Les taches sombres de Neptune : de nouvelles hypothèses pour les expliquer grâce au Very Large Telescope

Pour la première fois, des astronomes ont pu observer depuis la Terre une des taches sombres éphémères de l'atmosphère de Neptune. Grâce à l'analyse spectrographique de la zone, ils ont pu imaginer des hypothèses sur l'origine de ce phénomène.

Jupiter a sa grande tache rouge, Neptune a ses grandes taches sombres… Si la première est connue depuis le XVIIe siècle, la découverte par Voyager 2 d’une grande tache sombre dans l’atmosphère de Neptune remonte seulement à 1989, lorsque la sonde est passée au plus près de la géante de glace. La nature de cette tache est restée inconnue, et d’autant plus mystérieuse qu’elle a fini par disparaître quelques années plus tard. Or, une équipe d’astronomes a pu observer une nouvelle tâche sombre pour la première fois en détail depuis le sol, et faire des hypothèses sur son origine grâce aux observations réalisées au Very Large Telescope (VLT) au Chili. Une prouesse, sachant que Neptune est à plus de 4 milliards de km de la Terre. Ces travaux sont publiés ce jeudi 24 août 2023 dans la revue Nature Astronomy.

Une couche profonde absorbe la lumière

La tache sombre, située dans l'hémisphère nord de la planète, avait d’abord été repérée par le télescope spatial Hubble en 2018. Elle a ensuite été observée l’année suivante par le spectromètre MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) installé sur le VLT. En analysant la lumière réfléchie dans la zone de la tache, l’instrument a ainsi découvert qu’une couche profonde de l’atmosphère, à une pression de 5 bars, absorbait les longueurs d’ondes inférieures à 700 nm (le domaine visible s’étend de 400 à 700 nm environ), ce qui entraîne naturellement un assombrissement de la zone.

Concernant les causes de cet assombrissement, les chercheurs en sont aux hypothèses. Un premier scénario envisage par exemple une remontée de sulfure d’hydrogène (H2S) depuis les profondeurs de la planète. Sous l’effet du rayonnement solaire, le gaz se transformerait en un composé opaque. Le deuxième scénario propose que les particules d'aérosol se soient formées à partir de glace d'H2S condensée sur des particules de brume plus sombres produites là encore par photochimie, et qui tombent depuis la stratosphère.

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