Une équipe internationale impliquant une astrophysicienne du CNRS appartenant au laboratoire d'Etudes Spatiales de d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA) a obtenu des images de l'atmosphère de Neptune avec l'instrument VISIR équipant le Very Large Telescope de l'ESO dans le domaine de l'infrarouge moyen. Les températures de la troposphère de Neptune sont très inhomogènes avec un maximum très marqué au pôle sud.
Ceci s'explique par le fait que le pôle sud est constamment ensoleillé depuis 40 ans. Ces températures élevées permettent au méthane, qui condense aux autres latitudes, de s'échapper sous forme de gaz dans la stratosphère. Ce phénomène explique l'origine de l'abondance en méthane gazeux dans cette couche atmosphérique de Neptune qui était détectée de longue date mais n'avait pas été expliquée. Il pourrait y avoir ensuite transfert de ce méthane vers le pôle nord en fonction de la variation saisonnière dans les 80 années qui viennent. Malgré son faible ensoleillement, l'atmosphère de Neptune pourrait être plus active que celle de Jupiter ou Saturne.
Cartes de la température sur Neptune, prises les 1-2 septembre 2006.
Voir la légende détaillée en fin d’article
C'est la première fois que des chercheurs obtiennent des images à haute résolution de la planète Neptune dans le domaine de l'infrarouge moyen. De telles informations leur permettent de décrire la température de la troposphère de Neptune, mais surtout de sa tropopause qui est la limite entre la troposphère et la stratosphère. Ces observations ont été réalisées, il y a un an, avec l'un des quatre télescopes du Very Large Telescope de l'European Southern Observatory, équipé de la caméra-spectromètre moyen infrarouge VISIR.
Les données font apparaître une élévation de température au niveau du pôle sud de Neptune. Ceci peut parfaitement s'expliquer par le fait que l'année (temps d'une révolution autour du Soleil) neptunienne dure 165 années terrestres. Le pôle sud de Neptune est en ce moment à la fin de son été et a été exposé au Soleil depuis près de 40 ans subissant un réchauffement conséquent. Cet échauffement permet ainsi au méthane, piégé sous forme de glaces dans la troposphère, de se réchauffer et de s'échapper dans la stratosphère. Ce phénomène permet ainsi d'expliquer l'origine de l'abondance en méthane qui avait été détectée dans la stratosphère de Neptune, abondance qui n'avait jusqu'à présent pu être expliquée. Il y a en ce moment 8 fois plus de méthane au pôle sud que dans le reste de la tropopause neptunienne. La variation de l'abondance du méthane en fonction de la latitude est très importante et nous pouvons nous attendre à ce que dans quatre vingt années, lorsque le pôle nord sera en situation d'été, il y ait une inversion de la situation avec transfert de l'excédent de méthane du pôle sud vers le pôle nord.
Ces observations ont également mis en évidence la présence d'un point chaud à 65-70° de latitude sud, la température dans cette zone étant supérieure de 3° K à la température des zones contiguës. Cette zone pourrait être due à des mouvements verticaux de l'atmosphère à petites échelles.
Ainsi, malgré son éloignement du Soleil (30 unités astronomiques, soit 4,5 milliards de kilomètres) et donc le faible apport énergétique, l'atmosphère de Neptune est le siège d'une grande activité. Des échauffements de la tropopause avec échappement de méthane, des gradients d'abondance en méthane importants, une circulation atmosphérique qui rééquilibre ces abondances, la présence de points chauds dus à des mouvements atmosphériques, tous ces phénomènes indiquent que l'atmosphère de Neptune pourrait être plus active que celle de Jupiter ou de Saturne.
Légende de l’illustration :
Cartes de la température sur Neptune, prises les 1-2 septembre 2006, avec le nord en haut, et le pôle sud évident en bas de chaque image. Des étoiles sont également montrées pour la comparaison et la calibration. La longueur d'onde de chaque filtre est indiquée sur chaque image. Les deux images du haut (A et B) mesurent la température à la tropopause et indiquent une forte élévation de température au pôle sud. Les images C et D sondent la stratosphère et montrent un excès de température à 65-70°S qui se déplace avec la rotation de la planète. En D le dessin à droite représente le globe de Neptune et la position du pôle sud.
car c'est pas ce qui est dit : "Le pôle sud de Neptune est en ce moment à la fin de son été et a été exposé au Soleil depuis près de 40 ans subissant un réchauffement conséquent."
