Le ciel — astronomie

Neptune : la planète trouvée par les mathématiques

Neptune est la huitième planète du Système solaire et la plus éloignée du Soleil. C'est aussi la première à avoir été trouvée grâce à une prédiction mathématique. En 1846, Urbain Le Verrier a calculé où elle devait se trouver, et Johann Galle l'a repérée dans le ciel. Voyager 2, en 1989, reste la seule sonde à l'avoir visitée.

Une prédiction avant l'observation

Neptune est un cas rare dans l'histoire de l'astronomie : la planète a été localisée sur le papier avant d'être vue dans un télescope. Après la découverte d'Uranus en 1781, les astronomes ont suivi son orbite et remarqué qu'elle ne se déplaçait pas tout à fait comme le prévoyait la loi de la gravitation de Newton. Une autre planète, inconnue, exerçait peut-être une attraction sur elle.

Le mathématicien français Urbain Le Verrier et le Britannique John Couch Adams ont travaillé sur le problème de façon indépendante. Chacun a calculé où devait se trouver une telle planète pour expliquer les écarts observés. Le Verrier a envoyé sa prédiction à l'observatoire de Berlin. Dans la nuit du 23 septembre 1846, Johann Galle, assisté de Heinrich d'Arrest, a pointé un télescope vers l'endroit indiqué et a trouvé un objet qui ne figurait pas sur les cartes du ciel. Il se situait à environ un degré de la position prédite. Les historiens y voient souvent un triomphe de la mécanique céleste, la branche de la physique qui calcule le mouvement des corps sous l'effet de la gravité.

Une querelle de priorité a ensuite opposé la France et la Grande-Bretagne. Aujourd'hui, le mérite est reconnu aux deux calculateurs.

Quel genre de planète est-ce ?

Neptune est une géante de glaces, comme Uranus. Elle orbite à environ 30 unités astronomiques du Soleil (une unité astronomique correspond à la distance moyenne Terre-Soleil), soit environ 4,5 milliards de kilomètres. Un tour autour du Soleil dure environ 165 années terrestres, et en 2011 Neptune a achevé sa première révolution complète depuis sa découverte.

Le diamètre de Neptune est environ quatre fois celui de la Terre, et sa masse environ 17 fois supérieure. Un jour y dure environ 16 heures. La planète est invisible à l'œil nu : il faut des jumelles ou un télescope, et même ainsi elle apparaît comme un minuscule point bleuté. Pour bien débuter, consultez comment observer le ciel.

Atmosphère et vents

L'atmosphère de Neptune est composée principalement d'hydrogène et d'hélium, avec un peu de méthane. Le méthane absorbe la lumière rouge, ce qui explique la couleur bleue de la planète. Au sommet des nuages, la température avoisine −200 °C.

Neptune connaît les vents les plus rapides jamais mesurés dans le Système solaire : selon la NASA, ils dépassent 2 000 kilomètres par heure. C'est surprenant, car la planète reçoit très peu de lumière du Soleil. Les scientifiques cherchent encore ce qui alimente ces tempêtes.

En 1989, Voyager 2 a photographié une immense tempête sombre appelée la Grande Tache sombre, un énorme anticyclone. Lorsque le télescope spatial Hubble a observé la planète en 1994, cette tache avait disparu, ce qui montre à quelle vitesse l'atmosphère de Neptune peut changer.

La planète possède aussi un système d'anneaux fins et ténus. Les cinq principaux s'appellent Galle, Le Verrier, Lassell, Arago et Adams.

Triton

Neptune compte 16 lunes connues. La plus grande est Triton, découverte par l'astronome britannique William Lassell quelques semaines seulement après la planète elle-même. Elle mesure environ 2 700 kilomètres de diamètre.

Triton tourne autour de Neptune dans le sens opposé à la rotation de la planète : c'est une orbite rétrograde. L'explication scientifique la plus courante est que Triton a été capturée par la gravité de Neptune après être née dans la ceinture de Kuiper, la région de corps glacés située au-delà de l'orbite de Neptune. Dans ce cas, Triton serait une proche parente de Pluton par son origine.

La surface de Triton est extrêmement froide, environ −235 °C, et couverte en grande partie de glace d'azote. Voyager 2 y a observé des traînées sombres, traces de panaches (geysers) de gaz d'azote et de poussières. C'est l'un des très rares endroits du Système solaire où l'on connaît une telle activité sur un corps aussi froid.

La visite de Voyager 2

Voyager 2 a été lancée en 1977 et reste la seule sonde à avoir survolé Neptune. Son approche la plus proche a eu lieu le 25 août 1989, à quelques milliers de kilomètres au-dessus des nuages près du pôle nord. Elle a renvoyé des images des tempêtes, des anneaux et de Triton, et a découvert plusieurs nouvelles petites lunes. Une grande partie de ce que nous savons de Neptune provient de ces quelques jours.

Depuis, la planète est étudiée depuis la Terre avec de puissants télescopes comme Hubble et de grands observatoires au sol. Aucune nouvelle mission dédiée à Neptune n'a encore été lancée.

Neptune dans la culture

Cet article traite Neptune comme un objet astronomique. Pour savoir comment elle est interprétée dans la tradition symbolique de l'astrologie, consultez Neptune en astrologie. Il s'agit d'une tradition culturelle, et non d'un fait scientifique.

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