Très éloignée du Soleil, Uranus est la planète la plus froide de notre Système solaire. Elle est située à presque 3 milliards de km de notre étoile : complexe de partir l’explorer... Alors, que connaît-on de cette planète reculée ?

Uranus, la planète la plus froide

Uranus est l’avant-dernière planète du Système solaire, en partant de notre étoile. Un astre lointain, composé de gaz, et qui possède quelques caractéristiques étonnantes.

• Gazeuse ou glacée ?

Uranus fait partie de la catégorie des géantes glacées qui se distinguent des planètes gazeuses, des grosses planètes entièrement recouvertes de gaz - principalement de l’hydrogène et de l’hélium - telles que Jupiter ou Saturne. N'imaginez pas vous promener sur Uranus, les géantes gazeuses et glacées n’ont pas de surface solide !

Uranus contient aussi d’autres substances, de l’ammoniac, du méthane et de l’eau, qu’on appelle des glaces. Attention, rien à voir avec les glaçons que l’on met dans le soda ! On parle de glaces pour qualifier les substances qui se transforment en solide à des températures basses, et qui peuvent également être liquides ou gazeuses à plus haute température. Quant à sa taille, Uranus a un diamètre de 50 724 km, 4 fois supérieur à celui de notre planète. Son volume est tel que l’on pourrait y faire entrer l’équivalent de 63 Terres ! Ainsi, sa composition et sa grande taille la placent dans la sous-catégorie des géantes de glace. 

La structure interne d’Uranus est solide. Elle est divisée en couches, qui deviennent plus chaudes et denses à mesure que l’on s’enfonce. Au point le plus profond, se trouve son noyau, dont la densité est presque 2 fois supérieure à celle du noyau terrestre. Sa température de 4 700°C peut nous impressionner, mais c’est un noyau plutôt froid. En comparaison, celui de Neptune est à 8 000°C environ, et le noyau de Saturne à 11 700°C ! Ce sont la température du noyau d’Uranus, et la distance qui la sépare du Soleil, qui font d’elle la planète la plus froide de notre Système solaire. Brrrrr !

Entourant le noyau, on trouve un manteau épais de 10 000 km. Il est fait de fluides chauds et denses, composés d’eau, d’ammoniac et de méthane, appelé parfois « océan eau-ammoniac ». Ce sont nos fameuses glaces, ici dans leur état liquide du fait de la température et de la pression très hautes. On prédit l’existence dans le manteau de pluies de diamants ! En effet, lorsque le méthane est sous une pression intense (ici 200 000 fois plus importante que celle de notre atmosphère), il libère des molécules de carbone. Elles s’assemblent alors pour former des diamants, qui vont tomber sous forme de pluie dans les entrailles de la planète.

Dans les couches gazeuses externes de la planète, le climat est extrême : vents pouvant aller jusqu’à 900 km/h, présence de quelques nuages brillants et de tâches sombres. C’est également dans la haute atmosphère que les températures battent les records du Système solaire : -224°C. Un climat qui peut refroidir ceux qui souhaiteraient s’y aventurer… 

• La planète couchée

Uranus est la seule planète de notre Système solaire, avec Vénus, à être autant inclinée par rapport au plan de son orbite, le plan dans lequel elle tourne autour du Soleil. Son axe a une inclinaison de 97,8°, elle tourne donc sur elle-même en « roulant » sur son orbite. Cette particularité est à l’origine du climat unique d’Uranus, qui réalise un tour du Soleil en 84 ans (contre 1 an pour la Terre). Chaque pôle passe un été et un hiver d’une vingtaine d'années chacun ! Ces endroits deviennent alors respectivement les régions les plus chaudes et les plus froides de la planète, créant des variations extrêmes de température. 

Les scientifiques ne sont pas certains des raisons de l’inclinaison d’Uranus. C’est peut-être le résultat de l’impact d’une jeune planète avec Uranus, qui aurait eu lieu il y a quelques milliards d’années. Ou bien, il est possible que la planète ait été entourée d’un anneau très massif, ce qui l’aurait fait osciller sur son axe, à l’image d’une toupie. 

