Comment Voyager a ouvert la porte aux géants des glaces

Des geysers sur Triton, des tempêtes furieuses sur Neptune et un Uranus apparemment serein qui s'est avéré être une bizarrerie cosmique.

Par Korey Haynes  | Publication: jeudi 8 août 2019

 

 

Lorsque Voyager 2 a exploré Uranus en 1986, il a trouvé un monde fade et bleuâtre avec peu de contraste. Mais le survol s'est produit au milieu de l'été lorsque la lumière directe du soleil supprime la formation des nuages. Une décennie plus tard, Hubble a commencé à révéler des nuages ​​brillants.

NASA / JPL-Caltech

Après avoir visité Saturne, les Voyagers jumeaux se sont séparés considérablement pour la première fois. Alors que Voyager 1 sortait du système solaire, Voyager 2 a attaqué de lui-même vers les deux dernières planètes géantes non visitées: Uranus et Neptune. Plus petits et plus éloignés que Jupiter et Saturne, ces mondes géants de glace étaient mieux cachés aux yeux télescopiques indiscrets de la Terre, et donc plus mystérieux. Et, dans une certaine mesure, ils le restent. Aucun vaisseau spatial depuis que Voyager les a visités, et aucune mission n'est actuellement prévue sur l'une ou l'autre planète. Les secrets révélés par Voyager restent les vues les plus rapprochées avec lesquelles les scientifiques doivent travailler.

Voyager 2 a capturé les premières bonnes photos du système d'anneaux d'Uranus. Ces anneaux sombres et pâles brillent de fausses couleurs dans cette image améliorée par ordinateur, qui révèle les neuf anneaux connus avant l'arrivée du vaisseau spatial. (Les lignes pastel plus pâles traitent des artefacts.) Les scientifiques ont depuis découvert quatre autres anneaux.

NASA / JPL

Gros bleu 

Voyager 2 a survolé Uranus le 24 janvier 1986, plus de quatre ans après la visite de la sonde à Saturne. Suite à l'enthousiasme suscité par ce monde aux anneaux (et Jupiter avant lui), les scientifiques étaient impatients de voir ce que Voyager révélerait au système uranien plus éloigné et énigmatique.

Suzy Dodd, chef de projet pour la mission interstellaire du Voyager, a travaillé sur les équipes de séquençage pour Uranus et Neptune. Le groupe a déterminé exactement quand les instruments du Voyager devraient prendre des données afin de retourner les informations que l'équipe scientifique voulait. Cela signifiait comprendre dans les moindres détails comment les planètes et leurs lunes se déplaçaient. L'équipe de séquençage a orchestré les différents instruments pour utiliser chaque seconde des précieuses fenêtres de survol pour imaginer les cibles les plus précieuses: le membre ou le bord des planètes, les terminateurs où le jour et la nuit se rencontrent, les lunes sur leurs orbites et celles des planètes. visages larges.

Après les atmosphères riches et complexes de Jupiter et de Saturne, Uranus semblait assez fade, se souvient Dodd. «Vous n'avez pas eu toutes les grandes tempêtes que vous avez reçues sur les autres planètes», dit-elle. Au lieu de cela, Uranus «ressemblait à une balle de tennis bleue et floue».

Voyager a révélé un champ magnétique non détecté autour d'Uranus, comparable en intensité à la Terre. En raison de son inclinaison axiale de près de 90 °, Uranus roule autour de son orbite comme une balle. Et tandis que les champs orbitaux et magnétiques de la Terre sont décalés d'environ 12 °, ceux d'Uranus sont distants de 60 °. Il en résulte un champ magnétique de tire-bouchon traînant des millions de kilomètres derrière la planète.

De plus, les scientifiques ne savent toujours pas pourquoi le champ magnétique existe, car Uranus n'a pas la couche interne métallique liquide standard qui alimente ces champs sur d'autres planètes. Voyager a également révélé des ceintures de rayonnement intenses autour de la planète, similaires à celles de Saturne.

Mais les points forts, dit Dodd, étaient centrés sur les anneaux et les lunes d'Uranus. Par rapport aux anneaux de Saturne, visibles depuis les premiers jours du télescope, ceux d'Uranus étaient encore des découvertes récentes, et les scientifiques étaient impatients d'en savoir plus.

Les astronomes de l'Université Cornell ont découvert le système d'anneaux d'Uranus au début de 1977, juste avant le lancement du Voyager. L'observation fut un heureux accident, lorsqu'un alignement fortuit porta Uranus devant une étoile lointaine. Les scientifiques avaient prévu d'utiliser l'occultation pour étudier l'atmosphère d'Uranus, mais l'apparition et la disparition répétées de l'étoile avant qu'elle ne glisse hors de la vue derrière la planète ont fait réaliser aux astronomes qu'une série d'anneaux entouraient notre lointain voisin. Le survol a été l'occasion d'enquêter de près sur eux.

Voyager a imaginé le système d'anneaux pour la première fois, informant les astronomes de sa structure détaillée. Le vaisseau spatial a également découvert deux anneaux entièrement nouveaux. Les vues rapprochées ont confirmé que les bandes subtiles d'Uranus ne sont pas comme les anneaux glacés brillants de Saturne; ils sont sombres et reflètent peu de lumière, ce qui les rend difficiles à voir. Les scientifiques pensent que les anneaux sont probablement faits principalement de glace, comme celle de Saturne, mais recouverts de matières organiques telles que le méthane, puis cuits au noir par les ceintures de rayonnement de la planète.

Les lunes d'Uranus se camouflent aussi bien dans l'obscurité de l'espace. Lorsque le Voyager a quitté la Terre, les astronomes ne connaissaient que cinq satellites autour de la planète. D'après les observations faites lors de sa brève visite, le vaisseau spatial a triplé ce nombre, produisant 10 nouvelles lunes.
«Je pense vraiment que les satellites ont été le point culminant d'Uranus», explique Dodd. Les images du Voyager ont donné aux cinq plus grandes lunes des détails et du caractère, racontant des histoires variées de passés violents.

