9 faits convaincants sur Neptune

Neptune est comme un échantillon de peinture céleste : un bleu royal époustouflant qui demande de l'attention. Huitième planète du système solaire, elle fait partie du système des géantes de glace (l'autre moitié étant Uranus), et compte parmi les mondes les plus mystérieux entourant notre Soleil. Trini Radio s'est entretenu avec Mark Hofstadter, planétologue au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, pour en savoir plus sur cette planète moins connue. Voici quelques éléments que vous ignorez peut-être.

1. IL A SIX ANNEAUX ET 14 LUNE, DONT L'UN A DES GEYSERS SOUFFLANT DANS L'ESPACE.

Neptune est environ 30 fois plus éloignée que nous du Soleil (2,8 milliards de milles à nos 93 millions de milles) – la plus éloignée du système solaire (à part les planètes naines). Sa température effective, selon la NASA, est de -353°F. Sa masse est 17,1 fois celle de la Terre, et elle est grande (mais pas Jupiter grande), avec un rayon équatorial de 15 300 milles. Neptune est entourée de six anneaux et compte 14 lunes, dont l'une est géologiquement active et projette des geysers dans l'espace. (Les panaches sont idéales pour l'échantillonnage ; plutôt que de construire un atterrisseur, vous pouvez simplement faire voler un vaisseau spatial scientifique à travers eux.) Une journée neptunienne est courte, à 16,11 heures, mais ses années sont une autre histoire.

2. EN 2011, L'HUMANITÉ A MARQUÉ LE « PREMIER » ANNIVERSAIRE DE NEPTUNE.

Il est impossible de voir Neptune à l'œil nu. Galilée a d'abord enregistré son existence avec son télescope, bien qu'il l'ait identifiée comme une étoile, induite en erreur par son orbite lente. Au 19ème siècle, les astronomes ont remarqué une aberration dans l'orbite d'Uranus, et Urbain Joseph Le Verrier, un mathématicien français, est allé travailler sur le problème. Avec un stylo et du papier, il a calculé non seulement l'existence d'une planète, mais aussi sa masse et sa position. En 1846, Johann Gottfried Galle a fait l'observation à la demande de Le Verrier, et bien sûr, a trouvé une planète. Quelques semaines plus tard, il a également observé Triton, la plus grande lune de Neptune.

Il a fallu 165 ans pour qu'une année neptunienne complète s'écoule. C'est pourquoi nous avons célébré le « premier » anniversaire de Neptune en 2011.

3. C'EST UN GÉANT DE GLACE… MAIS IL N'A PAS BEAUCOUP DE GLACE.

Hofstadter a déclaré à Trini Radio que jusqu'à ce que le vaisseau spatial Voyager 2 visite Neptune et Uranus à la fin des années 1980, les deux planètes étaient considérées comme de petits Jupiters. 'Il s'avère qu'ils sont fondamentalement différents de Jupiter', dit-il. 'Ils contiennent environ les deux tiers d'eau en masse, puis ils ont de la roche et une atmosphère d'hydrogène et d'hélium.'

La « glace » dans « les géantes de glace » fait référence à leur formation dans le milieu interstellaire. « Lors de la modélisation de la formation du système solaire, les choses sont plus ou moins classées en trois catégories : le gaz, la roche ou la glace », explique Hofstadter. Dans l'espace interstellaire, l'hélium ou l'hydrogène n'existeront pas sous forme solide ou liquide, ce sont donc les gaz. Ils forment des planètes comme Jupiter. Les silicates et les fers, quant à eux, sont solides et existent sous forme de particules de poussière soufflées par des choses telles que les supernovae. Ils forment des endroits comme la Terre. Ensuite, il y a des molécules « intermédiaires », telles que l'eau, le méthane ou l'ammoniac. Selon les températures et la pression locales, il peut s'agir de vapeur d'eau ou de glace solide. Celles-ci s'appellent, vous l'aurez deviné, les glaces.

