Voilà quarante ans qu’Uranus a été rangée, parmi tous les objets célestes de notre Système solaire, dans la catégorie des planètes « à part ». Pour une seule raison : son environnement spatial. Comme la Terre, Uranus est enveloppée par un champ magnétique qui la protège des particules chargées (principalement des électrons) et forme autour de la planète de puissantes zones émettrices de radiations. Lors de son survol en 1986, la sonde Voyager 2 avait détecté autour de la planète une très grande quantité d’électrons bien plus énergétiques qu’on ne l’avait prévu, piégés par son champ magnétique.
Les physiciens de l’époque en restèrent perplexes : comment une planète aussi éloignée du Soleil, frappée par des vents solaires bien plus faibles que ceux de la Terre ou de Jupiter, pouvait-elle contenir une telle énergie autour d’elle ? Depuis 1986, aucun instrument n’a secondé les observations de Voyager 2… jusqu’à cette année. En effet, des chercheurs du Southwest Research Institute (SRI) ont confronté ces anciennes mesures à ce que nous savons aujourd’hui des ceintures de radiation, et ont prouvé que la communauté scientifique s’était fourvoyée à propos d’Uranus, en surestimant l’intensité intrinsèque de sa ceinture d’électrons. Leurs travaux viennent d’être publiés le 21 novembre dans la revue Geophysical Research Letters.
Voyager 2 : un passage au mauvais moment
L’hypothèse de l’équipe, dirigée par Robert C. Allen (astrophysicien au SRI), est que, lorsque Voyager 2 a survolé Uranus, ses ceintures de radiation étaient anormales. La planète, à ce moment-là, était balayée par une CIR (Co-rotating Interaction Region), une région où le vent solaire est bien plus turbulent que la moyenne, dopant temporairement l’environnement magnétique d’Uranus.
À l’époque, ces données enregistrées par Voyager 2 furent donc interprétées comme des références, car aucune autre observation ultérieure n’est jamais venue les contredire. Dès lors, on considéra Uranus comme une planète singulière, entourée d’un environnement hautement radiatif sans commune mesure avec les autres planètes.
Le problème, comme le souligne aujourd’hui l’équipe du SRI, est que cette conclusion reposait sur des données tronquées, capturées dans un environnement spatial dont la variabilité était encore très mal comprise à la fin des années 1980. Les scientifiques ignoraient que certaines structures du vent solaire (comme les CIR) pouvaient violemment perturber la magnétosphère d’une planète, mais aussi augmenter soudainement l’énergie des électrons piégés à l’intérieur. En réalité, Voyager 2 est passé au mauvais endroit, au mauvais moment, et ses instruments ont enregistré un pic d’énergie qui ne représentait pas l’état habituel de la planète.
Pour en arriver à cette conclusion, les chercheurs du SRI ont pris comme comparaison ce qu’il s’est passé en 2019 autour de notre planète. Un épisode soigneusement documenté au cours duquel une perturbation des vents solaires a entraîné une montée abrupte de l’énergie des électrons piégés autour de la Terre, sans qu’aucune modification du champ magnétique terrestre ne soit en cause. « Si un mécanisme comparable s’est manifesté autour d’Uranus, cela permet de comprendre pourquoi Voyager 2 a enregistré une énergie bien supérieure aux attentes », explique Sarah Vines, coautrice de l’étude.
À la lumière de ces nouvelles données, peut-être devrions-nous retourner vers les géantes glacées, avec des missions spatiales dédiées. En comprenant mieux Uranus, nous sommes également plus à même de comprendre Neptune ou d’autres exoplanètes comparables en taille et en dynamique magnétique. Il est également probable que « l’erreur » d’interprétation des mesures de Voyager 2 ne soit pas si exceptionnelle que cela, et que d’autres biais d’analyse aient pu nous tromper par le passé. C’est en tout cas ce que pense Robert C. Allen, pour qui cette étude « est une raison de plus » pour lancer une mission vers Uranus. En astrophysique, comme en histoire, les premières sources d’informations nous sont toujours précieuses, mais elles se suffisent rarement à elles-mêmes !
- Uranus a été mal comprise pendant 40 ans à cause de données erronées de la sonde Voyager 2.
- Des chercheurs ont prouvé que l’intensité des électrons piégés autour d’Uranus était surestimée en raison d’une anomalie lors du survol.
- Cette découverte invite à envisager de nouvelles missions pour mieux comprendre Uranus et ses caractéristiques.
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