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Uranus aurait basculé en plusieurs fois

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Plus de 1.500 scientifiques se sont retrouvés début octobre pour un congrès européen de planétologie faisant le point sur les connaissances actuelles dans ce domaine. Une équipe internationale a présenté une nouvelle hypothèse pour expliquer le basculement d'Uranus.

Observée dans le proche infrarouge, Uranus révèle un discret système d'anneaux. © Keck Observatory/L. Sromovsky
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Du 2 au 7 octobre la ville de Nantes accueillait l'European Planetary Science Congress and Division for Planetary Sciences (EPSC-DPS). Cinq jours d'échanges entre planétologues et de conférences pour présenter les derniers résultats concernant l'étude de notre Système solaire. Sous la direction d'Alessandro Morbidelli (observatoire de la Côte d'Azur), un groupe de chercheurs a présenté les résultats de nouvelles simulations pour expliquer le basculement d'Uranus.

On sait que la septième planète du Système solaire découverte par l'astronome William Herschel en mars 1781 se différencie des autres par son axe de rotation qui se situe pratiquement dans son plan de révolution autour du Soleil, en faisant une planète penchée. Alors que l'angle d'inclinaison de cet axe est de 3 degrés pour Jupiter, 23 degrés pour la Terre, 29 degrés pour Saturne et Neptune, il atteint 98 degrés pour Uranus. On a d'abord tenté de répondre à cette anomalie en invoquant une collision avec une protoplanète au début de la formation du Système solaire, une théorie qui s'accordait mal avec la présence actuelle de satellites dans le plan équatorial de la planète (si la planète avait basculé brutalement, les satellites n'auraient pas suivi).

William Herschel (1738-1822) est sans doute le plus célèbre astronome du 18e siècle. On lui doit notamment la découverte d'Uranus. © Royal Astronomical Society

Au moins deux chocs

Il y a un an des astronomes de l'observatoire de Paris avaient proposé un autre scénario. Selon eux, la présence d'un nouveau satellite à proximité d'Uranus aurait pu provoquer l'entrée en résonance spin-orbite de la planète qui se serait alors mise à basculer lentement avec ses satellites. Après avoir réalisé de multiples simulations, l'équipe d'A. Morbidelli est parvenue à la conclusion que l'ancienne théorie de l'impact pouvait expliquer la position actuelle des satellites à condition que cette collision se soit produite à une époque où la planète était encore entourée d'un disque de débris (qui formeraient plus tard les anneaux et les satellites).

Après l'impact ce disque se serait reformé comme un beignet autour de l'équateur de la planète inclinée, ce qui aurait donné naissance ultérieurement aux satellites circulant sur des orbites elles aussi inclinées. Seul bémol : dans ce scénario les simulations indiquent que les satellites devraient avoir des mouvements rétrogrades ! L'équipe d'A. Morbidelli a donc repris ses calculs pour les affiner. Pour expliquer le mouvement des satellites tels que nous les connaissons, les planétologues sont arrivés à la conclusion qu'il fallait envisager non pas un mais au moins deux impacts plus petits.

Selon A. Morbidelli, « la théorie classique expliquant la formation des planètes suppose une accrétion de petits corps dans le disque protoplanétaire sans qu'intervienne la moindre collision. Si Uranus a été victime d'impacts significatifs à au moins deux reprises cela veut dire qu'il nous faut revoir cette théorie ». Et l'on peut imaginer que si de tels impacts ont concerné Uranus, ils pourraient aussi expliquer l'inclinaison assez prononcée des axes de rotation de Saturne et Neptune...        

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