Uranus est une planète des plus inhabituelles. En plus d'être la septième planète de notre système solaire et la troisième géante du gaz, elle est parfois classée comme «géante de glace» (avec Neptune). Cela est dû à sa composition chimique particulière, où l'eau et d'autres volatils (c'est-à-dire l'ammoniac, le méthane et d'autres hydrocarbures) dans son atmosphère sont comprimés au point où ils deviennent solides.
En plus de cela, il a également une très longue période orbitale. Fondamentalement, il faut à Uranus un peu plus de 84 années terrestres pour achever une seule orbite du Soleil. Cela signifie qu'une seule année sur Uranus dure presque aussi longtemps qu'un siècle ici sur Terre. En plus de cela, en raison de son inclinaison axiale, la planète connaît également des extrêmes de nuit et de jour au cours d'une année, et des changements saisonniers assez intéressants.
Période orbitale:
Uranus orbite autour du Soleil à une distance moyenne (demi-grand axe) de 2,875 milliards de km (1,786 milliard de mi), allant de 2,742 milliards de km (1,7 mi) au périhélie à 3 milliards de kilomètres (1,86 milliard de mi) à l'aphélie. Une autre façon de voir les choses serait de dire qu'il tourne autour du Soleil à une distance moyenne de 19,2184 UA (plus de 19 fois la distance entre la Terre et le Soleil), et varie de 18,33 AU à 20,11 AU.
La différence entre sa distance minimale et maximale du Soleil est de 269,3 millions de km (167,335 mi) ou 1,8 AU, qui est la plus prononcée de toutes les planètes solaires (à l'exception peut-être de Pluton). Et avec une vitesse orbitale moyenne de 6,8 km / s (4,225 mi / s), Uranus a une période orbitale équivalente à 84,0205 années terrestres. Cela signifie qu'une seule année sur Uranus dure aussi longtemps que 30 688,5 jours terrestres.
Cependant, puisqu'il faut 17 heures 14 minutes 24 secondes à Uranus pour tourner une fois sur son axe (un jour sidéral). Et en raison de son immense distance du Soleil, une seule journée solaire sur Uranus est à peu près la même. Cela signifie qu'une seule année sur Uranus dure 42 718 jours solaires uraniens. Et comme Vénus, Uranus tourne dans le sens opposé à son orbite autour du Soleil (un phénomène connu sous le nom de rotation rétrograde).
Inclinaison axiale:
Une autre chose intéressante à propos d'Uranus est l'inclinaison extrême de son axe (97,7 °). Alors que toutes les planètes solaires sont inclinées sur leurs axes dans une certaine mesure, l'inclinaison extrême d'Uranus signifie que l'axe de rotation de la planète est approximativement parallèle au plan du système solaire. La raison en est inconnue, mais il a été théorisé que pendant la formation du système solaire, une protoplanète de la taille de la Terre est entrée en collision avec Uranus et l'a inclinée sur le côté.
Une conséquence de cela est que lorsque Uranus approche de son solstice, un pôle fait face au Soleil en continu tandis que l'autre fait face à l'autre - conduisant à un cycle jour-nuit très inhabituel à travers la planète. Aux pôles, on connaîtra 42 années terrestres de jour suivies de 42 années de nuit.
Ceci est similaire à ce qui se produit dans le cercle polaire arctique et en Antarctique. Pendant la saison d'hiver près des pôles, une seule nuit durera plus de 24 heures (alias une «nuit polaire») tandis que pendant l'été, une seule journée durera plus de 24 heures (un «jour polaire» ou « Soleil de minuit").
Pendant ce temps, près du temps des équinoxes, le Soleil fait face à l'équateur d'Uranus et lui donne une période de cycles jour-nuit qui sont similaires à ceux observés sur la plupart des autres planètes. Uranus a atteint son équinoxe le plus récent le 7 décembre 2007. Au cours de la Voyager 2 survol historique de la sonde en 1986, le pôle sud d'Uranus était dirigé presque directement vers le Soleil.
Changement saisonnier:
La longue période orbitale d'Uranus et son inclinaison axiale extrême entraînent également des variations saisonnières extrêmes en termes de temps. Il est difficile de déterminer l'ampleur de ces changements car les astronomes n'ont pas encore observé Uranus pendant une année uranienne complète. Cependant, les données obtenues à partir du milieu du XXe siècle ont montré des changements réguliers en termes de luminosité, de température et de rayonnement micro-ondes entre les solstices et les équinoxes.
On pense que ces changements sont liés à la visibilité dans l'atmosphère, où l'hémisphère ensoleillé connaîtrait un épaississement local des nuages de méthane qui produisent de forts brouillards. Des augmentations de la formation des nuages ont également été observées, des nuages très brillants ayant été repérés en 1999, 2004 et 2005. On a également noté des changements de vitesse du vent qui semblaient être liés à des augmentations saisonnières de la température.
On pense également que le «Great Dark Spot» d'Uranus et sa plus petite tache sombre sont liés aux changements saisonniers. Tout comme le Great Red Spot de Jupiter, cette caractéristique est un vortex de nuage géant créé par les vents - qui dans ce cas sont estimés atteindre des vitesses pouvant atteindre 900 km / h (560 mph). En 2006, des chercheurs du Space Science Institute et de l'Université du Wisconsin ont observé une tempête qui mesurait 1 700 sur 3 000 kilomètres (1 100 milles sur 1 900 milles).
Chose intéressante, alors que les régions polaires d'Uranus reçoivent en moyenne plus d'énergie au cours d'une année que les régions équatoriales, les régions équatoriales se sont révélées plus chaudes que les pôles. La cause exacte de cela reste inconnue, mais on pense certainement qu'elle est due à quelque chose d'endogène.
Oui, Uranus est un endroit assez bizarre! Sur cette planète, une seule année dure près d'un siècle, et les saisons sont caractérisées par des versions extrêmes de Polar Nights et Midnight Suns. Et bien sûr, une année moyenne apporte toutes sortes de changements saisonniers, avec des vents extrêmes, des tempêtes massives et des nuages de méthane qui s'épaississent.
Nous avons écrit de nombreux articles sur la durée d'un an sur d'autres planètes ici à Space Magazine. Voici combien de temps dure une année sur les autres planètes?, Combien de temps dure une année sur Mercure?, Combien de temps dure une année sur Vénus?, Combien de temps dure une année sur Terre?, Combien de temps dure une année sur Mars?, Combien de temps est une année sur Jupiter?, Combien de temps dure une année sur Saturne?, Combien de temps dure une année sur Neptune? et combien de temps dure une année sur Pluton?
Si vous souhaitez plus d'informations sur Uranus, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur Uranus. Et voici un lien vers le Guide d'exploration du système solaire de la NASA à Uranus.
Nous avons enregistré un épisode d'Astronomy Cast à propos d'Uranus. Vous pouvez y accéder ici: Episode 62: Uranus.
Sources:
- NASA: Exploration du système solaire - Uranus
- Fenêtres sur l'univers - Uranus
- Faits spatiaux - Uranus
- Wikipédia - Uranus
