Saturne est peut-être la plus voyante, mais ce n’est pas la seule planète du système solaire entourée d’anneaux. Et l’année dernière, nous en avons découvert davantage sur les 13 anneaux autour d’Uranus lorsqu’elle a photobombé une image thermique que les astronomes ont prise de la planète de glace.
Pour la première fois, les chercheurs ont pu déterminer la température des anneaux, et ont confirmé que l’anneau principal – appelé anneau epsilon – ne ressemble à aucun autre dans le système solaire.
En général, Saturne est la seule à être représentée avec des anneaux, car ceux qui encerclent Uranus, Jupiter et Neptune ne peuvent être vus qu’avec de puissants télescopes (ou des sondes comme Juno, qui a pris cette photo époustouflante de l’un des anneaux joviens fantomatiques).
Combien d’anneaux pourrait-il y avoir ? Jupiter en a quatre. Neptune en a cinq. Saturne en a des milliers.
Quand il s’agit d’Uranus, nous ne savons pas grand-chose de ses anneaux, car ils reflètent très peu de lumière dans les longueurs d’onde optiques et proches de l’infrarouge généralement utilisées pour les observations du système solaire. En fait, ils sont si peu lumineux qu’ils n’ont même pas été découverts avant 1977. (Ceux de Jupiter ont été découverts en 1979, et ceux de Neptune en 1984.)
C’est donc de manière quelque peu inattendue que les anneaux sont apparus sur les images thermiques prises par les astronomes pour explorer la structure de température de l’atmosphère de la planète ; l’anneau epsilon était particulièrement clair.
« Nous avons été étonnés de voir les anneaux sauter clairement lorsque nous avons réduit les données pour la première fois », a déclaré l’astronome Leigh Fletcher de l’Université de Leicester.
Parce qu’il s’agissait d’une image thermique, pour la première fois, l’équipe a pu connaître la température des anneaux : seulement 77 Kelvin, le point d’ébullition de l’azote liquide à la pression atmosphérique standard. (La température à la surface d’Uranus descend jusqu’à 47 Kelvin, donc c’est encore plus froid.)
Elle a également confirmé que les anneaux sont vraiment bizarres, comparés à ceux des autres planètes. Vous voyez, lorsque Voyager 2 est passé devant Uranus en 1986 et a pris un tas de clichés heureux, les scientifiques de chez nous ont remarqué que les anneaux semblaient manquer de quelque chose.
Dans les anneaux de Saturne, les particules couvrent toute la gamme de taille, de la poussière poudreuse aux gros blocs rocheux. Jupiter et Neptune ont tous deux des anneaux très poussiéreux, composés principalement de fines particules.
Pendant ce temps, Uranus a des feuilles de poussière entre ses anneaux, mais les anneaux eux-mêmes ne contiennent que des morceaux à partir de la taille d’une balle de golf.
« Nous ne voyons pas les plus petites choses », a déclaré l’astronome Edward Molter de l’UC Berkeley.
« Quelque chose a balayé les plus petites choses, ou tout est collé ensemble. Nous ne savons tout simplement pas. C’est une étape vers la compréhension de leur composition et si tous les anneaux proviennent du même matériau source, ou sont différents pour chaque anneau. »
Les sources possibles comprennent les éjectas d’impact des lunes, comme on en voit dans les anneaux de Jupiter ; les astéroïdes capturés par la gravité de la planète, puis pulvérisés d’une manière ou d’une autre ; les débris restants de la formation de la planète (peu probable, puisqu’on pense qu’ils ont environ 600 millions d’années au maximum) ; ou les débris de l’impact théorisé qui a littéralement fait tomber la planète sur le côté.
L’explication la plus probable est celle d’objets solides en orbite, détruits soit par des impacts, soit par des forces de marée.
Et ce n’est pas tout. Selon des données antérieures, notamment des images dans le proche infrarouge prises à l’aide de l’observatoire Keck en 2004, la composition même des anneaux autour d’Uranus est différente des autres.
« L’albédo est beaucoup plus faible : ils sont vraiment sombres, comme du charbon de bois », a déclaré Molter. « Ils sont également extrêmement étroits par rapport aux anneaux de Saturne. Le plus large, l’anneau epsilon, varie de 20 à 100 kilomètres de large, alors que ceux de Saturne font des centaines ou des dizaines de milliers de kilomètres de large. »
Donc, même avec ces nouvelles photos époustouflantes, les anneaux restent un énorme mystère. Mais un mystère qui pourrait avoir plus d’indices bientôt, lorsque le télescope spatial James Webb, avec sa technologie d’observation de pointe, entrera dans le ciel en 2021. Nous espérons que regarder Uranus justifie un peu de son temps précieux.
En attendant, la recherche a été publiée dans The Astrophysical Journal.
Une version de cet article a été initialement publiée en juin 2019.