Dans de nouvelles recherches, les astronomes utilisant le télescope spatial de la NASA / ESA Hubble ont recherché des signes d’interactions entre l’environnement magnétique et les surfaces d’Uranus et ses quatre plus grandes lunes: Ariel, Umbriel, Titania et Oberon. Ils ont prédit que, sur la base des interactions avec la magnétosphère d’Uranus, les côtés «principaux» de ces lunes verrouillées à la marée seraient plus brillantes que les côtés «traînants», toujours face. Cela serait dû à l’assombrissement des rayonnements de leurs côtés de fuite par des particules chargées telles que des électrons piégés dans la magnétosphère d’Uranus. Au lieu de cela, ils n’ont trouvé aucune preuve d’assombrissement sur les côtés traînants des lunes et des preuves claires de l’assombrissement des côtés principaux des lunes extérieures.
Ariel, Umbriel, Titania et Oberon sont verrouillés à la marée sur Uranus, de sorte qu’ils montrent toujours le même côté à la planète.
Le côté de la lune face à la direction du voyage est appelé l’hémisphère leader, tandis que le côté qui fait face à l’arrière est appelé l’hémisphère de fuite.
La pensée était que les particules chargées piégées le long des lignes de champ magnétique frappaient principalement le côté arrière de chaque lune, ce qui assombrirait cet hémisphère.
« Uranus est bizarre, donc il a toujours été incertain à quel point le champ magnétique interagit réellement avec ses satellites », a déclaré le Dr Richard Cartwright, chercheur au laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins.
« Pour commencer, il est incliné de 98 degrés par rapport à l’écliptique. »
« Cela signifie qu’Uranus est considérablement incliné par rapport au plan orbital des planètes. Il roule très lentement autour du soleil sur le côté alors qu’il complète son orbite de 84 ans. »
«Au moment du Voyager 2 Flyby, la magnétosphère d’Uranus a été inclinée d’environ 59 degrés du plan orbital des satellites. Donc, il y a une inclinaison supplémentaire au champ magnétique.»
Parce que Uranus et ses lignes de champ magnétique tournent plus rapidement que ses lunes orbit la planète, les lignes de champ magnétique balayent constamment les lunes.
Si la magnétosphère d’Uranus interagit avec ses lunes, les particules chargées devraient de préférence frapper la surface des côtés de fuite.
Ces particules chargées, ainsi que les rayons cosmiques de notre galaxie, devraient assombrir les hémisphères traînants d’Ariel, Umbriel, Titania et Oberon et éventuellement générer le dioxyde de carbone détecté sur ces lunes.
Les astronomes s’attendaient à ce que, en particulier pour les lunes intérieures Ariel et Umbriel, les hémisphères de fuite seraient plus sombres que les côtés principaux en ultraviolets et des longueurs d’onde visibles.
Mais ce n’est pas ce qu’ils ont trouvé. Au lieu de cela, les hémisphères principaux et traînants d’Ariel et Umbriel sont en fait très similaires dans la luminosité.
Cependant, les chercheurs ont vu une différence entre les hémisphères des deux lunes externes, Titania et Oberon – pas les lunes auquel ils s’attendaient.
Encore étranger, la différence de luminosité était l’opposé de ce à quoi ils s’attendaient.
Les deux lunes extérieures ont des hémisphères de tête plus sombres et plus rouges par rapport à leurs hémisphères de fuite.
L’équipe pense que la poussière de certains des satellites irréguliers d’Uranus enduit les principaux côtés de Titania et Oberon.
Les satellites irréguliers sont des corps naturels qui ont de grandes orbites excentriques et inclinées par rapport au plan équatorial de leur planète parent.
Les micromèteorites frappent constamment les surfaces des satellites irréguliers d’Uranus, éjectant de petits morceaux de matériel en orbite autour de la planète.
Au cours des millions d’années, ce matériau poussiéreux se déplace vers l’intérieur vers Uranus et traverse finalement les orbites de Titania et Oberon.
Ces lunes extérieures balayent la poussière et la ramassent principalement sur leurs principaux hémisphères, qui font face à l’avant.
C’est un peu comme des insectes frappant le pare-brise de votre voiture lorsque vous conduisez sur une autoroute.
Ce matériau fait que Titania et Oberon ont des hémisphères de premier plan plus sombres et plus rouges.
Ces lunes externes protègent efficacement les lunes intérieures Ariel et Umbriel de la poussière, c’est pourquoi les hémisphères des lunes intérieures ne montrent pas de différence de luminosité.
«Nous voyons la même chose qui se passe dans le système Saturne et probablement également dans le système Jupiter», a déclaré le Dr Bryan Holler, astronome au Space Telescope Science Institute.
« Il s’agit de la première preuve que nous voyons d’un échange de matériel similaire entre les satellites uraniens. »
« Donc, cela soutient une explication différente. C’est la collecte de poussière. Je ne m’attendais même pas à entrer dans cette hypothèse, mais vous savez, les données vous surprennent toujours », a déclaré le Dr Cartwright.
Sur la base de ces résultats, les scientifiques soupçonnent que la magnétosphère d’Uranus peut être assez reposant, ou elle peut être plus compliquée qu’on ne le pensait auparavant.
Peut-être que les interactions entre les lunes d’Uranus et la magnétosphère se produisent, mais pour une raison quelconque, elles ne provoquent pas d’asymétrie dans les hémisphères de premier plan et de fuite comme les auteurs le soupçonnaient.
La réponse nécessitera une enquête plus approfondie sur l’uranus énigmatique, sa magnétosphère et ses lunes.
