Image thermique composite publiée en 2019, montrant à la fois l’atmosphère et les anneaux d’Uranus, via ALMA et le VLT. Les anneaux semblent étonnamment brillants sur cette image, mais ils sont vraiment très faibles et très froids. En savoir plus sur cette image.

Uranus, comme la Terre, a quatre saisons. Mais les saisons sur Terre et Uranus sont très différentes.

Pour commencer, la durée des saisons d’Uranus est différente de la nôtre. Il faut 365 jours à la Terre pour orbiter autour du soleil, mais il faut 84 années terrestres à Uranus, plus ou moins. L’année d’Uranus est donc de 84 années terrestres, et chaque saison sur Uranus dure 21 années terrestres.

Uranus, comme la Terre, a une orbite presque circulaire, elle reste donc à la même distance du soleil tout au long de sa longue année. C’est l’inclinaison de la planète qui donne à Uranus ses saisons, tout comme les saisons de la Terre sont causées par l’inclinaison de notre monde sur son axe.

Mais les inclinaisons de nos planètes sont différentes. Alors que la Terre orbite presque debout, Uranus est couché presque latéralement par rapport à son orbite autour du soleil.

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Saisons sur Uranus. Image via l’Université de Nankin, Nankin, Chine.

L’axe de la Terre est incliné de 23,5 degrés par rapport au plan de son orbite autour du soleil. L’axe d’Uranus est incliné à un angle de 98 degrés par rapport à son orbite.

La Terre a un soleil de minuit en été à ses pôles, et une longue nuit polaire en hiver. Mais ces temps sombres et lumineux aux pôles de la Terre affectent une plus petite partie de notre planète, et ne durent pas aussi longtemps qu’ils le font sur Uranus. Pendant deux saisons de 21 ans sur Uranus – les saisons hiver-été – les pôles d’Uranus sont pointés (plus ou moins) soit vers le soleil, soit loin de lui.

Pendant la saison hiver-été d’Uranus, le côté hiver de la planète ne voit jamais le soleil. Il ne voit pas le soleil pendant 21 longues années. Pendant ce temps, le côté estival de la planète a la lumière du jour continue.

C’est une longue nuit polaire, et un long soleil de minuit !

Depuis la Terre, on ne voit pas toujours la même orientation des anneaux uraniens. Ce sont des images au sol, acquises de 2000 à 2004, montrant le changement. Image via l’Observatoire Keck.

Pensez maintenant aux deux autres saisons – printemps et automne – sur Uranus. À ces saisons, Uranus est orienté sur son orbite de sorte que la lumière du soleil frappe sa région équatoriale. À ces saisons, la durée d’une journée sur Uranus entre en jeu.

Uranus tourne sur son axe environ toutes les 17 heures et 14 minutes. Son cycle jour-nuit dure donc aussi longtemps.

Au printemps et à l’automne de la planète, un grand pourcentage de la planète a jour et nuit – un décalage entre la lumière du jour et l’obscurité – encore et encore environ toutes les 17 heures. Ainsi, pour une grande partie de la planète, où il y avait eu un jour continu ou une nuit continue pendant des décennies à l’échelle terrestre, il y a maintenant un changement rapide entre le jour et la nuit.

Et ce changement provoque des changements dramatiques dans la configuration des nuages sur Uranus, comme les astronomes terrestres l’ont vu maintenant. Uranus a été visité par un vaisseau spatial – le vaisseau spatial de la NASA Voyager 2 en 1986. Lorsque Voyager 2 a passé Uranus, ce monde était dans son été de l’hémisphère nord, et Voyager a vu Uranus comme bleu et sans relief.

Au fur et à mesure que les années se sont écoulées depuis le survol d’Uranus par Voyager 2 – à mesure que les technologies d’observation d’Uranus depuis la Terre (ou l’orbite terrestre) sont devenues plus puissantes – et que Uranus s’est déplacé sur son orbite de 84 ans autour du soleil – nous avons vu les saisons sur Uranus changer.

Uranus, vu par Voyager 2 en 1986. Image via le PhotoJournal de la NASA.

Dans les années qui ont suivi le survol de Voyager 2, la planète est sortie de l’emprise de sa saison hiver/été longue de plusieurs décennies. Son équinoxe d’automne de l’hémisphère nord a eu lieu en 2007; c’est à ce moment que le soleil brillait au-dessus de l’équateur d’Uranus. La lumière du soleil avait commencé à atteindre certaines latitudes pour la première fois depuis des années. La lumière et la chaleur dans l’atmosphère ont déclenché de gigantesques tempêtes de taille comparable à celle de l’Amérique du Nord (mais avec des températures de -300 Fahrenheit / -184 Celsius), visibles comme des points lumineux dans l’atmosphère de la planète.

À cette époque, les observateurs sur Terre ont vu plus de nuages dans l’atmosphère d’Uranus – et des bandes entourant la planète qui avaient changé de taille et de luminosité – alors que la lumière du soleil frappait certaines parties de la planète pour la première fois depuis des décennies. De plus, ils ont vu une tache sombre et des taches plus lumineuses, que les observateurs terrestres ont pu suivre pendant des années.

Que verrons-nous de plus, dans les décennies et les années à venir, alors qu’Uranus se dirige à nouveau vers la longue portion hiver/été de son orbite ?

La tache sombre d’Uranus, apparue à l’approche de l’équinoxe d’automne dans l’hémisphère nord de la planète, était suffisamment grande pour engloutir les deux tiers des États-Unis. Image via NASA / ESA / L. Sromovsky et P. Fry.

Image composite d’Uranus et de son système d’anneaux faibles, aux longueurs d’onde proches de l’infrarouge, montrant son inclinaison latérale. Les anneaux orbitent au-dessus de l’équateur d’Uranus. Données d’image acquises les 11 et 12 juillet 2004 par l’Observatoire Keck / Lawrence Sromovsky.

Image en fausse couleur d’Uranus – montrant des nuages brillants le long de son équateur – à l’aide des données du télescope spatial Hubble prises le 8 août 1998. Par l’intermédiaire du JPL de la NASA / Erich Karkoschka.

Conclusion: Les saisons sur Uranus sont déterminées par l’énorme inclinaison latérale de la planète sur son axe.

Deborah Byrd a créé la série EarthSky radio en 1991 et a fondé EarthSky.org en 1994. Aujourd’hui, elle est rédactrice en chef de ce site Web. Elle a remporté une multitude de prix de la part des communautés de la radiodiffusion et de la science, notamment un astéroïde nommé 3505 Byrd en son honneur. Communicateur scientifique et éducateur depuis 1976, Byrd croit en la science comme une force pour le bien dans le monde et un outil vital pour le 21e siècle. « Être un éditeur EarthSky, c’est comme organiser une grande fête mondiale pour les amoureux de la nature », dit-elle.