Deux des nouvelles lunes, Cordelia et Ophelia, ont été identifiées comme des lunes de berger. Ils orbitent de chaque côté de l'anneau externe d'Epsilon d'Uranus, et leur attraction gravitationnelle rassemble les petites particules de cet anneau le long de leur trajectoire orbitale et les empêche de se dissiper dans l'espace. Les anneaux d'Uranus sont exceptionnellement étroits; sans lunes de berger, les petites particules se disperseraient sur de longues périodes.

L'atmosphère dynamique de Neptune a surpris les scientifiques, qui s'attendaient à ce que la planète ressemble à son cousin terne, Uranus. La grande tache sombre de la taille de la Terre se trouve au centre; plusieurs orages plus petits apparaissent également.

NASA / JPL

Au fil des ans, les astronomes ont utilisé des images, principalement de Hubble, pour ajouter plus de lunes au nombre d'Uranus, qui se situe actuellement à 27. Mais Cordelia et Ophelia restent les seuls bergers observés du système d'anneaux. Les astronomes se demandent depuis longtemps si d'autres lunes se cachent ou si d'autres forces sont à l'œuvre.

L'année dernière, des astronomes de l'Université de l'Idaho ont revu les données du Voyager. Trente ans après le survol, ils ont trouvé des preuves de la présence de deux petites minuscules lune formant les anneaux d'Uranus. «Personne - ou peu de gens - n'avait étudié la question depuis très longtemps», explique Robert Chancia, qui a dirigé l'enquête. En fait, les données du Voyager ont été prises avant sa naissance. Chancia et son conseiller, Matthew Hedman, étudient généralement les anneaux de Saturne. Mais les découvertes récentes du vaisseau spatial Cassini ont grandement contribué à la compréhension des astronomes des anneaux planétaires. Chancia et Hedman ont donc décidé de réexaminer les résultats du Voyager, en appliquant de nouvelles théories aux anciennes données.

«Il y a plusieurs boucles étroites dans les anneaux de Saturne» qui fournissent des procurations raisonnables pour le système d'Uranus, explique Chancia. Donc, lui et Hedman ont adopté des techniques que le scientifique planétaire Mark Showalter a utilisées pour trouver la lunette Pan dans les observations de Voyager 2 sur le système d'anneaux de Saturne.

Ils ont trouvé des motifs distincts dans les anneaux d'Uranus cohérents avec des «réveils» sculptés par des moonlets encerclant une planète dans un système d'anneaux. Les moonlets prévus sont minuscules, seulement 2 à 9 miles (4 à 14 kilomètres) de diamètre. Et ils sont probablement sombres, comme le reste des lunes et du système d'anneaux. Confirmer les moonlets sera un défi. Mais même 30 ans plus tard, Voyager aide toujours à percer les secrets d'Uranus.

La plus grande lune de Neptune, Triton, possède certains des paysages les plus insolites du système solaire. Le «terrain cantaloup» unique dans la moitié supérieure de cette image est criblé de crevasses et de dépressions mais peu de cratères d'impact. La région polaire sud en bas montre des stries sombres déposées par d'énormes geysers qui étaient actifs pendant le survol de Voyager 2.

NASA / JPL / USGS

Dernières surprises

La dernière rencontre planétaire du Voyager a eu lieu le 24 août 1989. Loin de la "balle de tennis floue" d'Uranus, Neptune était vivant avec des tempêtes et des nuages ​​lumineux et rapides, ravissant les astronomes sans méfiance. Les nuages ​​sont non seulement apparus clairement dans les images du Voyager, mais ils ont également projeté des ombres sur des couches de nuages ​​plus profondes, permettant aux scientifiques de mesurer l'atmosphère de la planète dans les moindres détails. Le «Great Dark Spot», comme les astronomes appelaient la plus grande tempête, était aussi grand que la Terre, tourbillonnant dans l'hémisphère sud de Neptune et offrant des vitesses de vent pouvant atteindre 750 mph (1200 km / h). Au cours des décennies qui ont suivi, cette tempête est morte, tandis que de nouvelles tempêtes se sont levées à sa place.

«Ce fut une petite surprise pour moi si l'on considère que le Great Red Spot sur Jupiter existe depuis 400 ans», explique Dodd.

Plus de surprises attendaient Triton, la plus grande lune de Neptune. Triton était déjà un foyer d'intrigues; c'est de loin le plus grand satellite rétrograde du système solaire, ce qui signifie qu'il orbite dans la direction opposée à la rotation de sa planète. C'est généralement le signe d'un objet capturé, mais la plupart des autres lunes rétrogrades sont de petits astéroïdes difformes. Triton mesure les trois quarts de la taille de notre Lune et a survécu à sa capture intacte. Les scientifiques voulaient des vues rapprochées du satellite, et comme c'était la dernière cible, ils étaient libres d'ajuster la trajectoire du Voyager selon les besoins. Le vaisseau spatial a donc plongé à seulement 3075 miles (4950 km) au-dessus du pôle nord de Neptune - son approche la plus proche de tout objet pendant la mission - et s'est envolé vers sa rencontre avec Triton.

Le dernier monde Voyager 2 a rendu visite à des scientifiques stupéfaits. La lune possédait une atmosphère mince, des calottes polaires et des geysers actifs qui vomissaient des matériaux glacés à des kilomètres de hauteur. Le cryovolcanisme actif place Triton dans un groupe restreint de satellites, en compagnie d'autres lunes dynamiques comme Europa et Enceladus.

Voyager a également découvert six nouvelles lunes en orbite autour de Neptune et a livré des images claires de son système d'anneaux pour la première fois, révélant que les anneaux étaient grumeleux mais complets, contrairement à ceux d'Uranus.

Et comme à Uranus, le Voyager a découvert que le pôle magnétique de Neptune est mal aligné par rapport à son pôle de rotation, provoquant des variations extrêmes de son champ magnétique lorsque la planète tourne. De plus, les magnétosphères des deux planètes sont décalées du centre d'une grande fraction: environ un tiers du rayon de la planète pour Uranus et près d'un demi-rayon pour Neptune. Les deux planètes pourraient avoir des océans de neige fondante conductrice glacée qui effectuent le travail des noyaux métalliques liquides sur Terre et Jupiter, mais les modèles et les observations non concluants n'ont laissé aux scientifiques que peu de conjectures sur ce qui motive exactement les champs magnétiques observés par Voyager.

