BON ANNIVERSAIRE URANUS : 220 ANS APRÈS SA DÉCOUVERTE

Par Jean Pierre MARTIN  Avril 2001   http://www.planetastronomy.com

1) INTRODUCTION

C’est le 13 Mars 1781 que William Herschel, un collègue astronome amateur a découvert une petite lueur se déplaçant dans le ciel de nuit en nuit. Il pensa d’abord que c’était une comète mais ce n’en était pas une, c’était une planète, la première planète découverte depuis l’antiquité. De plus sa position aussi lointaine (presque 20 UA), doublait la taille du système solaire connu qui s’arrêtait alors à Saturne.

2) QUI ETAIT WILLIAM HERSCHEL ?

Wilhelm Herschel, né en 1738 à Hanovre (Nord de l'Allemagne) était un musicien et un passionné de musique, toute sa famille l'était d'ailleurs. Lorsque les Français prirent la ville à la suite d'une des nombreuses guerres de l'époque, cela le motiva pour quitter son pays et il se réfugia en Angleterre ou il anglicisa son nom en William. Il s'occupait toujours de musique et les affaires marchaient bien., si bien qu'après 5 années il pouvait envoyer de l'argent à sa famille à Hanovre. Il est organiste et chef des chœurs de la ville de Bath. En 1772 il fait venir sa sœur Caroline qui lui en a été reconnaissante jusqu'à la fin de sa vie et fut sa plus fidèle assistante.

UNE PASSION : L'ASTRONOMIE

Plus tard William, se tourna vers l'Astronomie comme aboutissement de ses études musicales : il était en effet intéressé par l'aspect harmonie et mathématique de l'astronomie et de la musique. De fil en aiguilles, il se tourna bien logiquement vers l'optique et se mit à construire des télescopes..

Voici donc ce que l'on pouvait appeler à l'époque un "honnête homme": le jour sa maison est une école de musique, le soir un centre de fabrication de télescopes et d'observations astronomiques. Il commence à être connu dans le domaine des sciences et rencontre W. Watson de la Royal Society (celle de Newton) qui va rester son ami jusqu'à la fin de sa vie.

C'est un observateur hors pair, et ce qui devait arriver arriva; le 13 Mars 1781, à l'age de 42 ans, après plusieurs nuits d'observations il voit un très léger point lumineux se déplacer, mais oui, ce ne peut être qu'une planète, c'est une nouvelle planète. La découverte fait l'effet d'une bombe, en effet depuis les Grecs (2000 ans) le monde astronomique s'arrêtait à Saturne, tout d'un coup le système solaire doublait de volume. Cette découverte incita le roi Georges III à lui donner des subsides permanents afin qu'il ne se consacre qu'aux sciences.

TROUVER UN NOM

Le monde s'enrichissait d'une nouvelle planète, mais il fallait maintenant lui trouver un nom : Il n'y avait pas de précédent, comment allait-on procéder? Le Français De Lalande (célèbre pour d'autres faits astronomiques que nous conterons une prochaine fois) proposa immédiatement de l'appeler "Herschel", l'Allemand Johann Bode (de la loi Titus-Bode) propose lui de la nommer Uranus, car en effet, il souhaite rester dans la lignée de la mythologie grecque : Uranus est le père de Saturne, qui est lui-même le père de Jupiter, père de Mars, Vénus, Mercure et Apollon (le Soleil). Et Herschel que pensait-il de tout cela?? En reconnaissance aux espèces sonnantes et trébuchantes données par le Roi, il proposa de l'appeler Georges (en fait en latin : Georgium Sidus : l'étoile de Georges), cela ne plut pas à tout le monde surtout après la disparition du Roi.

En fait pendant des décennies cette nouvelle planète n'eut pas de vrai nom, et le nom d'Uranus ne fut officiellement accepté que beaucoup plus tard.

UN CONSTRUCTEUR GÉNIAL

En plus d'être un observateur hors-pair (il découvre les deux plus gros satellites d'Uranus : Titania et Oberon dans la foulée de sa découverte de cette planète. La règle nouvellement créée veut que les satellites d'Uranus soient nommés d'après les personnages de Shakespeare), William Herschel, "amateur" astronome était très doué et il construisit le plus grand télescope de son époque et qui le resta pendant plus d'un demi-siècle : un télescope de 40 pieds (12m de long!) à miroir de 48 pouces (1220mm) (voir illustration suivante)

Il meurt en 1822, les amateurs astronomes devraient être tristes car leur plus éminent représentant disparaît; William Herschel gagne à être connu, il a donné ses lettres de noblesse à l'astronomie amateur. Thank you Bill!

3) URANUS EN DÉTAILS

Que savons nous maintenant en fait de cette nouvelle planète? C'est une planète gazeuse, très grande (voir tableau) et très éloignée du soleil (19 UA), le soleil est un point à cette distance, mais quand même l'objet le plus brillant du ciel. La curiosité d'Uranus est le fait que son axe de rotation soit extrêmement incliné, en fait elle roule sur le coté ce qui conduit à un rythme des saisons très particulier (certaines zones de cette planète restent dans le noir pendant des décennies : voir dessin suivant).

