Le basculement d'Uranus enfin expliqué ?

Tout juste visible à l'œilœil nu, Uranus, septième planète du Système solaire, est une géante gazeuse au même titre que JupiterJupiter, SaturneSaturne et NeptuneNeptune. Découverte par l'astronomeastronome William HerschelWilliam Herschel en mars 1781, UranusUranus possède des anneaux et de nombreux satellites naturels, parmi lesquels TitaniaTitania, ObéronObéron, UmbrielUmbriel et ArielAriel sont les quatre plus imposants.

Les similitudes avec les autres géantes gazeuses s'arrêtent là, puisque, contre toute attente, cette planète est la seule dont l'axe de rotation se situe pratiquement dans le plan de révolution autour du Soleil. On a parfois tenté d'expliquer cette anomalieanomalie par un phénomène cataclysmique, en l'occurrence une collision avec une protoplanète aux débuts de la formation du Système solaire. Ce gigantesque impact aurait fait basculer Uranus. Mais cette théorie ne s'accorde pas avec la présence actuelle de nombreux satellites orbitant dans le plan équatorial de la planète : si la planète avait basculé de cette manière, les satellites n'auraient pas suivi.

Titania, le plus grand satellite d'Uranus, photographié ici par la sonde Voyager. Crédits : Nasa / JPL

Un satellite disparu entre en jeu

Il faut donc envisager un basculement progressif de l'ensemble du système d'Uranus, une hypothèse que viennent de proposer deux astronomes de l'Observatoire de Paris, G. Boué et J. Laskar. En effectuant des milliers de simulations numériquessimulations numériques de la migration des planètes géantes lors de leur formation et en ajoutant un nouveau satellite au voisinage d'Uranus, ils ont démontré que ce corps aurait pu accélérer le mouvement de précessionprécession qu'effectue l'axe de rotation de la planète au point de lui conférer une vitessevitesse comparable à la précession de son orbiteorbite.

Uranus serait alors entrée en résonancerésonance spinspin-orbite, permettant à l'axe de rotation de basculer lentement. Ce satellite environ cent fois moins massif que la planète aurait ensuite été éjecté lors de l'approche d'une autre planète géante, à l'époque où les nouvelles planètes ont migré pour rejoindre leur place actuelle.

Cette hypothèse, qui apporte une réponse élégante à la particularité de l'inclinaison de l'axe de rotation d'Uranus, a aussi le mérite de conforter de récentes théories concernant la formation des satellites des planètes externes. Selon ces théories, il manque actuellement un satellite à Uranus, si on la compare aux cas de Jupiter et de Saturne.