Voyager a également détecté des aurores sur Neptune. En raison de la nature étrange et complexe du champ magnétique de la planète, ces aurores ne se produisent pas seulement aux pôles; ils sont plutôt dispersés dans la haute atmosphère de Neptune.

Voyager 2 a capturé un croissant Neptune alors qu'il s'éloignait de sa rencontre planétaire finale. Maintenant, 28 ans plus tard, le vaisseau spatial continue d'explorer le domaine extérieur du système solaire.

NASA / JPL

Fin d'une époque

Voyager a également fermé un chapitre controversé de l'histoire de l'astronomie en révisant la masse de Neptune à la baisse d'environ un demi pour cent - ou à peu près la masse de Mars. Cette erreur de calcul avait envoyé les astronomes dans une chasse aux oies sauvages au fil des ans alors qu'ils tentaient de comprendre les orbites d'Uranus et de Neptune, généralement en invoquant l'existence d'une mystérieuse planète X tirant sur eux deux. (Pluton a été trouvé comme résultat direct de cette chasse, mais sa petite taille n'a jamais été suffisante pour résoudre le problème initial.) Voyager a réglé le problème, car la plus petite masse de Neptune signifie cela et Uranus orbite comme ils le devraient.

Pour marquer le survol final, le Jet Propulsion Laboratory de la NASA a organisé un événement spécial célébrant le voyage et les réalisations du Voyager. Les scientifiques ont partagé des images avec le public et la légende du rock'n'roll Chuck Berry, dont la musique continue de faire partie du Golden Record de Voyager, a joué dans un concert spécial.

Aux confins de notre système planétaire, à 2,73 milliards de milles (4,43 milliards de kilomètres) de la Terre, Voyager a tourné le dos à ses caméras pour un dernier regard, imaginant des clichés d'adieu d'un croissant Neptune. Dodd se souvient de sa réaction aux images: «Wow. La mission planétaire est terminée. Nous partons dans les profondeurs sombres et froides de l'espace. Qui sait combien de temps durera la mission? »

Épilogue

Quand elle a quitté son poste avec l'équipe de Neptune, Dodd dit que personne n'imaginait alors que Voyager continuerait aussi longtemps. Elle est retournée à la mission interstellaire du Voyager en 2010, 21 ans après avoir quitté le projet. À bien des égards, elle admet que le vaisseau spatial est un artefact - mémoire et puissance limitées, avec beaucoup de ses spécialistes depuis longtemps à la retraite ou décédés. Depuis le départ de Voyager de Neptune, plusieurs de ses instruments sont devenus silencieux. Il n'y a pas besoin de caméras d'imagerie dans le vide sombre de l'espace. Mais cela ne signifie pas que le projet a disparu.

Voyager continue de mesurer les champs magnétiques, les particules chargées, la densité du plasma et plus encore alors qu'il parcourt les arrière-pays du système solaire, enseignant aux scientifiques les bords subtils des limites du système solaire. Voyager 1 a dépassé la portée du vent solaire, et échantillonne ainsi des aspects de l'espace interstellaire, bien qu'il se situe toujours bien sous l'influence gravitationnelle du Soleil. Voyager 2, suivant une trajectoire plus lente à partir de son détour à deux planètes, reste derrière, échantillonnant toujours le vent solaire. De leur distance, il faut plus de 15 heures pour que leurs signaux atteignent la Terre.

Au cours de la prochaine décennie, le vaisseau spatial perdra de sa puissance et commencera à s'arrêter. L'équipe de Dodd éteindra d'abord les radiateurs des Voyagers, et un à un, les instruments scientifiques succomberont au froid de l'espace. Mais le vaisseau spatial lui-même et ses Golden Records continueront de voyager, transportant l'empreinte de l'humanité dans le cosmos.

Il faudra des années avant qu'un vaisseau spatial ne rechape le chemin du Voyager vers Uranus ou Neptune. Avec au moins un demi-siècle d'avancées technologiques, tout futur métier révolutionnera sans aucun doute notre compréhension des géants de la glace. Mais il est sûr de dire que rien ne correspondra à Voyager pour l'aventure et la portée. Des décennies après sa mission principale, le Voyager continue d'enseigner, d'inspirer et d'explorer.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/2019/08/the-unsolved-mysteries-of-the-ice-giants?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR1aKYMJXsdwspLdl3yp5v-q1UyfC6xuy5aaIp59f-n3ClyavGhm8lwqvoA

Observez le ciel de janvier 2020

Vénus rencontre Neptune

Par Martin Ratcliffe , Alister Ling  | Publication: mardi 7 janvier 2020

SUJETS CONNEXES: OBSERVATION

Un météore quadrantide brillant divise le ciel sous la Grande Ourse dans cette scène du sommet de la pluie de 2016.

Alan Dyer

À l'ouverture de 2020, Vénus illumine le ciel sud-ouest peu de temps après le coucher du soleil. Il subit une rare conjonction étroite avec Neptune au cours de la dernière semaine de janvier, lorsque les deux mondes apparaissent dans le même champ de vision télescopique. Mais Neptune et son frère du système solaire externe, Uranus, restent des cibles de soirée relativement faciles tout le mois. La plupart des autres planètes habitent le ciel avant l'aube. Mars se lève en premier et s'éloigne de l'horizon sud-est au moment où le crépuscule commence, tandis que Jupiter et Saturne réapparaissent à la fin de janvier.

Commençons notre visite alors que le ciel commence à s'assombrir. Le premier soir du Nouvel An, Vénus brille brillamment au-dessus de l'horizon sud-ouest. La planète de magnitude –4,0 s'élève à 16 ° de hauteur une heure après le coucher du soleil. Un croissant de lune croissant de six jours apparaît au-dessus au-dessus dans le sud, tandis que les étoiles du triangle d'été en difficulté saisonnière plongent bas à l'ouest et au nord-ouest.

Vénus illumine les soirées de janvier

La brillante planète intérieure domine le ciel sud-ouest peu de temps après le coucher du soleil jusqu'à ce qu'elle se midevenant.

