Uranus7ème planète · La géante basculée

Uranus appartient à la catégorie des géantes de glace, distincte des géantes gazeuses (Jupiter, Saturne). Contrairement à ces dernières, composées majoritairement d'hydrogène et d'hélium gazeux, Uranus est principalement constituée d'une soupe ionique chaude d'eau, méthane et ammoniaque « glacés » (en réalité à l'état supercritique sous haute pression) enveloppée d'une atmosphère d'H₂ et He.

La couleur bleu-vert caractéristique d'Uranus est due à l'absorption du rouge par le méthane (CH₄) présent dans son atmosphère (~2,3 %). La lumière réfléchie est enrichie en longueurs d'onde bleues et vertes. Neptune, plus bleue, contient une quantité similaire de méthane — leur différence de teinte n'est pas encore pleinement expliquée.

Uranus présente l'anomalie thermique la plus intrigante du système solaire : elle émet pratiquement pas de chaleur interne — à peine plus que ce qu'elle reçoit du Soleil. À titre de comparaison, Jupiter et Saturne émettent 2,5× plus d'énergie qu'elles n'en reçoivent. La cause de ce déficit énergétique n'est pas connue — une couche interne isolante ? Une dynamique convective inhibée par la rotation ?

Le modèle intérieur d'Uranus distingue trois couches : une atmosphère externe d'H₂/He/CH₄ (~20 % du rayon), un manteau de glaces ionisées (eau, méthane, ammoniaque à 5 000–8 000 K et 2–8 Mbar — le véritable cœur de la planète), et un possible noyau rocheux de silicates et fer de ~0,55 rayon terrestre. La frontière entre les couches est floue — pas d'interface nette.

Le champ magnétique d'Uranus est extraordinairement atypique : incliné à 59° par rapport à l'axe de rotation, et décalé du centre de la planète de 1/3 de son rayon. Ce champ asymétrique et fortement multipôlaire ne ressemble à aucun autre du système solaire et suggère que la dynamo magnétique urânienne est générée dans le manteau de glaces ionisées plutôt que dans un noyau métallique liquide — un mécanisme dit « en coquille ». Neptune présente des anomalies similaires.

Ces propriétés font d'Uranus et Neptune des cibles prioritaires pour la mission Uranus Orbiter and Probe (UOP), classée priorité n°1 dans le Planetary Science Decadal Survey 2023–2032 de la NASA. La mission pourrait être lancée dans les années 2030.

Toutes les lunes d'Uranus portent des noms de personnages des pièces de Shakespeare et des poèmes d'Alexander Pope — une tradition unique dans le système solaire. Les cinq principales sont de taille intermédiaire, toutes supposées dotées d'un manteau de glace et d'un cœur rocheux.

Uranus possède 13 anneaux connus, découverts par occultation stellaire en 1977 (Elliot, Dunham & Mink) avant d'être photographiés par Voyager 2 en 1986. Contrairement aux anneaux brillants de Saturne, les anneaux d'Uranus sont très sombres et étroits (albédo ~0,03–0,05), composés de particules de taille centimétrique à métrique, riches en matière organique et silicates.

L'anneau le plus externe (ε, epsilon) est le plus brillant et possède des « bergers » (lunes Cordelia et Ophélie) qui maintiennent ses bords par résonance gravitationnelle. Des anneaux supplémentaires (μ et ν, bleutés) ont été découverts par le télescope Hubble en 2005 — ils pourraient être alimentés par des impacts sur de petites lunes internes.

Uranus n'a été survolée qu'une seule fois : Voyager 2 le 24 janvier 1986, à 81 500 km de la surface. Cette rencontre de 5,5 heures reste la seule source de données de proximité. La mission Uranus Orbiter and Probe (UOP) de la NASA, si lancée en 2031–2038, atteindrait Uranus en 2044–2051 après assistance gravitationnelle de Jupiter.