Voyager 2 a pris cette image de Neptune cinq jours avant son survol historique de la planète le 25 août 1989.
La planète Neptune est une mystérieuse géante bleue située aux confins du système solaire, dont l’existence n’a été soupçonnée qu’à la fin de la première moitié du XIXe siècle.
Table des matières
Histoire de la découverte
Neptune, image prise depuis la Terre en utilisant l’optique adaptative.
La planète lointaine, invisible sans instruments optiques, a été découverte à l’automne 1846. Le premier à penser à l’existence d’un corps céleste affectant de manière anormale le mouvement d’Uranus fut J. C. Adams. Il a présenté ses calculs et ses hypothèses à l’astronome royal d’Érié, qui les a ignorés. A la même époque, l’étude des déviations de l’orbite d’Uranus fut entreprise par le Français Leverrier, dont les conclusions sur l’existence d’une planète inconnue furent présentées en 1845. Il était évident que les résultats des deux études indépendantes étaient très proches.
En septembre 1846, une planète inconnue est aperçue par le télescope de l’observatoire de Berlin à l’endroit indiqué dans les calculs de Leverrier. Cette découverte, réalisée à l’aide de calculs mathématiques, choque le monde scientifique et fait l’objet d’un différend entre l’Angleterre et la France au sujet de la priorité nationale. Pour éviter toute controverse, l’astronome allemand Halle, qui a observé la nouvelle planète à l’aide d’un télescope, peut être considéré comme le découvreur. Traditionnellement, le nom de l’un des dieux romains, Neptune, patron des mers, a été choisi pour désigner la planète.
L’orbite de Neptune
Après avoir exclu Pluton de la liste des planètes, Neptune s’avère être le dernier — le huitième — représentant du système solaire. Sa distance par rapport au centre est de 4,5 milliards de km, une onde lumineuse mettant 4 heures pour parcourir cette distance. Avec Saturne, Uranus et Jupiter, la planète est entrée dans le groupe des quatre géantes gazeuses. En raison de l’énorme diamètre de l’orbite, l’année y est égale à 164,8 années terrestres, et le jour s’écoule en moins de 16 heures. La trajectoire du passage autour du Soleil est proche de la circularité, son excentricité est de 0,0112.
Structure de la planète
Des calculs mathématiques ont permis de créer un modèle théorique de la structure de Neptune. En son centre se trouve un noyau solide, d’une masse similaire à celle de la Terre, dont la composition comprend du fer, des silicates et du nickel. La surface ressemble à une masse visqueuse d’ammoniac, d’eau et de méthane modifiant la glace qui, sans limite claire, s’écoule dans l’atmosphère. La température interne du noyau est très élevée — elle atteint 7000 degrés — mais en raison de la forte pression, la surface gelée ne fond pas. Neptune a une masse 17 fois supérieure à celle de la Terre, soit 1,0243×10 en 26kg.
Atmosphère et vents violents
Nuages sur Neptune
L’enveloppe gazeuse est composée à 82 % d’hydrogène, à 15 % d’hélium et à 1 % de méthane. C’est la composition traditionnelle des géantes gazeuses. La température à la surface théorique de Neptune est d e-220 degrés centigrades. Des nuages formés de cristaux de méthane, de sulfure d’hydrogène, d’ammoniac ou de sulfure d’ammonium ont été observés dans la basse atmosphère. Ce sont ces morceaux de glace qui créent la lueur bleue autour de la planète, mais ce n’est qu’une partie de l’explication. L’hypothèse d’une substance inconnue à l’origine de la couleur bleue vive a été émise.
Les vents qui soufflent sur Neptune ont une vitesse unique, leur moyenne est de 1000 km/h, et les rafales lors d’un ouragan atteignent 2400 km/h. Les masses d’air se déplacent contre l’axe de rotation de la planète. Un fait inexpliqué est l’intensification des tempêtes et des vents, qui est observée avec l’augmentation de la distance entre la planète et le Soleil.
Une grande tache sombre sur Neptune.
La sonde Voyager 2 et le télescope Hubble ont observé un phénomène étonnant — la Grande tache sombre — un ouragan de taille gigantesque qui se déplaçait à une vitesse de 1 000 km/h sur Neptune. Des tourbillons similaires apparaissent et disparaissent en différents endroits de la planète.
Magnétosphère
Le champ magnétique de la géante a reçu une puissance considérable, sa base étant considérée comme un manteau liquide conducteur. Le décalage de 47 degrés de l’axe magnétique par rapport à l’axe géographique fait que la magnétosphère change de forme en fonction de la rotation de la planète. Ce puissant bouclier réfléchit l’énergie du vent solaire.
Les satellites de Neptune
Vue d’artiste de Neptune depuis le satellite Triton.
