L’Aurora d’Uranus montre que le monde de glace est propice à la vie

ESPACE — Les astronomes de l’Université de Leicester confirment
pour la première fois la présence d’aurores infrarouges sur la planète la plus externe, la froide Uranus. Cette découverte pourrait révéler les mystères des champs magnétiques des planètes de notre système solaire, et même déterminer si ces mondes lointains pourraient abriter la vie.

Une équipe de scientifiques soutenue par le Conseil des installations scientifiques et technologiques (STFC) a obtenu les premières mesures des aurores infrarouges (IR) sur Uranus depuis le début des investigations en 1992. Pendant ce temps, les aurores ultraviolettes (UV) d’Uranus sont observées depuis 1986. Cependant , aucune aurore IR n’a encore été observée, ce qui n’a jamais été confirmé jusqu’à ce que les scientifiques publient leur nouvelle découverte dans la revue Nature Astronomy, hier.

Les géantes de glace Uranus et Neptune sont des planètes inhabituelles dans notre système solaire. Parce que le champ magnétique n’est pas parallèle à l’axe de rotation. Bien que les scientifiques n’aient pas encore trouvé d’explication à cela, ils soupçonnent que l’on pourrait y répondre si les aurores d’Uranus étaient confirmées.

Les aurores sont causées par des particules chargées de haute énergie, qui sont canalisées vers le bas et entrent en collision avec l’atmosphère à travers les lignes du champ magnétique de la planète. Sur Terre, le résultat le plus célèbre de ce processus est l’apparition des aurores boréales et australes dansantes.

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Sur des planètes comme Uranus, dont l’atmosphère est dominée par un mélange d’hydrogène et d’hélium, ces aurores émettront de la lumière en dehors du spectre visible et dans des longueurs d’onde telles que l’infrarouge (IR).
L’équipe a utilisé les mesures d’aurores infrarouges du télescope Keck II
en analysant les longueurs d’onde spécifiques de la lumière émise par la planète.

À partir de là, ils ont analysé la lumière (appelée raies d’émission) des planètes, semblable à un code-barres. Dans le spectre infrarouge, les raies émises par les particules chargées appelées H 3 + varient, leur luminosité dépendant de la chaleur ou du froid des particules et de la densité de l’atmosphère. Ces lignes agissent donc comme un thermomètre pour la planète.

Leurs observations ont montré une augmentation marquée de la densité H3+ dans l’atmosphère d’Uranus avec de légers changements de température, cohérents avec l’ionisation provoquée par la présence d’aurores infrarouges. Cela aidera non seulement les chercheurs à mieux comprendre le champ magnétique d’Uranus, mais également à identifier d’autres planètes propices à la vie.

L’auteur principal de l’étude, Emma Thomas, a déclaré que les températures de toutes les planètes géantes gazeuses, y compris Uranus, étaient de plusieurs centaines de degrés Kelvin/Celsius supérieures aux estimations du modèle si elles étaient uniquement réchauffées par le soleil. La question est de savoir pourquoi les planètes sont-elles tellement plus chaudes que prévu ? Une théorie est que les aurores énergiques en sont la cause.

“Les aurores énergétiques génèrent et poussent la chaleur vers l’équateur magnétique”, a déclaré le doctorant de l’École de physique et d’astronomie de l’Université de Leicester.

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Emma a déclaré que la plupart des exoplanètes découvertes jusqu’à présent entrent dans la catégorie sub-Neptune car physiquement, leur taille est similaire à celle de Neptune et d’Uranus. Il est également possible que leurs caractéristiques magnétiques et atmosphériques soient également similaires.

“En analysant les aurores boréales d’Uranus, qui sont directement connectées aux champs magnétiques et aux atmosphères de ces deux planètes, nous pouvons faire des prédictions sur leurs atmosphères et champs magnétiques et leur aptitude à la vie”, a-t-il déclaré.

Il a souligné que leur article était le point culminant de 30 années d’études sur les aurores boréales sur Uranus. En fin de compte, ils ont découvert des aurores infrarouges et ont lancé une nouvelle ère d’enquête sur les aurores boréales sur la planète.