En dépit de similitudes frappantes, les deux géantes de glace du Système solaire présentent une différence significative de teinte, qui serait liée à la présence d’une épaisse couche de brume dans l’atmosphère d’Uranus.
Des géantes gazeuses présentant de nombreuses similitudes
Neptune et Uranus peuvent à bien des égards être considérées comme des jumelles. S’avérant environ quatre fois plus grandes que la Terre et quinze fois plus massives, les deux planètes possèdent également des périodes de rotation similaires (un peu moins de 17 heures) et on pense que leurs surfaces respectives sont battues par des pluies de diamants. Cependant, Neptune présente une robe d’un bleu profond, quand celle d’Uranus s’avère nettement plus pâle.
Dans le cadre de travaux publiés dans le Journal of Geophysical Research : Planets, des chercheurs ont utilisé des données recueillies par Hubble et d’autres puissants télescopes afin de créer un modèle atmosphérique unique de chacun des deux mondes, à même d’expliquer une telle différence. « Il s’agit du premier modèle à combiner les observations de la lumière solaire réfléchie, de l’ultraviolet et du proche infrarouge », souligne Patrick Irwin, chercheur à l’université d’Oxford et auteur principal de la nouvelle étude.
La teinte bleutée des deux planètes s’explique par la forte concentration de méthane dans leurs atmosphères, un gaz à effet de serre qui absorbe la partie rouge du spectre lumineux. Cependant, il se trouve que la couche atmosphérique intermédiaire d’Uranus se révèle deux fois plus épaisse que celle de Neptune. Constituée de fines particules en suspension, appelées aérosols, celle-ci présente une teinte blanchâtre.
Sur ces deux mondes, la glace de méthane se condense, entraînant avec elle les particules de brume dans des précipitations semblables à de la neige. Au fil du temps, l’atmosphère plus turbulente de Neptune a entraîné la chute de davantage de neige de méthane et l’amincissement de sa couche intermédiaire, expliquant son bleu plus intense.
Un « bonus inattendu »
« Nous espérions que ces modèles nous aideraient à comprendre la formation des nuages et de la brume dans les atmosphères des géantes de glace », explique Mike Wong, co-auteur de l’étude. « Pouvoir expliquer la différence de teinte entre Uranus et Neptune représentait un bonus inattendu. »
Selon l’équipe, les concentrations plus élevées de brume dans l’atmosphère d’Uranus seraient potentiellement liées à un ancien impact avec un corps cosmique géant, ayant dépossédé la planète d’une large part de son énergie interne et de ses sources de chaleur. Ce qui aurait rendu l’atmosphère d’Uranus plus « statique », impliquant des précipitations de méthane moindres.
Si certains chercheurs se disent peu convaincus par cette explication, arguant que les deux mondes, en dépit de leurs nombreuses similitudes, se révèlent physiquement différents, les futures observations du nouveau télescope James-Webb ainsi que la mission à destination des deux géantes gazeuses, prévue au cours de la prochaine décennie, pourraient permettre de faire pleinement la lumière sur cette question.
