L'atmosphère d'Uranus fuit littéralement du gaz dans l'espace

L'atmosphère d'Uranus fuit littéralement du gaz dans l'espace

 

Le pauvre vieux Uranus ne semble tout simplement pas faire une pause. Quelque chose déjà a fait basculer la planète de son côté , donc son orbite est perpendiculaire à celles des autres planètes du système solaire. Il sent probablement mauvais . Et maintenant, les scientifiques ont découvert que l’atmosphère d’Uranus s’échappe dans l’espace.

 

Cachée dans les données de la rencontre historique de Voyager 2 en 1986 avec la planète glacée, et non découverte jusqu’à présent, se trouvait la présence d’un plasmoïde – une poche de matériau atmosphérique étant canalisée loin d’Uranus par le champ magnétique de la planète. champ.

C’est la première fois qu’un plasmoïde est repéré en relation avec un géant de glace, et cela ne nous montre pas seulement que l’atmosphère d’Uranus fuit. Il révèle également une partie de la dynamique du champ magnétique torsadé particulier de cette planète.

En fait, les atmosphères qui fuient ne sont pas si rares. Cela s’appelle évasion atmosphérique , et c’est ainsi que Mars, par exemple, est passé d’une planète assez humide à une friche stérile et poussiéreuse. Vénus fuit de l’hydrogène. La lune de Jupiter Io et la lune de Saturne Titan fuient. Même la Terre perd environ 90 tonnes de matières atmosphériques par jour (ne vous inquiétez pas, nous avons environ 5 140 billions de tonnes , il faudra beaucoup de temps pour disparaître complètement).

Plasmoid ( David Stern, Reviews of Geophysics, 1996 )

Il existe plusieurs mécanismes permettant de le faire se produire, et l’un d’eux est à travers les plasmoïdes. Ce sont de grosses bulles cylindriques de plasma – gaz ionisé – liées par des lignes de champ magnétique s’éloignant du Soleil, la région connue sous le nom de magnétotail. L’image ci-dessus montre à quoi cela ressemble pour la Terre.

Les ions de l’atmosphère sont canalisés le long du champ magnétique dans cette région. Lorsque le vent solaire provoque la rupture du champ magnétique sur le côté face au Soleil – le choc de l’arc – ils se retournent et se reconnectent dans la queue, pincant des plasmoïdes en rotation . Certains des ions rebondissent vers la planète (produisant sur Terre des aurores ), et le plasmoïde s’élance dans la direction opposée, emportant avec lui les ions atmosphériques.

Pour la Terre, c’est assez simple et bien compris. Et il y a des preuves que le vent solaire déchire quotidiennement les plasmoïdes au large de Mars d’une manière légèrement différente , puisque Mars n’a pas de champ magnétique mondial.

Mais Uranus est une bête délicate d’une planète, et soyons honnêtes, son champ magnétique est un gâchis direct.

Là où le champ magnétique terrestre est plus ou moins cohérent avec l’orientation de la planète, celui d’Uranus est tous tordu sur le côté, avec les pôles magnétiques inclinés à 59 degrés des pôles géographiques. Et ce n’est même pas centré. Si vous deviez tracer une ligne entre ces deux pôles, le centre d’Uranus manquerait sur une assez grande distance.

Il existe même des preuves suggérant que le champ magnétique s’ouvre la nuit et se ferme pendant la journée . Sérieusement, regardez ça. Qui est venu avec ça.

uranus magnetic ( Wikimedia Commons / Domaine public )

C’était ce gâchis magnétique domaine qui a attiré l’attention des astronomes Gina DiBraccio et Dan Gershman du NASD Goddard Space Flight Center, qui planifiaient des missions planétaires potentielles et pensaient que cette bizarrerie particulière serait un bon point de départ.

Ils étudiaient les données collectées par le magnétomètre de Voyager 2 en janvier 1986 avec une résolution plus élevée que toute recherche précédente lorsqu’ils ont remarqué une agitation dans les données, une tache dans le champ magnétique.

Ils ont traité les données et sont arrivés à la conclusion que oui. Même si Uranus a un champ magnétique étrangement asymétrique et bancal, ce blip représentait en effet un plasmoïde d’environ 204 000 kilomètres de long et 400 000 kilomètres de diamètre (127 000 sur 250 000 miles), probablement plein d’hydrogène ionisé, s’éloignant de la planète.

Et cela révèle de nouvelles informations sur ce champ magnétique. Selon l’analyse des chercheurs, cela montre que le champ magnétique d’Uranus se reconnecte à la queue, comme celui de la Terre. Cela suggère également que les forces internes jouent un rôle dans la dynamique magnétique de la planète.

Et, bien sûr, il révèle un mécanisme par lequel Uranus pourrait perdre une quantité substantielle de masse, transportée par les plasmoïdes.

Les données Voyager utilisées pour cette analyse datent de plus de deux décennies, donc les chercheurs suggèrent que la meilleure façon d’en savoir plus est d’envoyer une autre sonde pour tout vérifier.

“La nature de la circulation magnétosphérique et les processus de perte de masse restent des sujets en suspens et essentiels à la fois à Uranus et à Neptune”, ont-ils écrit dans leur article .

“Afin de déterminer définitivement les contributions relatives de la rotation planétaire et du forçage du vent solaire dans la dynamique globale du plasma, de nouvelles mesures in situ seront nécessaires. D’ici là, les énigmatiques magnétosphères géantes de la glace attendent une exploration plus approfondie.”

La recherche a été publiée dans Geophysical Research Letters .

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