Toutes les illustrations: Astronomie: Roen Kelly

Vénus se trouve alors parmi les faibles étoiles de fond du Capricorne central. Mais son mouvement régulier vers l'est ce mois-ci le porte dans la constellation tout aussi indéfinissable du Verseau le 11 janvier. Il s'approche du bord est du Porteur d'eau à la fin du mois, mettant en place une rencontre remarquable avec Neptune. Vénus sert de panneau flamboyant pour vous aider à trouver la planète lointaine, en particulier les soirs des 26 et 27 janvier.

Voici comment trouver le Neptune normalement insaisissable: Alors que l'obscurité tombe le 26, visez Vénus avec des jumelles ou un télescope à faible puissance. Notez l'étoile de 4e magnitude Phi (4th) Aquarii à 1,4 ° au-dessus. Neptune se trouve aux deux tiers du chemin de Vénus à Phi. La planète extérieure apparaît comme un point faible, brillant à la magnitude 7,9. Ne le confondez pas avec l'étoile légèrement plus brillante qui se trouve à 0,5 ° à sa droite.

Neptune se révèle plus facile à trouver la nuit suivante, lorsqu'elle passe à seulement 5 pieds au nord de Vénus - l'approche la plus proche entre ces deux planètes depuis janvier 1984. La conjonction se produit à 14 heures HNE, ce qui place l'Europe occidentale dans le meilleur endroit d'observation. Au moment où la nuit tombe à travers l'Amérique du Nord quelques heures plus tard, Neptune se trouve à 12 'à l'ouest de Vénus tandis que Phi se trouve à une distance presque égale de l'est-nord-est de Vénus. Bien que des jumelles 10x50 séparent les trois objets, Neptune peut être un défi à voir dans les reflets de Vénus. Un télescope montre le trio beaucoup plus clairement.

Comme pour attirer l'attention sur cette extraordinaire conjonction, un mince croissant de lune apparaît à 7 ° sous les deux planètes. Les imageurs devraient profiter de l'occasion pour capturer la scène avec des objets de premier plan attrayants.

Bien que les deux mondes apparaissent proches l'un de l'autre dans notre ciel, une grande étendue d'espace les sépare. Vénus réside dans le système solaire intérieur, plus près du Soleil que de la Terre, et se trouve à 104 millions de kilomètres de nous au moment de la conjonction. Neptune est la planète principale la plus éloignée du système solaire et se trouve à 2,85 milliards de kilomètres. Ces distances affectent considérablement ce que vous voyez à travers un télescope. Malgré un diamètre physique quatre fois plus grand que Vénus, Neptune n'apparaît que de 2,2 "de diamètre tandis que Vénus s'étend sur 15".

Une conjonction pour les âges

Le soir du 27 janvier, Vénus passe à quelques minutes d'arc de Neptune éloigné dans son approche la plus proche depuis 1984.

L'apparence de Neptune reste stable tout au long de janvier, mais Vénus montre des changements subtils à un œil averti. Le 1er janvier, le disque de la planète intérieure mesure 13,1 "de diamètre et apparaît à 82% éclairé. Au 31, Vénus s'étend sur 15,3" et le Soleil illumine 74% de son hémisphère orienté vers la Terre. (Le disque est plus net si vous le voyez au crépuscule, évitant ainsi l'éblouissement intense entre une planète brillante et le ciel sombre.) Envisagez de faire un croquis au crayon du disque dans votre cahier d'observation toutes les deux semaines. Si vous continuez ainsi jusqu'à la fin de l'apparition actuelle du soir en mai, vous aurez un bon enregistrement de la taille croissante et de la phase décroissante de la planète.

Pendant que vous attendez que le ciel s'assombrisse et que Neptune émerge, abaissez votre regard vers l'horizon. C'est là que vous trouverez Mercure au cours de la dernière semaine de janvier. Votre première occasion de le voir arrive le 25. Si vous avez un ciel clair et un horizon dégagé vers l'ouest-sud-ouest, recherchez un croissant de lune mince comme une tranche de 3 ° 30 minutes après le coucher du soleil. Une fois que vous l'avez trouvé, recherchez la magnitude -1,1 de Mercure 2 ° à sa droite. Vous n'aurez que 10 minutes environ pour les attraper avant qu'ils ne disparaissent.

Vos chances de repérer Mercure s'améliorent à mesure que le mois se termine, car il gagne près de 1 ° d'altitude chaque jour qui passe si vous observez en même temps par rapport au coucher du soleil. Le 31, la planète s'élève à 6 ° de hauteur une demi-heure après le coucher du soleil. Son altitude doublera presque au moment où elle atteindra son plus grand allongement au cours de la deuxième semaine de février.

Uranus se trouve haut dans le ciel sud pendant les premières heures du soir et fait une belle cible à l'aide de jumelles ou d'un télescope. Il se trouve parmi les étoiles de fond du Bélier, à 12 ° au sud de l'étoile la plus brillante du Bélier, Hamal de deuxième magnitude (Alpha [α] Arietis). La planète de magnitude 5,8 brille suffisamment pour voir facilement à travers des jumelles si vous savez où regarder. Mais c'est le défi - peu d'étoiles guides se trouvent à proximité pour faciliter votre recherche.

Commencez par trouver Hamal et de magnitude 3,8 Alpha Piscium, qui réside dans les Poissons du sud-est. Cette étoile modeste se trouve à 21 ° au sud de Hamal et semble 20% aussi brillante. Utilisez des jumelles pour parcourir ces étoiles et habituez-vous au nombre de champs de vision qui les séparent. Ensuite, estimez leur point médian et laissez tomber 1 ° au sud de cet endroit pour trouver Uranus.

Quelques autres étoiles se cachent dans les environs d'Uranus. Quatre de ces soleils de 6e et 7e magnitudes forment une ligne légèrement tordue qui s'étend sur 4 ° nord-sud. La planète, qui brille un peu plus que ces étoiles de champ, se trouve juste à l'ouest de la ligne pendant les trois premières semaines de janvier. Le mouvement d'Uranus vers l'est dans ce contexte en fait un cinquième membre de la ligne d'ici la fin du mois.

Et puis il y avait deux

Mars est revenu à la vue dans le ciel sud-est avant l'aube fin 2019. Jupiter la rejoint dans la lueur du crépuscule au cours de la seconde moitié de janvier.

