La géante gazeuse Uranusseptième planète du système solaire par ordre de distance au Soleil, a connu un mystère fascinant au cours des dernières décennies : un refroidissement constant de sa thermosphère (la partie supérieure de l’atmosphère) par rapport aux mesures effectuées par la sonde Voyageur 2 en 1986 : en un peu moins de 40 ans, la température est passée de 427 °C à 177 °C. Une nouvelle étude publiée dans la revue scientifique Lettres de recherche géophysique semble enfin en fournir un explication au phénomène. Les scientifiques ont en effet découvert que la variation de température est étroitement liée à variation de pression du vent solairequi à son tour agit sur la magnétosphère d’Uranus et donc sur la quantité d’énergie du Soleil qui atteint la planète. Cela a des implications importantes pour la recherche de planètes extrasolaires puisque leur recherche repose sur des modèles mathématiques calibrés sur ce que l’on peut observer de près, à savoir les planètes du système solaire.
Parce que la thermosphère d’Uranus se refroidit
Jusqu’à présent, la baisse rapide d’environ 250°C dans la haute atmosphère d’Uranus était restée inexpliquée. Grâce à une étude publiée dans la revue scientifique Lettres de recherche géophysiqueon sait désormais que le responsable du refroidissement est le diminution de l’énergie cinétique déposée chaque seconde par le vent solaire sur la magnétosphère d’Uranus, qui est la région d’influence du champ magnétique de la planète, qui est donc corrélée à la baisse de température.
L’interaction du faible vent solaire avec la magnétosphère a amené cette dernière à s’étendrait au fil du temps. Une magnétosphère plus grande agit comme obstacle supérieur au vent solaire, ce qui provoque une diminution du flux d’énergie qui atteint la thermosphère de la planète et qui, en fin de compte, la réchauffe. Les planètes dotées de magnétosphères suffisamment grandes, comme Uranus, pourraient donc également avoir des thermosphères régies principalement par le vent solaire (particules chargées) plutôt que par le rayonnement solaire (photons).
À quoi ressemble l’atmosphère d’Uranus
Les planètes géantes gazeuses, comme Uranus, ils n’ont pas de surface solidemais des couches gazeuses de plus en plus denses à mesure que nous nous rapprochons du centre de la planète. Cela signifie que l’atmosphère d’Uranus n’est pas définie sur la base de la couche située au-dessus de la surface, mais plutôt sur les différentes couches qui se succèdent au-dessus, ou juste en dessous, du seuil auquel l’atmosphère se situe. la pression atmosphérique est égale à celle de la terre.
LE’atmosphère d’Uranus est classiquement divisé en trois couches: le troposphère (jusqu’à 50 km au-dessus du seuil de pression atmosphérique terrestre), le stratosphère (entre 50 et 4000 km) et le thermosphèrela couche la plus externe qui s’étend de 4 000 km jusqu’à environ deux fois le rayon d’Uranus. La thermosphère est composée de particules chargéesions et électrons, y compris lo H ion3+(constitué de trois atomes d’hydrogène liés ensemble) qui émet un rayonnement lumineux dans le infrarouge moyen détectable avec des instruments au sol.
Les premières mesures de la thermosphère d’Uranus ont été effectuées par la sonde Voyager 2 en 1986, qui a détecté une température d’environ 427°C. Depuis lors, la thermosphère d’Uranus a été surveillé en permanence depuis la Terre avec des instruments infrarouges qui ont montré une baisse rapide jusqu’aux valeurs actuelles d’environ 127 °C.
Quelles sont les implications pour les planètes extra-solaires
Dans l’étude, les auteurs soulignent comment ce résultat a des implications implications importantes pour la recherche de planètes extrasolaires, notamment celles possédant des magnétosphères aussi grandes que celles d’Uranus. Dans ces cas, les vents stellaires déterminent la température de la haute atmosphère, et les modèles mathématiques existants qui négligent cet apport d’énergie ont également tendance à donner une idée. estimation incorrecte de la quantité d’ions hydrogène H3+ présent. Ainsi, si la recherche d’une exoplanète repose sur la recherche de H3+ et la quantité attendue est fausse, nous pourrions manquer des exoplanètes potentielles en sous-estimant l’émission de H3+ des exoplanètes.