Le 24 janvier 1986, le vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA a survolé Uranus, s’approchant à 80 000 km de la géante de glace et de ses 27 lunes.
Sur Terre, Mark Hofstadter était un étudiant de première année à Caltech, où la NASA avait établi un lien de communication spécial entre le Jet Propulsion Laboratory et le département d’astronomie de l’université.
“Nous étions dans la salle de classe et regardions ces images descendre”, raconte Hofstadter à Inverse. “Et dès que nous avons vu les premières images de [la lune d’Uranus] Miranda, mon professeur a sauté sur la table et a crié : “Qu’est-ce que c’est ?””.
Depuis lors, Hofstadter, qui est maintenant un scientifique planétaire au JPL, a été fasciné par les lunes d’Uranus, plaidant pour une mission de retour pour explorer leurs océans souterrains, leur activité géologique et leur composition inhabituelle.
Voyager 2 a été lancé le 20 août 1977, avec pour mission de faire quelque chose qu’aucun vaisseau spatial n’avait fait auparavant : visiter les quatre planètes les plus éloignées du système solaire avant de se diriger vers l’espace interstellaire.
Le rendez-vous du vaisseau avec Uranus a duré 45 heures et Voyager 2 a capturé des images et des observations sans précédent des lunes qui orbitent autour de la géante de glace. Cette visite de 1986 a été la première – et la seule – rencontre rapprochée que nous ayons jamais eue avec Uranus.
Hofstadter a récemment cosigné un article appelant à l’exploration des lunes d’Uranus par un vaisseau spatial dans un avenir proche. Ce vaisseau devrait être lancé avant l’année 2030 pour bénéficier d’une fenêtre orbitale facilitant le voyage vers cette planète lointaine.
“En envoyant un nouveau vaisseau spatial plus performant vers Uranus, dit Hofstadter, nous pouvons vraiment apprendre des détails sur ces mondes océaniques satellites, comment ils interagissent dynamiquement les uns avec les autres, de quoi ils sont faits et leur géologie.”
Nous avons les capacités technologiques pour atteindre Uranus et ses lunes, affirme-t-il, mais c’est une question de volonté, et de financement, pour le faire qui retient une mission.
Alors que la fenêtre pour un lancement sur Uranus se rétrécit, voici trois raisons essentielles d’explorer les mystères du monde glacé et de ses satellites en orbite.
“Ces mondes glacés autour d’Uranus ont-ils aussi ce potentiel ?”
3. Des océans souterrains
Lorsque la sonde Voyager 2 a survolé Uranus, elle a capturé des images des cinq plus grandes lunes d’Uranus, les seules connues à l’époque :
Titania, la plus grande des lunes d’Uranus.
Oberon, la deuxième plus grande lune.
Umbriel, un orbe sombre et plein de trous.
Ariel, un autre monde avec des canyons et des cratères marquant sa surface.
Miranda, la plus petite des cinq et l’une des lunes les plus extrêmes du système solaire.
Les images montrent qu’elles sont toutes fortement cratérisées, composées de roche et de glace, et qu’elles présentent des signes d’éruption d’eau liquide sous la surface. (L’engin a également pris des images de nombreux corps satellites plus petits autour d’Uranus).
À partir de ces données, les scientifiques suggèrent que les lunes pourraient avoir des océans souterrains, similaires à celui trouvé sur Encelade, la lune de Saturne.
“Ça a l’air bizarre”.
Heidi Hammel, une astronome planétaire qui étudie Uranus depuis des décennies et a fait partie de l’équipe de Voyager 2 lors de sa rencontre avec Neptune en 1989, a relevé des éléments intrigants issus du survol de Voyager 2.
“La plupart des lunes glacées sur lesquelles nous avons effectué ces survols, nous avons trouvé des preuves potentielles d’océans de subsurface, et des océans d’eau avec un potentiel d’habitabilité”, explique Hammel à Inverse.
“Et donc cela pose vraiment la question : Est-ce que ces mondes glacés autour d’Uranus ont aussi ce potentiel ? “.
Alors que les scientifiques recherchent des signes d’habitabilité sur d’autres mondes, l’eau est considérée comme l’un des ingrédients clés de la vie. Plusieurs lunes du système solaire, comme Europe, la lune de Jupiter, et Encelade, la lune de Saturne, présentent des preuves d’un océan souterrain, ce qui signifie que les scientifiques les étudient maintenant à la recherche de signes d’habitabilité.
“Nous avons appris que les satellites de Jupiter et de Saturne, en particulier Europe et Encelade, sont ce que nous appelons des mondes océaniques et c’est vraiment passionnant”, déclare Hofstadter. “Nous pensons maintenant que ce sont les endroits les plus probables où la vie pourrait exister dans notre système solaire, à part la Terre”.
2. Des mondes actifs
Outre le potentiel d’habitabilité, les lunes d’Uranus présentent également des signes d’activité géologique. La surface de la lune Miranda ne ressemble à aucun autre objet que les scientifiques ont vu auparavant.
“C’est tout simplement bizarre”, dit Hofstadter. “Les gens disent qu’on dirait que vous avez pris des pièces de différents puzzles et que vous les avez collées ensemble”.
Miranda montre des signes de quelque chose d’inhabituel : une activité géologique récente. Une théorie suggère que la lune a été brisée par un impact géant, puis réassemblée.
“Le système solaire externe peut être un bon foyer pour la vie.”
La lune présente un étrange mélange de surfaces plus anciennes et plus jeunes, résultat d’un degré étonnamment élevé d’activité tectonique. Revisiter les lunes d’Uranus aiderait les scientifiques à comprendre les mystères derrière cette activité récente.
“Nous aimerions comprendre ce qui motive l’activité sur ces lunes, car nous ne comprenons pas comment elles peuvent être si actives géologiquement”, explique Hofstadter.
1. Découvrir le système solaire externe
Uranus est l’une des deux géantes de glace du système solaire externe, l’autre étant Neptune. Elles tirent leur nom des formes extrêmes d’eau présentes sous leurs couches nuageuses.
Contrairement à Mars ou Jupiter, les scientifiques savent très peu de choses sur les deux planètes les plus éloignées du système solaire. Uranus et ses lunes sont si éloignées de la Terre, environ 1,9 milliard de kilomètres, qu’il est difficile d’obtenir des observations approfondies de la planète glacée sans envoyer un vaisseau spatial s’aventurer loin du système solaire.
“Je pense que l’une des raisons pour lesquelles elles sont si intéressantes est que nous en savons si peu à leur sujet”, déclare M. Hammel.
Les géantes de glace et leurs lunes font partie de l’histoire plus vaste du système solaire et éclairent les scientifiques sur les exoplanètes similaires qu’ils découvrent en orbite autour d’étoiles autres que le Soleil.
“La sonde Voyager nous a donné des indices intrigants sur l’apparence ou la composition de ces lunes, mais elle a soulevé plus de questions qu’elle n’a apporté de réponses”, ajoute M. Hammel.
À mesure que les scientifiques en apprennent davantage sur les mondes glacés du système solaire externe, ils se rendent compte que la recherche de signes d’habitabilité ou de vie ne se limite pas aux planètes les plus semblables à la nôtre, comme Mars ou Vénus.
Au contraire, les objets du système solaire externe peuvent abriter des océans souterrains sous leur surface glacée.
“Le système solaire externe peut être un bon foyer pour la vie”, déclare Hofstadter. “Donc, en ce moment, nous sommes dans une période de transition où nous avons suffisamment appris pour réaliser que les planètes terrestres sont très importantes, mais qu’il y a aussi une grande valeur à explorer ces autres endroits.”
