Neptune ravit les scientifiques avec un superbe spectacle de lumière dans son atmosphère

Neptune est si loin – à 3 milliards de kilomètres du soleil – qu'il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons sur cette planète. Des températures fluctuantes à la découverte de minuscules lunes en passant par les débats sur la vraie couleur de la planète , Neptune continue de surprendre. Mais maintenant, les chercheurs ont découvert une autre caractéristique distinctive : une brillante lueur aurorale.

Neptune semble souvent légèrement différente dans les observations, car elle présente des taches sombres qui apparaissent périodiquement . Mais il peut aussi parfois être lumineux, comme le montrent les observations d'aurores : dans l'image ci-dessus, les aurores sont représentées en couleur cyan.

Repérées par le télescope spatial James Webb, les aurores se produisent lorsque des particules énergétiques du soleil interagissent avec l'atmosphère d'une planète, créant un spectacle de lumière éclatante. C’est le même effet que celui observé sur Terre (souvent appelé aurores boréales), et il a également été observé sur d’autres planètes comme Mars – mais c’est la première fois qu’il est repéré sur Neptune.

"Il s'avère que l'imagerie de l'activité aurorale sur Neptune n'était possible qu'avec la sensibilité proche infrarouge de Webb", a déclaré le chercheur principal Henrik Melin de l'Université de Northumbria. "C'était tellement époustouflant non seulement de voir les aurores boréales, mais aussi les détails et la clarté de la signature m'ont vraiment choqué."

Les données ont été collectées à l'aide d'un instrument Webb appelé spectrographe proche infrarouge, qui peut également indiquer ce qui est présent dans l'atmosphère de la planète. Elle a trouvé des indications sur une molécule appelée cation trihydrogène (H3+), que l'on pense être créée par les aurores.

"H3+ a été un indicateur clair de l'activité aurorale sur toutes les géantes gazeuses – Jupiter, Saturne et Uranus – et nous nous attendions à voir la même chose sur Neptune alors que nous étudiions la planète au fil des ans avec les meilleures installations au sol disponibles", a expliqué Heidi Hammel, scientifique de Webb. "Ce n'est qu'avec une machine comme Webb que nous avons finalement obtenu cette confirmation."

Cependant, malgré les similitudes avec les activités aurorales d'autres planètes du système solaire, les aurores de Neptune ont un caractère qui leur est propre. En raison de la façon dont la planète orbite – presque entièrement renversée sur le côté – ses aurores ne se trouvent pas au-dessus de ses pôles nord et sud comme elles le sont sur d’autres planètes. En étudiant le phénomène, les scientifiques ont également découvert que le sommet de l'atmosphère de Neptune était très différent de ce à quoi ils s'attendaient.

"J'ai été étonné : la haute atmosphère de Neptune s'est refroidie de plusieurs centaines de degrés", a déclaré Melin. « En fait, la température en 2023 était légèrement supérieure à la moitié de celle de 1989. »

Désormais, avec Webb, les scientifiques sont enfin capables d'étudier les étranges mystères de Neptune, comme la façon dont son atmosphère se refroidit si rapidement.

"Alors que nous regardons vers l'avenir et rêvons de futures missions vers Uranus et Neptune, nous savons maintenant à quel point il sera important de disposer d'instruments réglés sur les longueurs d'onde de la lumière infrarouge pour continuer à étudier les aurores boréales", a déclaré Leigh Fletcher, chercheur à l'Université de Leicester. «Cet observatoire a enfin ouvert la fenêtre sur cette dernière ionosphère des planètes géantes, jusque-là cachée.»

La recherche est publiée dans Nature Astronomy .