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Les scientifiques ont longtemps pensé que ces planètes étaient principalement constituées d'eau gelée, mais les récentes découvertes indiquent que leur composition pourrait être plus complexe. Les données recueillies par la sonde Voyager 2 et les observations depuis la Terre montrent que ces planètes possèdent également d'importantes quantités d'oxygène, de carbone et d'hydrogène. Cette composition variée soulève des questions sur la formation de ces géantes.
Uranus brille au sein de ses anneaux lumineux dans cette image du Télescope spatial James Webb.
Crédit: NASA, ESA, CSA, STScI
Les modèles actuels, basés sur les propriétés physiques mesurées, décrivent une enveloppe d'hydrogène et d'hélium, une couche sous-jacente de glace d'eau et d'ammoniac compressés, et un noyau rocheux central.
Cependant, les nouvelles analyses suggèrent que ces modèles pourraient être incomplets. Ces planètes géantes se seraient formées par l'accumulation de planétésimaux, similaires aux comètes actuelles de la ceinture de Kuiper, une région remplie de corps glacés au-delà de Neptune.
Uri Malamud, le chercheur principal de l'étude et scientifique planétaire à l'Institut Technologique d'Israël, met en doute la possibilité de former une géante comme Uranus et Neptune à partir de blocs de construction pauvres en glace. Pour explorer cette idée, l'équipe a construit des centaines de milliers de modèles des intérieurs de ces planètes.
Ces modèles prennent en compte divers composés chimiques, dont le fer, l'eau et le méthane, et cherchent à déterminer quel modèle correspond le mieux aux caractéristiques observées.
Les résultats montrent que les modèles avec une importante proportion de méthane sont les plus conformes. Le méthane pourrait se présenter en blocs solides ou, compte tenu de la pression, dans un état pâteux, formant une épaisse couche entre l'enveloppe d'hydrogène-hélium et la glace d'eau.
Ces découvertes pourraient éclairer notre compréhension de ces planètes encore mystérieuses, bien que la vérification de leur richesse en méthane représente un défi. Malamud souligne que cela serait un objectif pour l'une des missions proposées par la NASA et d'autres agences spatiales destinées à explorer Uranus.