34 ans plus tard, Voyager 2 révèle un secret inattendu sur l’atmosphère d’Uranus

C’était il y a 34 ans : la sonde Voyager 2 survolait la planète Uranus le 24 janvier 1986. Son passage a permis de découvrir le champ magnétique de l’astre, 11 nouvelles lunes et 2 nouveaux anneaux. Trois décennies plus tard, les données de la sonde révèlent un nouveau secret sur Uranus, sur la manière dont une partie de l’atmosphère de la planète s’échapperait dans l’espace, a annoncé la Nasa le 25 mars 2020.

La découverte a été rapportée dans la revue Geophysical Research Letters. « La magnétosphère [ndlr :  la zone dans laquelle le champ magnétique de la planète est confiné par le vent solaire] d’Uranus offre une configuration qui est unique dans notre système solaire », écrivent les auteurs. En recherchant dans les données obtenues par la sonde en 1986, les scientifiques pensent avoir découvert ce qu’on appelle un plasmoïde.

Vue d'artiste d'Uranus à partir des images de Voyager 2 le 14 février 1986.

Source : Flickr/CC/Kevin Gill (photo recadrée et modifiée)

Qu’est-ce qu’un plasmoïde ?

Un plasmoïde est un plasma (un fluide composé de molécules gazeuses, d’ions et d’électrons, formant une matière chaude et conductrice) dont le volume est limité. Cette masse métallique, prise dans un champ magnétique, serait expulsée d’un astre à la vitesse de la lumière. La découverte d’un plasmoïde dans la magnétosphère d’Uranus est importante car ses observations peuvent « fournir des indices sur les mécanismes responsables de la perte atmosphérique sur une planète géante glacée », selon les scientifiques.

Que s’est-il passé il y a 34 ans lorsque Voyager 2 s’est approché à une distance de 81 433 kilomètres du sommet des nuages d’Uranus ? La sonde a vraisemblablement volé à travers ce plasmoïde, cette énorme bulle magnétique qui propulse une partie de l’atmosphère de la planète vers l’espace.

Des atmosphères qui fuient, un phénomène pas si rare

La Nasa précise que cette fuite de l’atmosphère n’est pas un phénomène rare dans le système solaire : Vénus, Jupiter, Saturne ou même la Terre connaissent aussi ce phénomène (dans le cas de notre planète, pas d’inquiétude, le phénomène va encore durer un milliard d’années, rassure l’agence spatiale). Mars est aussi un excellent exemple : son évolution sur 4 milliards d’années l’a fait passer de planète humide à l’atmosphère épaisse à une planète sèche.

Pour comprendre ces changements d’atmosphère, les scientifiques étudient les champs magnétiques des planètes (qui peuvent aussi bien encourager qu’entraver le processus). Lors du survol d’Uranus par la sonde Voyager 2, les scientifiques avaient découvert à quel point la planète était unique : non seulement son axe de rotation est penché, mais en plus le champ magnétique de la planète est lui même orienté étrangement par rapport à cet axe de rotation. Le modéliser est un vrai défi scientifique.

Pour aller plus loin

Si Uranus est aussi penchée, c’est peut-être car elle était autrefois entourée d’un disque

Une structure cylindrique

En explorant à nouveau les données de la sonde Voyager 2, capturées à l’aide de son magnétomètre, les chercheurs ont observé un minuscule signal, attribué à la présence d’un plasmoïde. Jamais cette structure n’avait été détectée sur Uranus. En le comparant à ceux observés sur Jupiter, Saturne ou Mercure, les scientifiques ont estimé que ce plasmoïde devait avoir une forme cylindrique, de 204 000 kilomètre de long et 400 000 kilomètres de diamètre.

Les scientifiques soupçonnent que de tels plasmoïdes pourraient expliquer entre 15 et 55% des pertes de la masse atmosphérique de la planète. Mais les observations sont insuffisantes pour dire comment ces fuites ont pu changer la planète Uranus au cours du temps. Cela pourrait être l’un des objectifs d’une nouvelle mission spatiale vers la planète glacée, que certains scientifiques appellent de leurs vœux.