gov-civil-vilareal.ptLa lueur chaude des anneaux autour d'Uranus
>Les quatre planètes géantes de notre système solaire ont des anneaux. Celles de Saturne sont évidentes, celles de Jupiter sont incroyablement minces, et tandis que Neptune a des anneaux, l'un d'entre eux a des régions brillantes qui forment des arcs plus évidents, dont la cause est inconnue.
Uranus a aussi des anneaux. Des observations depuis le sol et depuis des engins spatiaux ont déterminé qu'il existe au moins dix anneaux étroits constitués de particules glacées, ainsi que trois anneaux plus larges et plus poussiéreux. Les anneaux d'Uranus sont sombres dans la lumière visible, ce qui signifie qu'ils ne reflètent pas beaucoup la lumière du soleil, ce qui les rend difficiles à voir depuis la Terre.
Mais ce qui est amusant avec les choses sombres qui absorbent la lumière du soleil, c'est qu'elles plus chaud . Une règle fondamentale de la physique est que tout ce qui est au-dessus d'une température de zéro absolu émet de la lumière, et la longueur d'onde (couleur) où elle émet la plupart de son énergie change avec la température. Ainsi, bien que les anneaux d'Uranus ne reflètent pas beaucoup la lumière du soleil, ils sont assez chauds pour émettre léger. Ce serait bien en dehors de ce que nos yeux peuvent voir, dans l'infrarouge lointain (parfois appelé infrarouge thermique) et même dans des longueurs d'onde plus longues, comme dans la gamme millimétrique.
Récemment, les astronomes ont observé Uranus dans ces longueurs d'onde utilisant le Very Large Telescope (sensible à l'IR thermique) et ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, tous deux au Chili. Le but des observations était de regarder l'atmosphère de la planète géante, mais à leur grande surprise l'un des anneaux était suffisamment brillant pour être facilement repéré sur les images !
50 premiers rendez-vous médias de bon sens
Les observations d'Uranus et de ses anneaux à différentes longueurs d'onde (de gauche à droite 3,1 millimètres, 2,1 mm, 1,3 mm et 18,8 microns (infrarouge thermique) montrent l'anneau epsilon émettant de la lumière. Uranus est très lumineux et a été masqué pour plus de clarté. Crédit : Molter, et al.
L'anneau lumineux que vous pouvez voir sur ces images est l'anneau ε (epsilon), le plus brillant de tous. Bien que non visibles à l'œil nu, plusieurs autres anneaux sont également détectés dans les images (ils apparaissent si vous collectez toute la lumière des anneaux elliptiques (anneaux) autour d'Uranus aux distances correctes et ajoutez toute la lumière). C'est la première fois que les anneaux ont été vus dans la lumière thermique émise ; les observations précédentes les montrent toujours réfléchissant la lumière du soleil.
de quoi parle la chair de poule du film
Ce qui est cool à ce sujet - littéralement - est que cela signifie que la température des particules de l'anneau peut être mesurée (puisque, encore une fois, la façon dont les objets émettent de la lumière dépend de la température). Les astronomes ont découvert que les particules annulaires ont une température de 77 Kelvins, soit environ -200 ° C, soit environ la température de condensation de l'azote d'un gaz à un liquide. Alors oui, on parle de froid ici… mais c'est quand même plus chaud que ce à quoi on pourrait s'attendre pour de la glace à la distance d'Uranus du Soleil, même si les particules sont sombres.
L'image composite d'Uranus et de ses anneaux en longueurs d'onde millimétriques montre les anneaux émettant de la lumière en raison de leur température chaude de 77K. Crédit: Edward Molter et Imke de Pater
La raison en dépend de plusieurs facteurs, notamment de la capacité des particules à évacuer la chaleur (ce qu'on appelle inertie thermique ) et à quelle vitesse les particules individuelles tournent. La première partie peut vous sembler intuitive ; certains objets du quotidien retiennent mieux la chaleur que d'autres. Un moule à gâteau en verre reste chaud plus longtemps qu'un moule en métal après l'avoir sorti du four, par exemple. Cela signifie que le verre a une inertie thermique plus élevée que le métal, il met donc plus de temps à se refroidir (en réalité, c'est plus compliqué que cela, car les objets de votre cuisine se refroidissent par conduction, chauffant l'air qui est en contact avec lui, alors que les objets dans l'espace ont de rayonner cette chaleur sous forme de lumière, un processus beaucoup moins efficace).
L'autre partie, à propos de la rotation, est un peu plus étrange. Ce qui se passe là-bas, c'est qu'une particule annulaire est exposée au soleil, donc la moitié devient un peu plus chaude que la moitié opposée au Soleil. Si la particule tourne rapidement, une partie donnée de sa surface n'a pas beaucoup de temps pour évacuer cette chaleur avant de se réchauffer à nouveau lorsqu'elle se retourne vers la lumière du soleil. La particule entière est à peu près à la même température. S'il tourne lentement, cependant, le côté face au Soleil est beaucoup plus chaud que le côté obscur, qui a le temps d'évacuer la chaleur et donc de se refroidir.
Les observations des anneaux indiquent que les côtés ensoleillés et sombres des particules annulaires sont à des températures différentes, de sorte qu'ils tournent lentement ou ont une faible inertie thermique. Je sais que cela peut sembler ésotérique, mais ce sont des preuves comme celle-ci qui aident les scientifiques à se faire une idée de ce qui se passe dans ces anneaux ; nous pouvons comprendre de quoi sont faites les particules annulaires et comment elles réagissent à leur environnement.
En parlant de cela, les nouveaux résultats indiquent également qu'il n'y a pas beaucoup de poussière entre les anneaux. Les nouvelles observations ne sont pas sensibles à de telles poussières, mais correspondent à d'autres observations qui sommes . S'il y avait de la poussière là-bas, les observations seraient différentes.
pourquoi mr right est-il noté r
Cela implique également que dans l'anneau ε, les particules sont plutôt grosses, aucune n'étant plus petite qu'environ un centimètre de diamètre (disons, la taille d'un raisin ou d'une balle de golf). C'est très différent des anneaux de Saturne, où des choses aussi petites qu'un micron (un millionième de mètre ; un cheveu humain mesure environ 100 microns de large) sont courantes. Les particules dans les anneaux d'Uranus sont bien plus grosses que cela, ce qui implique qu'elles ont une origine différente (ou, plus probablement, une histoire différente) que les anneaux de Saturne. Peut-être qu'ils ne se broient pas autant les uns dans les autres, ou peut-être que de petites particules sont soufflées par un mécanisme agissant dans l'environnement d'Uranus.
Ce n'est pas clair, c'est donc un autre mystère à résoudre. Il y a beaucoup de choses vraiment basiques que nous ne connaissons toujours pas sur les planètes extérieures, et des observations comme celle-ci aident. Ce serait encore mieux d'avoir une grande mission de type Cassini sur Uranus et/ou Neptune, quelque chose qui pourrait y passer quelques années pour vraiment y jeter un coup d'œil. Il y a quelques idées en cours de réflexion par la NASA , mais nous sommes encore loin de voir une véritable mission venir d'eux.
J'espère que cela changera bientôt. Uranus et Neptune sont les seules planètes du système solaire qui n'ont jamais été mises en orbite (si vous aimez penser à Pluton comme une planète, ce n'est pas le cas non plus, mais New Horizons a obtenu des tonnes d'images haute résolution , où les images de Uranus et Neptune de Voyager 2 ne sont pas aussi croustillants). Il y a encore beaucoup à apprendre sur les deux.