Autour d’Uranus

Uranus n’est pas seule aux confins du Système solaire : elle est entourée de satellites naturels, et même d’anneaux.

• Les petites lunes d’Uranus

28 satellites naturels sont en orbite autour d’Uranus. Ils sont assez petits en comparaison des autres lunes du Système solaire. La majorité d’entre elles ont un diamètre inférieur à 100 km, soit 17 fois plus petit que notre Lune. Mais 5 lunes sont qualifiées de majeures : Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Obéron. Ces satellites naturels ont des physionomies très diverses. Titania, la plus grosse lune d’Uranus, est façonnée par de gigantesques gorges et falaises. Son plus grand canyon s’étend sur toute une moitié de l’astre, de l’équateur au pôle sud. Le satellite naturel Obéron quant à lui, présente une surface sombre et rougeâtre, criblée de cratères d’impact. La surface du satellite Umbriel aussi est marquée par les cratères, mais l’un d’entre eux à la forme d’un anneau brillant, peut-être dû à un mystérieux dépôt de givre.

• Les anneaux planétaires

Comme toutes les géantes, Uranus possède des anneaux. Ils sont particulièrement sombres, et donc moins visibles que ceux de Saturne par exemple. On en compte 13, et ils sont composés de particules de roches et de poussières. Cette matière serait issue d’une ou de plusieurs lunes brisées par des impacts très rapides, survenus il y a des millions d’années. Ils sont maintenus autour d’Uranus par la gravité de certains satellites naturels, appelés satellites bergers. Les lunes Cordélia et Ophélia par exemple agissent sur l’anneau principal epsilon d’Uranus, le plus brillant et le plus lointain de la planète.

Uranus, une planète encore méconnue

Uranus est invisible à l’œil nu depuis la Terre. Il a fallu attendre les premiers télescopes pour l’observer. Aujourd’hui encore, nous avons eu peu d’occasions de l’approcher. 

• Observation

Jusqu’au 18^e siècle, Uranus est considérée comme une étoile. C’est William Herschel, un astronome amateur, qui va permettre son reclassement en planète en 1781. Il observe et découvre Uranus avec un télescope fait-main, qu’il confectionne à partir d’un miroir qu’il polira lui-même, faute de moyens. Son travail a permis de repousser les limites de notre Système solaire, qui ne s’étendait que jusqu’à Saturne. C’est une grande avancée scientifique !

• Explorer Uranus, mission impossible ?

Voyager 2 est la première et dernière sonde à avoir survolé Uranus. Elle a été envoyée en 1977 par la NASA pour explorer notre Système solaire. Son passage au plus près d’Uranus, en 1986, a permis d’étudier la composition de l'atmosphère de la planète, ainsi que son climat unique. 10 nouvelles lunes et 2 anneaux ont aussi été découverts. Depuis, seuls les télescopes terrestres, et les télescopes spatiaux comme Hubble et James Webb, nous permettent de l’observer. Les données récupérées par Voyager 2 et nos observations astronomiques constituent l’essentiel des informations dont nous disposons sur cet astre.

Aujourd’hui, nous sommes techniquement capables d’envoyer des engins vers Uranus. Mais une telle mission, aussi lointaine et ambitieuse, est très coûteuse et complexe. Des projets d’exploration ont été envisagés, mais rapidement abandonnés. De plus en plus de scientifiques se battent pour faire reconnaître l’intérêt scientifique de l’exploration d’Uranus, notamment pour mieux comprendre la formation des planètes. La NASA envisage la mission Uranus Orbiter & Probe dans les années 2030, qui partirait explorer la géante glacée : arrivée aux alentours de 2040. Mais pour l’instant, elle reste, avec Neptune, la planète la moins connue de notre Système solaire.