Une aurore infrarouge vue sur Uranus pour la première fois

Une aurore infrarouge ? Localisé entièrement dans le ciel d'Uranus ?

Des aurores infrarouges ont été repérées sur Uranus pour la toute première fois, ce qui donne un aperçu des étranges champs magnétiques que l'on peut trouver sur les géantes glacées lointaines du système

 Ici sur Terre, les aurores sont causées par les vents solaires qui entrent en collision avec des particules chargées hautement énergétiques dans l'atmosphère, ce qui entraîne l'émission de lumière par ionisation. C'est le processus qui crée le spectacle des aurores boréales et australes, le vert et le violet envoûtants qui tourbillonnent dans le ciel nocturne près des pôles de notre planète.

Différentes formes d'aurores peuvent également être observées sur d'autres planètes de notre système solaire, notamment dans le ciel troublé de Jupiter et de ses lunes. Des aurores ultraviolettes ont été observées pour la première fois sur Uranus en 1986 lorsque la sonde Voyager 2 est passée à toute vitesse, mais c'est la première fois que des aurores infrarouges sont signalées.

Sur des planètes comme Uranus, les aurores émettent de la lumière en dehors du spectre visible dans les longueurs d'onde de la lumière, comme l'infrarouge, car l'atmosphère est principalement un mélange d'hydrogène et d'hélium (contrairement à celle de la Terre, qui est principalement composée d'azote et d'oxygène).

Cela signifie que les aurores infrarouges sont invisibles sur Uranus à l'œil humain, alors ne vous attendez pas à des affichages de couleurs éblouissants comme ceux que nous pouvons apprécier. Cependant, les scientifiques ont pu les documenter grâce aux travaux du télescope Keck II à Hawaï, l'un des plus grands télescopes optiques-infrarouges de la Terre.

Les chercheurs ont analysé des longueurs d'onde spécifiques de la lumière émise par la planète, en accordant une attention particulière à la lumière infrarouge émise par une particule chargée connue sous le nom de H3+, dont la luminosité varie en fonction de la température de la particule et de la densité de cette couche de l'atmosphère.

Leurs résultats ont montré une augmentation de 88% de la densité H3+ dans l'atmosphère d'Uranus avec peu de changement de température, ce qui, selon les chercheurs, est « cohérent avec une activité aurorale générant une ionisation accrue ».

La température de toutes les planètes géantes gazeuses, y compris Uranus, est de plusieurs centaines de degrés Kelvin/Celsius au-dessus de ce que les modèles prédisent si seulement elles sont réchauffées par le soleil, ce qui nous laisse avec la grande question de savoir comment ces planètes sont tellement plus chaudes que prévu. Une théorie suggère que les aurores énergétiques en sont la cause, ce qui génère et pousse la chaleur de l'aurore vers l'équateur magnétique », a déclaré Emma Thomas, auteure principale de l'étude et doctorante à l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Leicester, dans un communiqué consulté par IFLScience.

La majorité des exoplanètes découvertes jusqu'à présent appartiennent à la catégorie sous-Neptune et sont donc physiquement similaires à Neptune et Uranus en taille. Cela peut également signifier des caractéristiques magnétiques et atmosphériques similaires. En analysant les aurores d'Uranus qui se connectent directement au champ magnétique et à l'atmosphère de la planète, nous pouvons faire des prédictions sur les atmosphères et les champs magnétiques de ces mondes et donc sur leur aptitude à la vie », a-t-elle ajouté.

Uranus et l'autre géante de glace Neptune sont des planètes très inhabituelles car elles ont des champs magnétiques bancals. Pour une raison inconnue, leurs pôles magnétiques ne sont pas alignés avec les axes de leur rotation de rotation. Étant donné que l'activité des aurores boréales est étroitement liée au champ magnétique d'une planète, les chercheurs pensent que cette recherche pourrait aider à percer le mystère des champs magnétiques tordus.

De même, l'équipe affirme que leurs résultats pourraient aider à éclairer certains des processus peu compris de la Terre, tels que l'inversion géomagnétique lorsque les pôles nord et sud basculent efficacement.

« Nous n'avons pas beaucoup d'études sur ce phénomène et nous ne savons donc pas quels effets cela aura sur les systèmes qui dépendent du champ magnétique terrestre tels que les satellites, les communications et la navigation. Cependant, ce processus se produit tous les jours à Uranus en raison du désalignement unique des axes de rotation et magnétiques. La poursuite de l'étude des aurores d'Uranus fournira des données sur ce à quoi nous pouvons nous attendre lorsque la Terre présentera une future inversion des pôles et ce que cela signifiera pour son champ magnétique », a expliqué Thomas.

L'étude est publiée dans la revue Nature Astronomy.

Source : IFLScience