Les océans les plus profonds d'Uranus et de Neptune font ressembler la Terre à des flaques

Neptune et Uranus sont les septième et huitième planètes du Soleil et partagent en tant que telles des mêmes caractéristiques. Bien qu'ils soient des couleurs différentes (Neptune est plus bleue que la teinte cyan d'Uranus) et a un nombre différent d'anneaux et de lunes, les deux planètes sont des géants de glace qui sont des tailles similaires à un peu plus de 30 000 miles (50 000 kilomètres) de large. Ils pèsent également à peu près les mêmes, avec Neptune arrivant à 1,024 x 10 ^ 26 kg (environ 17 fois la masse de la Terre) et Uranus pesant 8,682 x 10 ^ 25 kg (environ 14 fois la masse de la terre). De plus, les deux planètes ont des atmosphères supérieures composées principalement d'hydrogène, d'hélium et de méthane. En termes simples, les caractéristiques de Neptune et celles d'Uranus sont très similaires malgré leurs différentes couleurs.

Maintenant, il semble que les deux mondes pourraient avoir encore une autre chose en commun, et celui-ci est particulièrement intrigant par rapport à la Terre. Neptune et Uranus pourraient abriter des océans incroyablement profonds qui font ressembler notre propre dommage.

Les propres océans de la Terre sont déjà assez mystérieux. Ils couvrent environ 70% de la surface de la planète, mais seule une petite partie de notre océan a été explorée, le Nippon Foundation-Gebco déclarant qu'en juin 2024, seulement 26,1% de l'ensemble du fond marin avait été cartographié. La tranchée la plus profonde de l'océan, connu sous le nom de Challenger Deep, se trouve sous l'océan occidental du Pacifique, au sud-ouest de l'île territoriale américaine de Guam, et a environ 35 876 ​​pieds de profondeur. À quoi ressemble la vie à de telles profondeurs, reste un peu mystère, l'océan profond se révèle déjà abritant des animaux marins préhistoriques qui ne sont franchement rien de moins que du carburant cauchemardesque. Mais les tranchées océaniques les plus profondes sur Terre ne sont absolument rien comparées aux profondeurs des océans qui pourraient bien exister sur Neptune et Uranus.

Dans une étude publiée par les Actes de la National Academy of Sciences, Burkhard Militzer, un scientifique planétaire de l'Université de Californie à Berkeley, propose que sous les atmosphères de Uranus et de Neptune se trouvent de vastes océans aussi profonds que 5 000 miles. Compte tenu du point le plus profond de l'océan de la Terre (35 876 ​​pieds) équivaut à environ 6,8 miles, ce qui rend les océans d'Uranus et de Neptune environ 715 fois plus profondément que les nôtres.

Le Dr Militzer a utilisé une simulation pour parvenir à sa conclusion, modélisant le mouvement de 540 atomes pour produire sa prédiction sur ces gigantesques couches océaniques sur les deux planètes. Plus précisément, sa simulation a produit un modèle de couches planétaires qui « se séparent à haute pression dans une couche supérieure, riche en eau et une couche inférieure à domicile sur l'hydrocarbure ».

L'étude, publiée en novembre 2024, est significative en raison du fait qu'Uranus et Neptune sont les planètes les plus éloignées du Soleil (sans compter la planète naine Pluton) et, en tant que telles, n'ont été visitées que par un seul vaisseau spatial, Voyager 2, en 1986 et '89, respectivement. Entre autres choses, ces visites ont révélé des détails sur les champs magnétiques des deux planètes. Mais il y a encore tellement de choses que nous ne savons pas sur les deux planètes les plus éloignées du soleil, ce qui rend la proposition du Dr Militzer d'autant plus intrigante.

À l'époque où Voyager 2 a visité Neptune et Uranus, il a découvert quelque chose d'unique dans les champs magnétiques des planètes. À titre de comparaison, le champ magnétique de la Terre est créé par le fer en fusion et le nickel fondu dans le cœur de la planète, résultant en un pôle Nord et Sud qui constitue ce que l'on appelle un dipôle. Le dipôle de la Terre est proche de l'alignement avec l'axe de rotation de la planète, mais est désactivé d'environ 10 à 11 degrés.

