gaz. Comme Jupiter et Saturne, la planète a des bandes de zones et des ceintures qui orbitent parallèlement à l'équateur, qui est plus chaud que les pôles. Les températures chaudes qui déterminent la météo de la planète proviennent de l'intérieur de la planète plutôt que du soleil. La distance importante entre Uranus et le soleil peut jouer un rôle dans la raison pour laquelle la chaleur intérieure de la planète domine la faible lumière de l'étoile.
L'orientation étrange a un effet inhabituel sur l'activité de la planète. Une année sur Uranus s'étend sur 84 années terrestres, donc chaque saison dure 21 ans.
"Parce qu'il est incliné sur le côté, cela signifie que, par exemple, le pôle sud ne verrait pas la lumière du soleil pendant environ 40 ans", a déclaré Simon. "Donc, il y a des saisons vraiment extrêmes, ce qui aide à conduire le temps."
Un intérieur cool
Malgré le fait qu'il alimente la météo de la planète, la température interne d'Uranus est inférieure à celle des autres planètes. Très peu de chaleur excédentaire est rayonnée dans l'espace.
Contrairement à d'autres géants gazeux, Uranus possède probablement un noyau rocheux plutôt qu'un gazeux. Les températures à l'intérieur peuvent atteindre 8 540 F (4 727 C), ce qui semble chaud mais plus frais que les autres planètes - le noyau de Jupiter peut atteindre 43 000 F (24 000 C).
Simon a dit que la température est une grande partie de la raison de la folie d'Uranus. Le géant de glace n'a pas beaucoup de chaleur. En fait, c'est la seule planète qui n'émet pas plus de chaleur qu'elle n'en reçoit du soleil, dit-elle. Cela ralentit la montée et la chute de chaleur qui, autrement, provoqueraient des tempêtes.
"Vous n'obtenez pas l'équivalent des orages. Donc, vous ne voyez pas les nuages brillants sur Uranus que vous voyez sur les autres planètes", a déclaré Simon.
