Une grande tache sombre a été observée pour la première fois dans l’atmosphère de Neptune à l’aide d’un télescope terrestre. Cette détection a été réalisée à l’aide du spectrographe MUSE, l’un des instruments du Très Grand Télescope (TGT) de l’Observatoire européen austral installé (ESO) au Chili. Ces structures occasionnelles sur le fond bleu de l’atmosphère de Neptune sont un mystère pour les astronomes, et les nouvelles données fournissent des indices supplémentaires sur leur nature et leur origine, note l’organisation dans un communiqué. Une grande tache sombre a été détectée pour la première fois dans l’hémisphère Nord de Neptune par la sonde Voyager 2 en 1989. Depuis ce moment, elle apparaît et disparaît dans un intervalle de quelques années.
Cette image montre Neptune observée avec l’instrument MUSE du Très Grand Télescope de l’ESO. Selon Irwin et coll.
Neptune 101
La planète est la huitième et dernière planète du système solaire. Elle est située à 4490 millions de kilomètres du Soleil. Elle reçoit 900 fois moins de lumière que la Terre, si bien que la température moyenne à sa surface est de -213 °C. Neptune possède 13 satellites, dont deux (Néréïde et Triton) sont visibles de la Terre. La planète possède quatre anneaux composés de matière sombre, donc difficilement observables.
Plusieurs grandes taches ont été détectées dans l’atmosphère des planètes géantes. La plus connue est sans contredit la grande tache rouge sur Jupiter, considérée comme la plus grande tempête du système solaire. Cet anticyclone de 16 000 kilomètres de largeur existe depuis plus de 185 ans. La tache détectée sur Neptune, identifiée pour la première fois par Voyager 2, est beaucoup moins connue. Elle serait une tempête anticyclonique comme celle de Jupiter, mais son intérieur posséderait relativement peu de nuages. Pour cette raison, une théorie avancée jusqu’ici par certains scientifiques voulait que la tache soit causée par une éclaircie dans les nuages.
Des observations réalisées en 2018 par le télescope Hubble ont permis de remarquer la présence de plusieurs taches sombres dans l’atmosphère de Neptune, dont une dans l’hémisphère Nord de la planète. Puisque ces taches sombres ne sont pas des structures permanentes de l’atmosphère de Neptune, les astronomes associés au TGT l’ont rapidement tourné en direction de Neptune. Grâce à l’instrument MUSE, le professeur Patrick Irwin et ses collègues de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni ont pu décomposer la lumière solaire réfléchie par Neptune et sa tache en ses différentes couleurs (longueurs d’onde) et obtenir un spectre en 3D. L’équipe a ainsi pu analyser la tache de manière plus détaillée qu’auparavant. Je suis absolument ravi d’avoir pu non seulement détecter pour la première fois une tache sombre depuis le sol, mais aussi d’avoir enregistré pour la première fois un spectre de réflexion d’une telle tache. Les analyses de l’équipe d’astronomes montrent que ces taches sont probablement le résultat de l’assombrissement de particules d’air dans une zone de l’atmosphère située sous la principale couche de brume, lorsque cette dernière se mélange à la glace dans l’atmosphère de la planète. En outre, le spectre a permis aux astronomes de mieux déterminer la hauteur à laquelle se trouve la tache sombre dans l’atmosphère de la planète. Le spectre a aussi fourni des informations sur la composition chimique des différentes couches de l’atmosphère, ce qui a permis à l’équipe de comprendre pourquoi la tache apparaissait sombre.
Les observations ont aussi permis de détecter un type très rare de nuage prenant la forme d’une tache brillante juste à côté de la grande tache sombre. “Nous avons découvert un type rare de nuage profond et brillant qui n’avait jamais été identifié auparavant, même depuis l’espace”, explique l’astronome américain Michael Wong, coauteur de l’étude et chercheur à l’Université de Californie à Berkeley. Ce nuage brillant se trouve au même niveau dans l’atmosphère que la tache sombre principale. Il s’agit donc d’un type de nuage totalement nouveau par rapport aux petits nuages de glace de méthane de haute altitude observés précédemment, note l’ESO.
Selon Michael Wong, ces observations montrent une augmentation stupéfiante de la capacité de l’humanité à observer le cosmos. “Au début, nous ne pouvions détecter ces taches qu’en y envoyant un vaisseau spatial, comme Voyager. Ensuite, nous avons acquis la capacité de les distinguer à distance grâce à Hubble. Enfin, la technologie a progressé pour nous permettre de le faire depuis le sol”.
En outre, une autre étude publiée plus tôt en août montre qu’il existe un lien entre l’abondance de nuages présents dans l’atmosphère de Neptune et le cycle solaire de 11 ans. Cette découverte est basée sur trois décennies d’observations de Neptune capturées par le télescope spatial Hubble de la NASA et l’observatoire W.M. Keck à Hawaï, ainsi que sur les données de l’Observatoire Lick en Californie. À l’heure actuelle, la couverture nuageuse observée sur Neptune est extrêmement faible, à l’exception de quelques nuages planant au-dessus du pôle Sud. L’abondance de nuages normalement observée aux latitudes moyennes de la géante glacée a commencé à s’estomper en 2019.
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