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'Lorsque les scientifiques planétaires ont découvert que, wow, Neptune et Uranus semblaient être principalement des choses comme l'eau et le méthane, ils les ont appelés' géantes de glace ', explique Hofstadter. Mais le nom est trompeur, car aujourd'hui il y a très peu de glace sur ces planètes. 'Quand ils se sont formés, l'eau arrivait probablement sous forme de glace', dit-il. 'Maintenant, cependant, il fait suffisamment chaud à l'intérieur pour que presque toute l'eau y soit liquide.'

La teinte bleue de Neptune ? Cela est dû au méthane dans son atmosphère.

4. IL A UN NOYAU SOLIDE ENTOURÉ D'UN OCÉAN. LE RESTE EST UN MYSTÈRE.

… mais pas de l'eau liquide comme on en trouve sur Terre. Les structures intérieures de Neptune et d'Uranus sont parmi les plus grandes questions auxquelles les scientifiques planétaires sont aujourd'hui confrontés. La pensée conventionnelle est qu'il y a un noyau rocheux à chacun de leurs centres, entouré d'une vaste région d'océan. Une atmosphère d'hydrogène et d'hélium comprend la couche externe. 'Il y a unparcelled'atmosphère à traverser avant de toucher l'océan », explique Hofstadter. «Il est suffisamment profond pour être soumis à une pression et à des températures extrêmement élevées. C'est probablement un océan ionique hautement réactif. L'eau existe dans ce qu'on appelle un état supercritique : « Elle ne se comporte pas de la même manière que l'eau de nos océans. Il est probablement conducteur et contient beaucoup d'électrons libres.

5. LA FORMATION DE NEPTUNE EST L'UNE DES GRANDES INCONNUES CÉLESTES.

Lorsque les planètes se forment, les solides se rassemblent d'abord. Lorsqu'une boule solide devient assez grosse, elle peut piéger gravitationnellement du gaz – et il y a beaucoup plus de gaz autour qu'il n'y a de roche. L'hydrogène est la chose la plus abondante dans l'univers. « Une fois que vous obtenez un noyau rocheux suffisamment gros pour piéger le gaz, une planète peut croître très rapidement et devenir très grande », explique Hofstadter. Dans le système solaire intérieur, où il n'y avait pas autant de gaz, ou les glaces n'étaient pas solides, vous avez les planètes terrestres. Dans le système solaire externe, où il y avait de la roche et de la glace solide, de gros noyaux se sont formés rapidement et ont commencé à aspirer tout le gaz autour d'eux. C'est ainsi que vous obtenez des planètes monstres comme Jupiter et Saturne.

Comment cela se rapporte à Neptune (et Uranus) : Une étoile, lorsqu'elle se forme, a une phase au cours de laquelle elle a un vent stellaire extrêmement fort et souffle efficacement tout le gaz. 'Si Jupiter et Saturne avaient été dans un environnement avec une réserve infinie de gaz, ils auraient grandi suffisamment pour devenir des étoiles', explique Hofstadter. 'Mais l'idée est que le Soleil s'est en quelque sorte allumé et a soufflé tout le gaz, et Jupiter et Saturne ont vu leur croissance interrompue.'

Neptune et Uranus ont de gros noyaux assez gros pour piéger le gaz. Alors la question est, pourquoi ne sont-ils pas devenus comme Jupiter et Saturne ? « Jupiter et Saturne contiennent 80 % de gaz, en masse. Pourquoi Uranus et Neptune sont-ils quelque chose comme 10 pour cent de gaz ? Pourquoi n'ont-ils pas piégé davantage ?

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La première théorie implique la chance. « L'idée est que, eh bien, pour Uranus et Neptune, leurs noyaux sont devenus suffisamment gros pour piéger le gaz précisément au moment où le Soleil a commencé à souffler tout le gaz. Il n'y en avait pas assez et ils ne pouvaient pas piéger plus », dit Hofstadter. Il est possible que cela se produise une ou peut-être deux fois dans la formation d'un système solaire, expliquant Uranus et Neptune. Mais l'étude des exoplanètes a bouleversé cette réflexion. « Quand vous regardez autour de nous dans notre galaxie et voyez combien il y a de géantes de glace, il est difficile de croire quetoussystème solaire là-bas a eu la chance d'avoir des planètes formant de gros noyaux juste au moment où leurs étoiles ont commencé à souffler tout le gaz », souligne-t-il. « C'est donc une question fondamentale : comment se forment les géantes de glace ? Et nous ne comprenons pas.

