Uranus

Uranus est la septième planète à partir du Soleil et la première des deux géantes de glace — des mondes bâtis non pas sur l'hydrogène et l'hélium qui dominent Jupiter et Saturne, mais sur un manteau profond et chaud d'eau, d'ammoniac et de méthane, enveloppant un petit noyau rocheux. Avec près de 25 400 km de rayon, c'est la troisième plus grande planète, quatre fois plus large que la Terre, mais si faible et si lointaine — à quelque 19 unités astronomiques, où la lumière du Soleil met 2 heures et 40 minutes à arriver après avoir quitté l'astre — qu'elle est passée inaperçue en tant que planète jusqu'à l'ère du télescope.

Ce qui distingue Uranus, c'est sa posture. La planète est basculée sur le côté, tournant presque dans le plan de son orbite, avec une inclinaison axiale de 97,77 degrés. Elle roule en pratique autour du Soleil plutôt que de tourner verticalement comme une toupie, et aucune autre planète n'approche cette géométrie.

La première planète découverte au moyen d'un télescope

Toutes les planètes jusqu'à Saturne étaient connues depuis l'Antiquité, errantes brillantes visibles à l'œil nu. Uranus a rompu cette série. Le 13 mars 1781, l'astronome anglais d'origine allemande William Herschel, balayant le ciel depuis son jardin de Bath, repéra un petit disque qu'il prit d'abord pour une comète. En deux ans, son orbite lente et quasi circulaire trahit une nouvelle planète — la toute première jamais découverte à l'aide d'un télescope, et qui doubla instantanément la largeur connue du Système solaire.

Herschel voulait la nommer « Georgium Sidus » en l'honneur du roi George III ; d'autres proposèrent « Herschel ». Le nom qui s'imposa, suggéré par l'astronome Johann Bode, fut Uranus — le dieu grec du ciel et, à propos, le père de Saturne et le grand-père de Jupiter, préservant ainsi la lignée mythologique familiale jusqu'aux confins du royaume planétaire.

Un monde basculé sur le côté

L'inclinaison de 97,77 degrés est plus qu'une curiosité ; elle produit les saisons les plus étranges du Système solaire. Comme Uranus se trouve presque couchée sur le côté, chaque pôle passe environ 42 ans baigné dans une lumière solaire continue, tandis que l'autre endure 42 ans d'obscurité ininterrompue — soit la moitié des 84 années d'orbite de la planète à chaque fois. Pendant un quart de chaque année uranienne, le Soleil se tient presque au zénith à un pôle, une configuration qu'aucune autre planète ne connaît.

L'explication la plus probable est un épisode violent dans un passé lointain : une ou plusieurs collisions avec un corps de la taille de la Terre au début de l'histoire de la planète, qui l'aurait fait basculer. Comme Vénus, Uranus tourne aussi de façon rétrograde, d'est en ouest, et elle le fait rapidement — un jour complet ne dure qu'environ 17 heures.

Pourquoi elle brille d'un cyan pâle

L'atmosphère d'Uranus est majoritairement composée d'hydrogène et d'hélium, avec une fraction faible mais décisive de méthane, ainsi que des traces d'eau et d'ammoniac. Le méthane absorbe l'extrémité rouge de la lumière solaire et renvoie le bleu et le vert, ce qui explique la couleur douce et uniforme, d'un vert d'eau, que les caméras de Voyager 2 ont enregistrée en 1986. Là où Jupiter et Saturne bouillonnent de bandes et de tempêtes, Uranus, en lumière visible, paraît presque vierge — une boule de billard cyan et lisse, ses faibles bandes nuageuses enfouies sous une haute brume de méthane.

C'est aussi la planète la plus froide du Système solaire. Son atmosphère chute jusqu'à un minimum proche de 49 K — environ −224 °C —, par endroits plus froide encore que Neptune, pourtant plus éloignée. Uranus rayonne étonnamment peu de chaleur interne comparée aux autres géantes, et ne se réchauffe donc pas de l'intérieur comme le font Neptune et Jupiter.

De faibles anneaux et un champ magnétique déséquilibré

Uranus est entourée d'un système de 13 anneaux connus — étroits, sombres, faits de particules grossières et noires comme du charbon, plutôt que de la glace brillante qui rend les anneaux de Saturne si spectaculaires. Ils furent découverts par accident le 10 mars 1977, lorsque des astronomes dirigés par James Elliot virent une étoile s'éteindre à plusieurs reprises de chaque côté de la planète alors qu'elle passait derrière Uranus, révélant un jeu d'anneaux fins que personne n'avait jamais vu directement.

Le champ magnétique de la planète est tout aussi peu conventionnel. Voyager 2 l'a trouvé incliné d'environ 59 degrés par rapport à l'axe de rotation et décalé loin du centre de la planète, produisant une magnétosphère qui oscille violemment à mesure qu'Uranus tourne — contrairement aux champs à peu près centrés et alignés de la Terre ou de Jupiter.

Une famille de lunes glacées

Uranus possède au moins 28 lunes connues, et contrairement à toutes les autres planètes, elles ne portent pas des noms tirés de la mythologie classique, mais des noms de personnages issus des pièces de William Shakespeare et de la poésie d'Alexander Pope — Titania, Obéron, Ariel, Umbriel, Puck, Cordelia, Ophélie, et bien d'autres. Les cinq lunes majeures sont des mondes de roche et de glace d'eau, criblés de cratères et fissurés par une activité géologique passée.

La plus remarquable est la minuscule Miranda, à peine 236 km de rayon, dont la surface est un patchwork chaotique de crêtes, de sillons et de blocs de faille en terrasses. Elle abrite Verona Rupes, une falaise plongeant jusqu'à 20 km — parmi les plus hautes falaises connues de tout le Système solaire, un escarpement si profond qu'il éclipse le Grand Canyon plusieurs fois.

Explorée une seule fois

Aucune sonde n'a jamais orbité autour d'Uranus. Tout ce que nous savons de près provient d'une seule visite : Voyager 2, de la NASA, l'a survolée le 24 janvier 1986, s'approchant jusqu'à environ 81 500 km du sommet des nuages. En quelques heures, elle a renvoyé les premières images détaillées de la planète, de ses anneaux et de ses lunes, et découvert onze nouvelles lunes et deux nouveaux anneaux avant de filer vers Neptune.

Comme ce survol a eu lieu il y a près de 40 ans et n'a capturé qu'un seul instant, marqué par une orientation solaire particulière, dans la longue année de la planète, Uranus demeure l'une des planètes majeures les moins comprises. Un orbiteur dédié à Uranus a été classé priorité absolue pour les futures explorations planétaires, ce qui permettrait enfin aux scientifiques d'observer ses saisons, de sonder son intérieur profond et de cartographier ses anneaux et ses lunes dans la durée.

Comment repérer Uranus

Uranus se situe tout juste à la limite de la visibilité à l'œil nu. Sous un ciel véritablement sombre et sans Lune, des observateurs à la vue perçante sachant exactement où regarder peuvent tout juste l'apercevoir comme un point faible d'environ magnitude 5,7 — mais en pratique, presque tout le monde a besoin de jumelles ou d'une petite lunette pour la repérer, ainsi que d'une carte du ciel pour la distinguer des étoiles d'arrière-plan. À travers une lunette modeste, elle se résout en un petit disque pâle bleu-vert, indubitablement une planète plutôt qu'une étoile ponctuelle, bien que son éloignement signifie que peu de détails de surface soient visibles depuis la Terre.