Un nouvel exploit du télescope spatial James Webb : la haute atmosphère d’Uranus est observée pour la première fois
Pour la première fois, une équipe internationale d’astronomes a cartographié la structure verticale de la haute atmosphère d’Uranus, découvrant comment la température et les particules chargées varient avec la hauteur à travers la planète.
La haute atmosphère d’Uranus est l’une des moins bien comprises de notre système solaire, bien qu’elle soit essentielle pour comprendre comment les planètes géantes interagissent avec leur environnement spatial.
À l’aide du télescope spatial James Webb, équipe internationale dirigée par Paola Tiranti (Northumbria University, Royaume-Uni) a exploité les capacités spectroscopiques du NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) du James Webb Space Telescope (JWST) pour observer Uranus sur près d’une rotation planétaire complète (15 heures) et mesurer la structure verticale de son ionosphère, la couche chargée de l’atmosphère où se forment les aurores.
Les résultats montrent que les températures culminent à environ 3 000 – 4 000 km au-dessus de la planète (426 Kelvins en moyenne, soit ~150 °C), tandis que les densités ioniques culminent à près de 1 000 km et sont nettement plus faibles que ce que prédisent les modèles.
Ils ont également observé deux bandes brillantes d’émission aurorale proches des pôles magnétiques d’Uranus, ainsi qu’une région surprenante où l’émission et la densité sont épuisées, probablement liées à la géométrie inhabituelle du champ magnétique incliné et décalé d’Uranus. Des régions sombres similaires ont été observées sur Jupiter, où la géométrie du champ magnétique contrôle la manière dont les particules chargées se déplacent dans la haute atmosphère.
Le champ magnétique d’Uranus, asymétrique et dynamiquement incliné, induit des aurores aux trajectoires non stationnaires, un phénomène désormais quantifié en 3D grâce au JWST.
Ces découvertes confirment non seulement que la haute atmosphère d’Uranus se refroidit depuis des décennies, mais révèlent également de nouvelles structures façonnées par son environnement magnétique. Ensemble, elles fournissent des repères essentiels pour les missions futures et améliorent notre compréhension de la manière dont les planètes géantes glacées équilibrent l’énergie dans leurs hautes atmosphères.
Les résultats, publiés dans Geophysical Research Letters, s’appuient sur des données collectées en janvier 2025 dans le cadre du programme d’observation général du JWST. Ils illustrent le rôle crucial du télescope Webb dans l’exploration des atmosphères planétaires et ouvrent de nouvelles perspectives pour l’étude des géantes glacées, tant dans notre Système Solaire qu’au-delà.
Sources principales : article scientifique et site ESA.