L'orbite d'Uranus est inclinée de 97° par rapport à son plan orbital, le soleil est situé au-dessus du pole N ou S alternativement pendant 42 ans. (D'après Planets beyond M. Littmann).

Uranus
(International notation : decimal point = , thousand = . )
Découvert par / Discovered by	William Herschel
Date de la découverte / Date of discovery	1781
Masse (Terre=1) / Mass (Earth = 1)	14,535
Rayon équatorial / Equatorial radius (km)	25.559
Rayon équat (Terre=1) / Equatorial radius (Earth = 1)	4,0074
Densité moyenne / Mean density (g/cm^3)	1,29
Dist moy de la Terre / Mean distance from the Sun (Earth = 1)	19,19 AU
Période de rotation / Rotational period (hours) (retrograde)	-17.9
Période orbitale (an) / Orbital period (years)	84,01
Vitesse moy orbitale / Mean orbital velocity (km/sec)	6,81
Excentricité de l'orbite / Orbital eccentricity	0,0461
Inclinaison de l'axe de rotation / Tilt of axis (degrees)	97,86
Inclinaison de l'orbite / Orbital inclination (degrees)	0,774
Gravité au niveau équatorial / Equatorial surface gravity (Earth=1)	0,91
Vitesse de libération (Terre =11km/s) / Equatorial escape velocity (km/sec)	21,30
Albédo / Visual geometric albedo	0,51
Magnitude / Magnitude (Vo)	5,52
Temp moy des nuages / Mean cloud temperature	-193°C
Pression atmosphérique / Atmospheric pressure (bars)	1,2
Composition atmosphère / Atmospheric composition Hydrogen Helium Methane	83%  15%  2%
Nombre de satellites / Number of moons (2001)	21
(Tableau inspiré de Solarview.com Calvin Hamilton)

En fait on ne sait pas exactement si le pole Nord est le pole Nord, je m'explique, tout étant relatif en ce bas monde, ou l'inclinaison de cette planète est légèrement supérieure à 90° et sa rotation est directe (anti-horaire) ou son inclinaison est un peu moins de 90° et sa rotation est rétrograde (horaire). Intéressant n'est-ce pas??

De même son champ magnétique est décalé par rapport à son axe de rotation.

Sa composition : roches et glaces et un peu d'hydrogène. On pense qu'il n'y a pas de noyau solide. L'atmosphère est composée principalement d'H (83%), de He (15%) et le reste de Méthane (CH4) ce qui lui donne cette belle couleur bleue (CH4 dans la haute atmosphère absorbe le rouge).

Comme toutes les planètes géantes, Uranus a des anneaux (très fins) qui ont été confirmés par la visite de Voyager 2 en Janvier 1986, de même cette sonde a permis de découvrir tout un tas de nouveaux satellites, il y en a au moins 21 à ce jour.

MIRANDA

Le plus intéressant des satellites est Miranda (voir photo suivante) et de plus, c'est celui dont Voyager s'est approché le plus.

Miranda prise par Voyager 2 Assemblage numérique de photos prises le 24 Janvier 1986

Un relief tourmenté pour le moins (Photo NASA-JPL)

C'est un petit satellite d'a peu près 500km de diamètre et sa surface est très irrégulière et incomparable dans le système solaire. Elle se compose de canyons et de gorges de plus de 20km de haut (5% de son diamètre!!) et de mélange de terrains jeunes et anciens. Cette irrégularité conduit beaucoup de scientifiques à penser que Miranda a été décomposée ou désagrégée plusieurs fois au cours de son existence et après chaque explosion elle se serait ré-accréter (voir dessin suivant)

(d'après Eric Burgess Columbia Univ Press & NASA)

Miranda a été découverte par Kuiper en 1948 et a été nommée ainsi suivant la tradition, c'est le nom d'un personnage de La Tempête de Shakespeare.

4) BIBLIOGRAPHIE / SITES WEB

Livres à consulter :

· Uranus and Neptune the distant giants E. Burgess Columbia Univ Press (1988)

· Planets beyond Mark Littmann Wiley Sciences Editions (1990)

· Exploration of the solar system W. Kaufmann III MacMillan Publishing (1978)

Sites Web :

· http://www.solarviews.com/eng/uranus.htm le plus de détails sur Uranus

· http://www.seds.org/nineplanets/nineplanets/uranus.html

· http://pds.jpl.nasa.gov/planets/welcome/uranus.htm site du JPL concepteur de Voyager

· http://voyager.jpl.nasa.gov/image/uranus.html

· http://www.windows.ucar.edu a aussi un site bien fait pour enfants, à consulter

· http://www.tased.edu.au/nineplanets/pxuranus.html liste des images sur Uranus , un must