La composition d’Uranus et de Neptune pourrait être moins glaciale qu’on ne le pensait, selon une nouvelle étude réalisée par des scientifiques de l’Université de Zurich.
« La classification des géantes de glace est simpliste à l’extrême car Uranus et Neptune sont encore mal comprises », a déclaré Luca Morf, docteur en sciences. étudiant à l’Université de Zurich.
« Les modèles basés sur la physique reposaient trop sur des hypothèses, tandis que les modèles empiriques étaient trop simplistes. »
« Nous avons combiné les deux approches pour obtenir des modèles d’intérieur à la fois « agnostiques » ou impartiaux, tout en étant physiquement cohérents.
Dans leur étude, les chercheurs ont commencé avec un profil de densité aléatoire pour l’intérieur de la planète.
Ensuite, ils ont calculé le champ gravitationnel planétaire qui est cohérent avec les données d’observation et en ont déduit une composition possible.
Enfin, ils ont répété le processus pour obtenir la meilleure adéquation possible entre les modèles et les données d’observation.
Avec leur nouveau modèle agnostique, mais entièrement physique, les scientifiques ont découvert que la composition interne potentielle des géantes de glace de notre système solaire ne se limite pas du tout à la seule glace.
«C’est quelque chose que nous avons suggéré pour la première fois il y a près de 15 ans, et nous disposons désormais du cadre numérique pour le démontrer», a déclaré le professeur Ravit Helled de l’Université de Zurich.
« La nouvelle gamme de composition interne montre que les deux planètes peuvent être riches en eau ou en roches. »
L’étude apporte également de nouvelles perspectives sur les champs magnétiques déroutants d’Uranus et de Neptune.
Alors que la Terre possède des pôles magnétiques Nord et Sud clairs, les champs magnétiques d’Uranus et de Neptune sont plus complexes et comportent plus de deux pôles.
« Nos modèles comportent des couches dites d' »eau ionique » qui génèrent des dynamos magnétiques à des endroits expliquant les champs magnétiques non dipolaires observés », a déclaré le professeur Helled.
« Nous avons également découvert que le champ magnétique d’Uranus est plus profond que celui de Neptune. »
Si les résultats sont prometteurs, certaines incertitudes demeurent.
« L’un des principaux problèmes est que les physiciens comprennent encore à peine comment les matériaux se comportent dans les conditions exotiques de pression et de température rencontrées au cœur d’une planète, ce qui pourrait avoir un impact sur nos résultats », a déclaré Morf.
Malgré les incertitudes, les nouveaux résultats ouvrent également la voie à de nouveaux scénarios potentiels de composition intérieure, remettent en question des hypothèses vieilles de dix ans et guident les futures recherches en science des matériaux dans des conditions planétaires.
« Uranus et Neptune pourraient être des géantes rocheuses ou des géantes de glace selon les hypothèses du modèle », a déclaré le professeur Helled.
« Les données actuelles sont actuellement insuffisantes pour distinguer les deux, et nous avons donc besoin de missions dédiées à Uranus et Neptune qui puissent révéler leur véritable nature. »