Si vous ne pouvez pas identifier la planète à l'aide de jumelles, dirigez un télescope vers votre carrière présumée. Seul Uranus montre un disque, qui s'étend sur 3,6 "et brille bleu-vert. La couleur distincte se pose parce que le méthane dans l'atmosphère du géant de glace absorbe la lumière du soleil rouge tout en reflétant le bleu. Vos meilleures vues d'Uranus viendront quand il montera haut dans le sud au début soir.

Une fois qu'Uranus se couche - près de 2 heures du matin heure locale au début de janvier et à minuit tard dans le mois - le ciel reste vide de planètes jusqu'à ce que Mars montre sa face rougeâtre vers 4 heures du matin. son ancien rival, Antares. La planète rouge s'éclaircit de magnitude 1,6 à 1,4 en janvier et semble légèrement plus faible que l'étoile supergéante de magnitude 1,1. Mars passe à 5 ° au nord d'Antares à la mi-janvier.

Alors que l'aube commence à se lever environ 90 minutes avant le lever du soleil, la planète rouge se dresse à 15 ° au-dessus de l'horizon. Inséré parmi les étoiles de fond près de la frontière Scorpius-Ophiuchus, Mars est un spectacle à voir dans l'obscurité avant l'aube, en particulier le 20 janvier, lorsqu'un croissant de lune décroissant apparaît au-dessus de la planète et d'Antares. Malheureusement, un télescope révèle un Mars sans relief avec un disque de moins de 5 "de diamètre.

Jupiter réapparaît dans le ciel du matin au cours du second semestre de janvier. Une heure avant le lever du soleil le 22, un mince croissant de lune apparaît à 7 ° en haut à droite de Jupiter. La paire est magnifique contre la lueur du crépuscule. La planète brille à une magnitude de -1,9 et apparaît facilement dans le ciel qui s'éclaircit. La visibilité de Jupiter s'améliore jusqu'à la fin du mois, lorsqu'elle monte de 7 ° au sud-est 45 minutes avant le lever du soleil.

Saturne est en conjonction avec le Soleil le 13 janvier, coïncidence le même jour que les deux planètes naines les plus brillantes, Pluton et Cérès, atteignent le même jalon. La planète annelée réapparaît avant l'aube le 31, mais à peine. Vous pourriez être en mesure d'attraper sa lueur de magnitude 0,6 à travers des jumelles à seulement 3 ° de hauteur dans le sud-est 30 minutes avant le lever du soleil. De bien meilleures vues attendent les observateurs ce printemps et cet été.

La Lune plonge dans l'ombre de la Terre le 10 janvier, apportant une éclipse lunaire pénumbrale aux résidents à travers l'Europe, l'Afrique, l'Asie et l'Australie. Au cours d'une éclipse pénumbrale, la Lune passe à travers l'ombre extérieure plus claire de notre planète mais n'entre pas dans l'ombre parapluie plus sombre. (Si vous étiez un astronaute visitant la Lune, vous verriez la Terre éclipser partiellement le Soleil.) L'événement dure de 17h06m à 21h14m UT et culmine à 19h10m UT. Au maximum, 92 pour cent de Luna se trouve dans la pénombre de la Terre, et la moitié sud de la Lune s'assombrira sensiblement.

Lune montante: Fracastorius fabuleux trouve la vedette

L'histoire lunaire ne se résume pas à des cratères plus jeunes qui effacent des éléments plus anciens. Par exemple, l'impact massif qui a creusé Mare Nectaris (Mer de Nectar) a affecté le visage de la cratérisation pendant des millions d'années. Le soleil illumine joliment Mare Nectaris le 1er janvier. Trois cratères intrigants du côté ouest de la mer attirent immédiatement le regard, tout comme l'arc blanc brillant de Rupes Altai. Parfaitement centré sur Nectaris, l'arc est une section restante du quatrième bord de ce bassin multiréseau.

Le jeune cratère Piccolomini pend à l'extrémité sud de Rupes Altai comme une boucle d'oreille. S'étendant sur 55 miles, Piccolomini est assez grand pour qu'il arbore un complexe de pics centraux au lieu d'un seul comme ceux que l'on voit dans les nombreux petits pockmarks qui parsèment les environs. Découvrez également ses murs. Semblable à un trou creusé dans le sable humide sur la plage, beaucoup de matériaux se sont effondrés dans la cavité de Piccolomini. Le côté sud du cratère a plus grâce au terrain instable généré lors de la formation de Rupes Altai.

Le cercle brisé du cratère de 75 miles de large Fracastorius est d'âge intermédiaire entre Nectaris et Piccolomini. Tout comme l'eau trouve son niveau, la lave aussi, ce qui montre clairement que Fracastorius s'incline vers le nord. Les géologues lunaires ont déduit qu'avant l'inondation finale dans cette région, une plus petite vague de lave s'est élevée à travers les fissures du plancher de Nectaris, s'est solidifiée et a déprimé la partie centrale. Cela a fait basculer le terrain environnant vers le centre de la mer. Soit dit en passant, Fracastorius n'a pas obtenu son nom car il est fracturé; au lieu de cela, il rend hommage à l'astronome, médecin et poète italien du XVIe siècle Girolamo Fracastoro.

Si vous manquez de voir la Lune le jour du Nouvel An, un éclairage similaire revient le 30 janvier. Regardez les sommets de Rupes Altai et Piccolomini apparaître un à un au fur et à mesure que la soirée progresse. Le Soleil se levant lentement sur ce terrain lunaire accidenté, des points hauts à l'ouest et des points plus bas à l'est s'éclairent à chaque demi-heure qui passe.

Montre Meteor: une douche courte mais dynamique

La première pluie de météores de l'année se classe non seulement parmi les meilleures, mais aussi parmi les moins observées. Bien que les quadrantides puissent produire jusqu'à 120 météores par heure, le temps froid et souvent nuageux de janvier décourage les téléspectateurs. La douche a également un maximum pointu, et le nombre de météores reste au-dessus de la moitié du niveau maximal pendant seulement quatre heures.

Cette année, cependant, les conditions semblent bonnes. Les Quadrantides culminent avant l'aube le 4 janvier en provenance d'Amérique du Nord, et la Lune légèrement gibbeuse se couche vers 1 h, heure locale. Si le ciel coopère, les observateurs devraient assister à un grand spectacle. Les météores semblent rayonner du nord de Boötes - une zone autrefois occupée par la constellation désormais disparue Quadrans Muralis - une région qui grimpe le plus haut juste avant l'aube.

