Des recherches récentes menées par le scientifique planétaire Burkhard Militzer de l'Université de Californie à Berkeley suggèrent l'existence de vastes couches d'eau supercritique sous les atmosphères d'Uranus et de Neptune. Cette découverte pourrait transformer la compréhension actuelle de ces géants de glace.
Des simulations informatiques avancées indiquent que ces couches d'eau pourraient atteindre des épaisseurs allant jusqu'à 8 000 kilomètres, se formant sous des pressions extrêmes environ 60 000 fois supérieures à celles de l'atmosphère terrestre. Cette découverte, soutenue par des données de la sonde Voyager 2, pourrait aider à expliquer les champs magnétiques asymétriques d'Uranus et de Neptune et fournir des informations sur la formation de planètes similaires dans d'autres systèmes stellaires.
Le concept de la NASA, Uranus Orbiter and Probe, prévoit des missions futures visant à explorer les couches internes de ces planètes et leurs lunes. De telles missions pourraient non seulement confirmer les théories existantes, mais aussi ouvrir de nouvelles voies d'étude concernant le potentiel d'environnements habitables au-delà de la Terre.
Les simulations suggérant la présence de ces océans ont utilisé l'apprentissage automatique pour modéliser les interactions atomiques dans les conditions extrêmes de pression et de température présentes sur ces planètes. Les résultats ont indiqué que l'eau se sépare des hydrocarbures comme le méthane et l'ammoniac, entraînant des structures internes stratifiées. Ce phénomène s'aligne avec les données gravitationnelles obtenues par Voyager 2 dans les années 1980.
Les couches d'eau supercritique ne se comporteraient pas comme l'eau liquide sur Terre ; elles prendraient plutôt une forme intermédiaire entre gaz et liquide en raison des fortes pressions. Cette caractéristique est cruciale pour expliquer les champs magnétiques inclinés et asymétriques d'Uranus et de Neptune, qui contrastent avec les champs magnétiques dipolaires observés sur Jupiter et Saturne.
La NASA a priorisé une mission vers le système d'Uranus dans le cadre de ses plans d'exploration pour la prochaine décennie. Le concept Uranus Orbiter and Probe comprend l'envoi d'un orbiteur et d'une sonde atmosphérique pour étudier à la fois la planète et ses lunes.
Le lancement de cette mission pourrait avoir lieu avant 2034, en tirant parti d'un alignement planétaire qui permettrait une assistance gravitationnelle de Jupiter pour réduire le temps de voyage. Cette opportunité a été mise en avant dans le rapport décennal de la NASA sur les priorités d'exploration du système solaire.
Les lunes d'Uranus, en particulier Miranda, suscitent également l'intérêt des scientifiques. Cette lune glacée pourrait abriter un océan souterrain, similaire à ceux trouvés sur Europe, lune de Jupiter, et Encelade, lune de Saturne. Les données recueillies lors d'une mission vers le système uranien pourraient fournir des informations clés sur les conditions habitables potentielles dans ces environnements.
La découverte de ces possibles couches d'eau sur Uranus et Neptune redéfinit les différences entre les géants de glace et les géants gazeux comme Jupiter et Saturne. Comprendre ces structures internes pourrait améliorer les modèles existants de formation et d'évolution des planètes à l'intérieur et au-delà du système solaire.
Les simulations modernes, combinées aux données historiques des missions comme Voyager 2, ont jeté les bases de nouvelles recherches et de potentielles missions spatiales qui pourraient élargir les connaissances sur les géants de glace et leur potentiel à abriter des environnements similaires à ceux trouvés sur des exoplanètes.