Le premier satellite, Triton, a été repéré un mois après la grande découverte de Neptune. Il a une masse égale à 99 % de l’ensemble du système de satellites. L’apparition de Triton est attribuée à une possible capture de la ceinture de Kuiper. La ceinture de Kuiper est une vaste région remplie d’objets de la taille d’un petit satellite, mais il y en a quelques-uns aussi gros que Pluton et peut-être même plus. Au-delà de la ceinture de Kuiper se trouve le nuage d’Oort, d’où viennent les comètes. Le nuage d’Oort s’étend presque à mi-chemin de l’étoile la plus proche.
Triton est l’une des trois lunes de notre système à posséder une atmosphère. Triton est la seule à avoir une forme sphérique. Il y a au total 14 corps célestes en compagnie de Neptune, nommés d’après les dieux mineurs des profondeurs marines.
Les anneaux de Neptune
Depuis la découverte de la planète, la présence de son système d’anneaux a été discutée, mais aucune confirmation de la théorie n’a été trouvée. Ce n’est qu’en 1984 qu’un arc lumineux a été repéré dans un observatoire chilien. Les cinq autres anneaux ont été découverts grâce aux recherches de l’appareil Voyager-2. Les formations ont une couleur sombre et ne reflètent pas la lumière du soleil. Elles doivent leur nom aux personnes qui ont découvert Neptune : Halle, Leverrier, Argo, Lassel, et la plus éloignée et la plus inhabituelle est nommée en l’honneur d’Adams. Cet anneau est constitué de triangles distincts qui auraient dû fusionner en une seule structure, mais ce n’est pas le cas. L’une des raisons possibles serait l’effet de la gravité de satellites non encore découverts. L’une des formations n’a pas encore été nommée.
Recherche
Neptune et la faucille de Triton
La grande distance qui sépare Neptune de la Terre et sa position particulière dans l’espace rendent difficile l’observation de la planète. L’avènement de grands télescopes dotés d’une optique puissante a élargi les possibilités des scientifiques. Toutes les études sur Neptune sont basées sur les données obtenues par la mission Voyager 2. La lointaine planète bleue, qui vole aux confins du monde connu, est pleine de mystères et de secrets dont nous ne savons encore presque rien.
New Horizons a capturé Neptune et son satellite Triton. L’image a été prise le 10 juillet 2014 à une distance de 3,96 milliards de kilomètres.
Images de Neptune
Les images de Neptune et de ses satellites prises par Voyager 2 sont largement sous-estimées. Plus fascinant que Neptune elle-même est son satellite géant Triton, dont la taille et la densité sont similaires à celles de Pluton. Triton a peut-être été capturé par Neptune, comme en témoigne son mouvement rétrograde (dans le sens des aiguilles d’une montre) en orbite autour de Neptune. L’interaction gravitationnelle entre le satellite et la planète génère de la chaleur et maintient Triton en activité. Sa surface présente plusieurs cratères et est géologiquement active.
Les anneaux de Neptune
Les anneaux de Neptune sont minces et faibles et presque invisibles depuis la Terre. Voyager 2 a pris cette image alors qu’ils étaient éclairés par le Soleil. L’image est fortement surexposée (10 minutes).
Les nuages de Neptune
La couche nuageuse de la planète
Malgré sa grande distance par rapport au Soleil, Neptune possède des conditions météorologiques très dynamiques, notamment les vents les plus violents du système solaire. La «Grande tache sombre» que l’on voit sur l’image a déjà disparu et nous montre à quel point les changements sont rapides sur la planète la plus éloignée.
La carte la plus complète de Triton à ce jour
Paul Schenk, du Lunar and Planetary Institute (Houston, États-Unis), a retraité les anciennes données de Voyager pour en révéler plus de détails. Le résultat est une carte des deux hémisphères, bien qu’une grande partie de l’hémisphère nord soit manquante parce qu’elle était dans l’ombre au moment du survol de la sonde.
Animation du survol de Triton par la sonde Voyager 2 en 1989. Lors du survol, la majeure partie de l’hémisphère nord de Triton était dans l’ombre. En raison de la vitesse élevée de Voyager et de la rotation lente de Triton a, nous n’avons pu voir qu’un seul hémisphère.
Les geysers de Triton
Geysers à la surface du satellite.
Le survol de Triton par Voyager 2 a apporté deux surprises. Tout d’abord, il n’y a pratiquement pas de cratères sur le satellite, ce qui indique que sa surface n’a qu’environ 10 millions d’années, ce qui est très jeune d’un point de vue géologique. Ensuite, Voyager a détecté une sorte d’éruption de gaz réchauffés par le Soleil, qui se sont vaporisés et transformés en nuages de fines poussières, avant d’être soufflés par la fine atmosphère.
Neptune vue de la surface de Triton dans un rendu d’artiste.
Neptune à la surface de Triton, vue par un artiste.
Deux images prises par Voyager ont été combinées dans cette image. Les plaines lisses suggèrent que la surface de Triton a été modifiée par des volcans glacés.
Plan de séparation
Les croissants de lune de Neptune et de Triton.
Trois jours après sa rencontre avec Neptune, Voyager 2 a pris une image d’adieu de la planète et a capturé les croissants de Neptune et de Triton.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023