Comète PanSTARRS (C / 2017 T2)

Ce visiteur du lointain nuage d'Oort traverse une belle section de la voie lactée à la frontière entre Cassiopée et Persée.

Recherche de comète: une performance digne d'une reine

Ce qui semble se dessiner alors que la comète la plus brillante de l'hémisphère Nord en 2020 commence l'année du bon pied. La comète PanSTARRS (C / 2017 T2) devrait atteindre la 9e magnitude ce mois-ci alors qu'elle traverse les champs d'étoiles le long de la frontière entre Cassiopée la reine et Persée le héros.

Un télescope de 8 pouces devrait capter l'éclat compact de la comète en banlieue. Augmentez la puissance à 150x ou plus et vous verrez une forme arrondie et un flanc sud bien défini.

La fenêtre d'observation s'ouvre le 13 janvier, lorsque la Lune se lève environ deux heures après la tombée de la nuit. PanSTARRS se trouve alors à 1 ° au nord de l'étoile de 4e magnitude Eta (η) Persei. Les imageurs tirant à travers un objectif de 70 mm ont deux semaines pour capturer l'éclat de la comète traversant une magnifique toile de fond de la Voie lactée à environ 4 ° au sud des nébuleuses du cœur et de l'âme (IC 1805 et IC 1848, respectivement).

Mieux encore, PanSTARRS passe à moins de 1 ° au nord du Double Cluster les 26 et 27 janvier. La comète se déplace assez lentement pour que la vue soit encore belle quelques nuits avant et après.

Une performance exceptionnelle de l'astéroïde le plus brillant

Vesta brille autour de la magnitude 7,5 en se dirigeant vers le nord-est du royaume aquatique de Cetus la baleine au terrain plus sec d'Aries the Ram.

Localisation des astéroïdes: Vesta met une baleine de spectacle

Bien que les astronomes aient découvert trois autres astéroïdes avant 4 Vesta, cet habitant de la ceinture principale brille généralement plus fort que tout autre. Vesta brille avec la lumière d'une étoile de magnitude 7,5 ce mois-ci, et vous devriez avoir peu de mal à la trouver à travers un petit télescope de la banlieue ou avec des jumelles du pays.

L'astéroïde monte haut dans le ciel de début de soirée de janvier, positionné dans le contexte de la queue de Cetus la baleine. Cette région est suffisamment éloignée de la Voie lactée pour que vous ayez peu de mal à la retirer du ciel de fond. En fait, à l'exception de quatre ou cinq étoiles, ce sera l'objet le plus brillant du champ de vision de votre lunette. Pour le trouver, commencez par le géant orange de 1ère magnitude Aldebaran en Taureau, puis suivez la pointe de l'amas d'étoiles Hyades en forme de V vers l'ouest (à droite) sur environ trois champs binoculaires. Cela vous amènera à la magnitude 2,5 étoiles Alpha (α) Ceti. Déplacer vers le nord d'environ 5 ° à partir de là pour atteindre vos étoiles d'ancrage, Lambda (λ) et Mu (μ) Cet. Le tableau de recherche ci-dessous vous permet ensuite de vous concentrer sur la position de Vesta.

Pour voir l'astéroïde changer de position au cours d'une seule session d'observation, recherchez-le dans les nuits du 13, 23 ou 27 janvier. Notez d'abord comment il fait une ligne tordue ou un triangle distinct avec quelques étoiles de fond, puis revenez en quelques heures pour trouver un modèle modifié. Les autres soirs, esquissez les quatre ou cinq objets les plus brillants du champ de votre oscilloscope. À votre retour la nuit suivante, Vesta sera la «star» qui a bougé.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/sky-this-month/2020/01/observe-the-january-sky?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR3BnxbV11yocRt1E2GPKfTk7C1whOY-Bp-K50BIe03HtpPcqlDqygg-p7I

 

Ce qui se cache sous la glace de Triton.

La lune de Neptune Triton montre des preuves alléchantes de l'eau sous sa croûte brouillée, ce qui en fait une cible hautement prioritaire dans la recherche de la vie.

Par Nola Taylor Redd  | Publication: mardi 6 août 2019

SUJETS CONNEXES: TRITON | MONDES HABITABLES | NEPTUNE

La SURFACE ICY de TRITON et l'atmosphère mince apparaissent comme ils pourraient regarder de plusieurs miles au-dessus de la lune dans l'impression de cet artiste. Un croissant Neptune est suspendu à l'arrière-plan, tandis que le Soleil apparaît uniquement comme une étoile brillante dans le coin supérieur gauche.

ESO / L. Calçada

Lorsque VOYAGER 2 a volé par Neptune et son plus grand satellite, Triton, en 1989, il a révélé une lune avec un terrain inédit et des panaches jaillissant de la surface. À l'époque, les scientifiques attribuaient les panaches au chauffage du soleil. Mais les récents progrès dans la compréhension des mondes océaniques tels que la lune de Jupiter Europa et la lune de Saturne Encelade ont soulevé la possibilité que les panaches de Triton indiquent également qu'il abrite un océan sous sa croûte glacée - un endroit où la vie a peut-être réussi à évoluer.

Triton, la plus grande lune de Neptune, semble pendre sous son parent géant de glace. Les deux apparaissent comme des croissants dans cette image prise par Voyager 2 un peu plus de trois jours après son approche la plus proche du système.

NASA / JPL

Les mondes océaniques abondent dans le système solaire. Europa et Enceladus sont peut-être les plus connus après la Terre, mais les planètes naines Pluton et Cérès sont également candidates à l'hébergement d'eau liquide sous leur surface. Deux des autres grandes lunes de Jupiter, Callisto et Ganymède, peuvent également avoir des océans souterrains, mais des croûtes épaisses rendent l'accès difficile. Même certains des plus gros morceaux de glace au bord du système solaire pourraient avoir de l'eau sous la surface.

«Ce ne sont pas seulement des corps solides de roche et de glace dans le système solaire externe», explique Kathy Mandt, scientifique planétaire au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. «L'eau liquide souterraine pourrait avoir le potentiel d'accueillir la vie en fonction de ce que nous voyons dans les profondeurs de nos propres océans.»