6. LES ANNEAUX DE NEPTUNE SONT CLUMPY.

Contrairement aux anneaux de Saturne, les six anneaux neptuniens sont minces, jeunes et sombres. Leur couleur est due à leur composition : matière organique traitée par rayonnement. L'un des anneaux comporte trois touffes épaisses et distinctes nommées Liberté, Égalité et Fraternité. Les amas sont un mystère : les lois de la physique dictent qu'ils doivent être répartis uniformément, comme vous le voyez à Uranus, mais ils sont là, de petits amas dans l'espace. (Avant la visite de Voyager 2, seuls les amas étaient visibles et étaient appelés arcs, faisant partie d'un anneau incomplet.) La cause la plus probable de l'irrégularité de l'anneau est l'ingérence gravitationnelle de la lune Galatée.

7. EN SAVOIR PLUS SUR CETTE LUNE AVEC GEYSERS…

On pense que Triton, la plus grande lune de Neptune, ressemble à Pluton : un objet de la ceinture de Kuiper (l'anneau de corps glacés au-delà de Neptune). « Il s'est avéré qu'il a été capturé gravitationnellement par Neptune », explique Hofstadter. «C'est un objet fascinant à étudier parce que c'est un objet de la ceinture de Kuiper, mais c'est aussi intéressant parce qu'il est actif. Nous voyons beaucoup de géologie sur Triton tout comme nous voyons sur Pluton. Lorsque Voyager est passé à côté, en quelques minutes seulement, des geysers ont jailli.

Lorsque Triton a été capturé en orbite autour de Neptune - vous pouvez le voir tourner autour de la planète dans la vidéo ci-dessus - il a provoqué la destruction de tous les satellites neptuniens natifs. Soit ils ont impacté Neptune et ont été absorbés, soit ils ont été éjectés du système neptunien.

Lequel des éléments suivants n'était pas une caractéristique créative donnée par Cervantès à son roman Don Quichotte ?

8. IL A UN 'GRAND POINT SOMBRE'.

Tout comme Jupiter a une grande tache rouge, Neptune a une grande tache sombre. Ce sont tous deux des tempêtes anticycloniques, bien que la tache de Jupiter soit vieille de plusieurs siècles, celle de Neptune est de courte durée. Il semble aller et venir. Notamment, la grande tache sombre a même généré de superbes nuages ​​blancs au-dessus de Neptune, de la même manière que les cirrus se forment à partir des cyclones sur Terre.

9. NOUS Y AVONS ÉTÉ UNE FOIS MAIS VOULONS Y RETOURNER.

Un seul vaisseau spatial a visité Neptune : Voyager 2, en 1989. La photo de Neptune en haut a été prise au cours de cette mission ; en fait, c'est probablement la source de toute image de Neptune que vous ayez jamais vue. Presque tout ce que les scientifiques savent sur le monde vient de ce survol et de l'observation au télescope. Le télescope spatial James Webb [PDF], qui sera lancé en 2019, débloquera une nouvelle science des géants des glaces, notamment la cartographie des structures des nuages, l'observation des aurores et l'étude de la dynamique atmosphérique post-impact.

Certaines choses, cependant, comme une composition atmosphérique détaillée ou une étude de ses satellites, ne peuvent être effectuées que par un engin spatial au niveau du système. Les scientifiques planétaires développent aujourd'hui des missions de classe phare pour visiter à la fois Neptune et Uranus. Une mission de géants des glaces est considérée comme une priorité absolue de la communauté scientifique planétaire, après une mission de retour d'échantillons sur Mars et un orbiteur Europa. Mars 2020, qui sera lancé l'année du même nom, est un rover de mise en cache d'échantillons (le retour de ces échantillons sur Terre attend une future mission); Pendant ce temps, l'Europa Clipper a été approuvé par la NASA et est en cours de développement. Cela place Neptune et Uranus les prochains sur la liste. Une mission sur ces planètes devrait être lancée au plus tard en 2034, de peur que leurs orbites ne les mettent hors de portée.