Mais Voyager 2 a découvert que le champ magnétique d'Uranus n'était pas seulement désactivé par 59 degrés de son axe, il était décalé du noyau de la planète par environ un tiers du rayon du monde. Cela signifiait que, contrairement à la Terre, Uranus n'avait pas de dipôle. À l'époque, cela était sans précédent, n'ayant été observé sur aucune autre planète de notre système solaire. Ensuite, lorsque Voyager 2 a visité Neptune, il a noté quelque chose de similaire. Le champ magnétique de la planète a incliné 47 degrés de son axe et a été compensé par son centre.

Sur Terre, le champ magnétique est produit par un processus de matériaux denses à la surface commençant à se refroidir et à couler à l'intérieur de la planète tandis que les matériaux plus chauds s'élèvent de l'intérieur à la surface. La convection résultante maintient ce mouvement et le mélange de matériaux. Un dipôle magnétique émerge lorsque le noyau de la planète est électrique, comme avec le noyau de fer et de nickel de la Terre. Mais sur Neptune et Uranus, comme Voyager 2 l'a découvert, il n'existe pas de dipôle de ce type, conduisant à la spéculation selon laquelle les couches intérieures des planètes n'ont pas pu se déplacer et se mélanger comme ils le font sur Terre et d'autres planètes de notre système solaire comme Jupiter et Saturne. L'étude de Burkhard Militzer met en lumière cette question, révélant davantage sur les couches intérieures de Neptune et Uranus et potentiellement révélant de quoi ces couches sont chacune faites.

Avant sa dernière étude, Burkhard Militzer avait tenté d'utiliser des simulations informatiques pour recréer les circonstances de la formation de Neptune et d'Uranus, en utilisant 100 atomes de carbone, d'oxygène, d'azote et d'hydrogène. Lamentablement, aucune couche s'est formée dans cette première expérience. Cependant, la dernière tentative du Dr Militzer, en utilisant 540 atomes, a entraîné la formation de couches, avec le médecin disant (via Space.com) « J'ai regardé le modèle, et l'eau s'était séparée du carbone et de l'azote. Ce que je pouvais ne pouvait pas » Il y a 10 ans, il se produisait maintenant. « 

L'étude de Militzer suggère que sous son atmosphère, Uranus est constitué d'une couche supérieure riche en eau de 5 000 milles de profondeur et d'une couche riche en hydrocarbures de 5 000 milles – qui ne sont pas capables de se mélanger, d'où l'absence de manque de un dipôle magnétique. L'étude suggère également une composition similaire pour Neptune. Essentiellement, la surface des deux planètes est de 5 000 milles de profondeur, bien qu'elle soit un peu plus compliquée que cela.

Bien qu'il soit incroyable de penser à un océan de 5 000 milles de profondeur, en particulier par rapport aux nôtres, ceux de Neptune et Uranus ne ressemblent probablement pas à ce que nous comprenons les océans. La couche supérieure riche en eau de ces géants de glace aurait une pression 60 000 fois supérieure à la pression à la surface de la Terre. Cela signifie que les «océans» sur ces planètes se comporteraient davantage comme un liquide supercritique – des gaz hautement compressés qui ont des propriétés des liquides et des gaz – que comme l'eau sur Terre.

Pourtant, un océan de profondeur de 5 000 milles composé d'une substance quelque part entre le gaz et le liquide est tout aussi convaincant que n'importe quel océan super profond composé d'eau que nous le connaissons. Selon le Dr Burkhard Militzer, les océans sont assis au sommet des couches riches en carbone qui sont tout aussi profondes. Ces couches de carbone sont ensuite assises sur les noyaux des planètes. Uranus aurait un noyau de la taille de la planète Mercury, tandis que Neptune a un noyau plus proche de la taille de Mars. Tout cela est à la fois révélateur et, en quelque sorte, sert à rendre ces planètes éloignées d'autant plus mystérieuses.