Candice Hansen, chercheuse de longue date à Triton, du Planetary Science Institute en Arizona, reconnaît que les mondes océaniques peuvent être des sites clés pour que la vie évolue. «Sur Terre, si vous avez de l'eau liquide, vous avez la vie», dit-elle. Il y a plusieurs années, lors d'une réunion de scientifiques planétaires, elle rappelle que de nombreux océanographes centrés sur la Terre étaient convaincus qu'un océan extraterrestre mènerait à la découverte de la vie. «Ils [ont dit]:« Vous trouverez la vie, nous la retrouverons partout », dit Hansen.

Deux diapirs de dômes de sel en Iran (la caractéristique blanche au milieu de l'image, ainsi que le monticule à sa gauche), tels que reproduits depuis l'orbite par les astronautes, créent un analogue terrestre du terrain de Triton. Ces caractéristiques ont été formées par des taches de sel, plutôt que de glace, remontant à la surface.

NASA

Un océan caché

Voyager n'aperçut Triton que brièvement, mais cet aperçu était suffisamment tentant. Le vaisseau spatial a révélé que la surface de la lune était jeune, certaines estimations fixant son âge à 10 millions d'années. Le remodelage et le repavage du terrain suggèrent que quelque chose se passe sous la surface. Que ce processus provienne du mouvement des roches ou de l'effet d'un océan reste incertain.

L'une des caractéristiques les plus intrigantes de la lune est son terrain de cantaloup - des caractéristiques de surface robustes qui ressemblent à la peau du fruit dont il porte le nom. Les scientifiques planétaires pensent que les gouttes de glace montantes, appelées diapirs, provoquent ce terrain car elles sont poussées vers le haut à travers la surface plus fragile en chauffant par le bas.

Le Voyager a également aperçu des panaches de matériel tirant à quelques kilomètres au-dessus de la surface. «À l'époque, nous avions développé toute une théorie sur les geysers d'azote à entraînement solaire», explique Hansen, qui faisait partie de l'équipe Voyager. Elle décrit certains des raisonnements comme circonstanciels, car les geysers sont apparus là où le Soleil était presque directement au-dessus d'eux. Alors que la lumière du soleil chauffait les glaces, l'azote aurait pu passer du solide au gaz pour devenir les panaches.
Avec la découverte de geysers jaillissant de l'eau d'Encelade et d'Europa, les scientifiques examinent de nouveau les panaches de Triton. "Peut-être que Triton est comme Encelade et Europa, et il pourrait en fait y avoir des panaches d'eau provenant d'un océan intérieur", explique Mandt.

Le matériau des panaches a recoloré la surface de Triton: Voyager a repéré des stries suggérant que le matériau est tombé de geysers précédents ou actuellement actifs. Si les geysers puisent de l'eau dans un océan liquide, des échantillons de l'intérieur peuvent se trouver à la surface de la lune, mûrs pour la prise.

Ensemble, ces études suggèrent la possibilité que Triton puisse cacher du liquide sous sa surface, ce qui en fait un site potentiellement habitable dans le système solaire. «Nous avons des indices alléchants que c'est un monde océanique», explique Amanda Hendrix, également du Planetary Science Institute.

Cette carte mondiale des couleurs de Triton, créée par le chercheur du Lunar and Planetary Institute Paul Schenk, montre la surface de la lune jusqu'à des caractéristiques d'environ 1 970 pieds (600 m) de diamètre. Bien que les couleurs aient été légèrement étirées pour le contraste, la carte fournit une approximation proche de la véritable apparence de la lune.

NASA / JPL-Caltech / Lunar & Planetary Institute

Chauffer un océan

Triton est né dans la ceinture de Kuiper, l'anneau de roches glacées en orbite autour du Soleil au-delà des planètes. Au début de leur vie, Neptune et Uranus se sont probablement livrés à une danse complexe qui les a déplacés, ainsi que la ceinture de Kuiper, vers leurs emplacements actuels. Ce remaniement cosmique a également permis à Neptune de capturer au moins un objet de la ceinture de Kuiper sous forme de lune: Triton.

La surface de Triton a probablement ressenti les premiers tremblements d'activité lors de cette violente prise. L'échauffement des marées causé par la dissipation d'énergie lors de sa capture et la lente circularisation de son orbite ont probablement provoqué une activité géologique à la surface. Les glaces peuvent avoir bougé ou fondu, et sa structure intérieure peut avoir été brièvement affectée.

Mais cet événement il y a des milliards d'années n'est pas suffisant pour garder la surface de Triton fraîche. Quelque chose d'autre doit chauffer son intérieur aujourd'hui pour créer un océan liquide. Sur Europa, le remorqueur gravitationnel variable de Jupiter et de ses autres lunes peut aider à maintenir un océan, mais Triton est la seule grande lune de Neptune.

Au lieu de cela, c'est l'inclinaison orbitale de Triton qui peut permettre un océan liquide. Bien que la lune garde toujours le même visage vers sa planète, son orbite plonge au-dessus et au-dessous de l'équateur de Neptune, permettant à ses pôles de connaître un changement de saison. Au fur et à mesure que la lune tourne autour du géant de glace, son inclinaison signifie que différentes parties de son intérieur sont pétries par la gravité de la planète. Cela pourrait suffire à empêcher un océan liquide de geler, dit Hansen.

Cette image couleur de Triton a été créée en combinant des photos prises séparément à travers les filtres orange, violet et ultraviolet de Voyager 2. Visibles sont le célèbre terrain de cantaloup de la lune, en haut à gauche, ainsi que de nombreuses stries sombres dispersées à travers la calotte polaire sud en bas. Les chercheurs pensent que ces stries sont des dépôts de matériaux provenant de geysers d'hier et d'aujourd'hui.

NASA / JPL / USGS

Retour à Triton

Plus tôt cette année, l'équipe de Roadmaps to Ocean Worlds (ROW) du Groupe d'évaluation des planètes extérieures de la NASA a nommé Triton la plus haute priorité des lunes océaniques candidates. Avant que les chercheurs puissent établir Triton comme un site potentiellement habitable dans le système solaire, ils doivent déterminer s'il possède réellement un océan. «La question à propos de Triton ne concerne pas tant son habitabilité que son caractère océanique», explique Hendrix.

