Des chercheurs annoncent avoir observé une aurore infrarouge sur Uranus pour la première fois, offrant un aperçu des champs magnétiques inhabituels des géantes glacées du Système solaire.
Les aurores du Système solaire
Les aurores observées sur Terre sous forme d’aurores boréales et australes sont le résultat de phénomènes ioniques dans notre atmosphère. Elles sont provoquées par des vents solaires qui sont des flux de particules chargées provenant du Soleil qui entrent en collision avec des particules de haute énergie dans notre atmosphère. Lors de ces collisions, ces particules émettent de la lumière, créant le spectacle coloré des aurores observées parfois au niveau des pôles.
Cependant, les aurores ne sont pas exclusives à la Terre. Elles peuvent également être observées sur d’autres planètes du Système solaire. Mars ou encore Jupiter et ses lunes en proposent également bien que leurs caractéristiques diffèrent de celles de la Terre en raison des compositions atmosphériques et des interactions particulières dans ces environnements.
En ce qui concerne Uranus, la sonde Voyager 2 avait détecté pour la première fois des aurores ultraviolettes sur la planète en 1986 lors de son bref passage dans la région. Jusqu’à présent, les aurores infrarouges, qui émettent de la lumière à des longueurs d’onde plus longues que la lumière visible, n’avaient cependant jamais été observées.
Une première sur Uranus
Sur des planètes telles qu’Uranus, les chercheurs avaient déjà une compréhension théorique de la formation de ces aurores, notamment par notre connaissance de la composition atmosphérique de la planète. Contrairement à la Terre, dont l’atmosphère est principalement composée de gaz tels que l’azote et l’oxygène, Uranus possède en effet une atmosphère principalement composée d’un mélange d’hydrogène et d’hélium.
Cependant, malgré cette compréhension théorique, il était difficile d’observer ces aurores infrarouges jusqu’à présent en raison de plusieurs facteurs. Pendant longtemps, il n’existait notamment pas d’instruments optiques infrarouges suffisamment puissants pour capturer ces phénomènes sur Uranus. La turbulence atmosphérique de la Terre, qui peut déformer la lumière, rendait également difficile l’observation précise d’Uranus depuis la surface de notre planète.
Récemment, des chercheurs ont toutefois enfin pu documenter ces aurores en utilisant le télescope Keck II, à Hawaï, l’un des plus grands télescopes optique-infrarouge de la Terre. Plus précisément, l’équipe s’est concentrée sur la lumière émise par une particule chargée appelée H3+.
Les résultats ont révélé une augmentation significative de la densité de cette particule dans l’atmosphère d’Uranus, augmentation que nous devons à des activités aurorales. Ces aurores génèrent en effet une ionisation accrue qui augmente à son tour la densité de H3+ dans l’atmosphère.
Ce phénomène aura des implications pour la compréhension des températures anormalement élevées de ces planètes géantes. Il est en effet théorisé que les aurores énergétiques contribuent à distribuer la chaleur vers l’équateur magnétique de la planète. De plus, cela pourrait aider à élucider des mystères, comme les champs magnétiques tordus d’Uranus et de Neptune.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature Astronomy.