Cela signifie envoyer une mission sur la lune. Mandt et Hansen font tous deux partie de la mission Trident, dont l'objectif principal est de déterminer si Triton est ou non un monde aquatique. Trident ferait un seul survol de la lune, réduisant son coût pour le rendre éligible au financement en tant que mission de classe NASA Discovery. Un magnétomètre similaire à celui qui a permis de confirmer la présence d'un océan sur Encelade devrait aider à répondre à la question importante de savoir si Triton possède également un océan souterrain. En cours de route, Trident prendrait également des images de la surface. La mission est actuellement au stade de la proposition.

Le survol de Trident peut répondre à certaines questions, mais un orbiteur en répondrait beaucoup plus. «Je pense que l'ensemble du système Neptune mérite une mission de type Cassini», dit Hendrix, se référant à la mission emblématique de la NASA de 13 ans explorant le système Saturne. 

Ce n'est peut-être pas complètement hors de propos. Une mission Uranus était l'une des plus hautes priorités de l'enquête décennale Visions and Voyages 2011, qui décrivait les principaux objectifs scientifiques pour la période de 10 ans entre 2013 et 2022. Cependant, l'étude ROW a souligné que voyager à Neptune satisferait aux exigences de étudier un géant de glace tout en couvrant Triton.

«Nous devons revenir en arrière avec une mission qui peut vraiment tracer les compositions de ces différents terrains», dit Hansen, ajoutant que la composition peut en dire beaucoup sur les origines.

Le 23 août 1989, Voyager a pris cette image en couleur de Triton, construite à partir de trois images distinctes à travers différents filtres. Des traits jusqu'à une taille d'environ 29 miles (47 km) de diamètre sont visibles à la surface de la lune.

NASA / JPL

La vue d'ensemble

Comprendre si Triton a un océan est essentiel pour comprendre non seulement l'habitabilité potentielle de la petite lune, mais aussi pour établir la façon dont la vie peut évoluer ailleurs dans le système solaire. Europa et Encelade, dont les océans souterrains sont connus pour exister, sont clairement une priorité élevée. Mais Hansen est confiant que les découvertes faites sur ces sites affecteront les études de Triton.

«Si nous trouvons la vie à Encelade, nous allons dire:« Pensez-vous que la vie pourrait être à Europa? Quelle est la particularité d'Encelade? »Dit Hansen. «Si nous ne le trouvons pas, nous voudrons savoir si c'est simplement Encelade [qui est stérile] ou s'il n'y a pas de vie nulle part - testons Europa. Dans tous les cas, vous allez passer à l'autre. »

Si ni Encelade ni Europa n'héberge la vie, alors les chercheurs voudront trouver d'autres sites où la vie aurait pu évoluer. Et même si les deux mondes sont riches en vie extraterrestre, une étude de Triton pourrait améliorer la compréhension des divers chemins que la vie parcourt ou non pour évoluer. «Quel que soit le résultat, vous voulez aller à Triton», explique Hansen.

Pour Hendrix, l'appel à explorer Triton est un appel à la diversité. Actuellement, la mission Europa Clipper se prépare à envoyer un orbiteur en Europe pour enquêter sur la lune, et il est également question d'une mission d'atterrissage ultérieure. Mais Hendrix se méfie de trop se concentrer sur une seule cible. «Répartissons nos ressources un peu plus uniformément afin de pouvoir évaluer l'habitabilité sur une lune tout en évaluant s'il y a un monde océanique sur une autre», dit-elle. "De cette façon, nous pouvons mieux comprendre tout le spectre des mondes océaniques de notre système solaire."

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/2019/08/what-lies-beneath-tritons-ice?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR1WhlvKekzYI6hdhFSrTCau-iUiH3BdoEYEQR4RFD5EzeqPwXivrH24oWo

Pourquoi les astronomes appellent-ils les géants de glace d'Uranus et de Neptune?

Douglas Kaupa
Council Bluffs, Iowa

Publication: lundi 24 juin 2019

SUJETS CONNEXES: NEPTUNE | URANUS

Uranus (à gauche) et Neptune sont classés comme des planètes géantes de glace car leurs noyaux rocheux et glacés sont proportionnellement plus grands que la quantité de gaz qu'ils contiennent. Les géantes gazeuses - Jupiter et Saturne - contiennent beaucoup plus de gaz que la roche ou la glace.

NASA / JPL-Caltech; NASA

Uranus et Neptune sont appelés géants de glace car ils sont plus petits et différents du point de vue de la composition de Jupiter et de Saturne, les géants gazeux. Jupiter et Saturne sont composés principalement d'hydrogène et d'hélium, avec de grands manteaux d'hydrogène métallique (qui agit comme un métal, en raison de la pression et de la température à l'intérieur de ces planètes) et seulement de petits noyaux de roche et de glace. C'est pourquoi ils sont appelés géants gazeux: ils sont pour la plupart gazeux, avec très peu de roche et de glace.

Uranus et Neptune sont composés d'hydrogène et d'hélium, mais ils contiennent également des éléments plus lourds tels que l'oxygène, le carbone, l'azote et le soufre. Sous leurs enveloppes extérieures relativement minces d'hydrogène et d'hélium, les manteaux de ces planètes sont en grande partie constitués d'eau comprimée et de boue et d'ammoniac. Les noyaux rocheux et glacés des géants des glaces sont également proportionnellement plus grands que la quantité de gaz qu'ils contiennent, contrairement aux géants du gaz. C'est pourquoi Uranus et Neptune sont appelés géants de glace.

La terminologie du «géant des glaces» s'est imposée dans les années 1990 lorsque les chercheurs ont réalisé qu'Uranus et Neptune étaient différents sur le plan de la composition de Jupiter et de Saturne. Les classer différemment reflète mieux les variations dans la formation des planètes extérieures, donnant aux astronomes une image plus claire de la façon dont notre système solaire et d'autres se sont formés.

Alison Klesman

Éditeur associé

 

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/ask-astro/2019/06/why-do-astronomers-call-uranus-and-neptune-ice-giants?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR2ZAOz9KIXaJrAKfDxvojA8NUW4CGToGX3bwTErlsAT1lwwmNmFjV2jUOY​