Notre système solaire est un endroit fascinant. Entre ses huit planètes et de nombreuses planètes naines, il existe de sérieuses différences en termes d'orbite, de composition et de température. Alors que les conditions au sein du système solaire intérieur, où les planètes sont de nature terrestre, peuvent devenir assez chaudes, les planètes qui orbitent au-delà de la ligne de gel - où il fait suffisamment froid pour que les substances volatiles (c'est-à-dire l'eau, l'ammoniac, le méthane, le CO et le CO²) se condensent en solides - peut devenir très froid!
C’est dans cet environnement que nous trouvons Neptune, la planète la plus éloignée (et donc la plus froide) du système solaire. Alors que ce géant gaz / glace n'a pas de «surface» à proprement parler, des recherches et des survols basés sur la Terre ont été menés qui ont réussi à obtenir des mesures précises de la température dans la haute atmosphère de la planète. Tout compte fait, la planète connaît des températures allant d'environ 55 K (-218 ° C; -360 ° F) à 72 K (-200 ° C; -328 ° F), ce qui en fait la planète la plus froide du système solaire.
Caractéristiques orbitales:
De toutes les planètes du système solaire, Neptune orbite autour du Soleil à la plus grande distance moyenne. Avec une excentricité très mineure (0,0086), il orbite autour du Soleil sur un axe semi-majeur d'environ 30,11 UA (4 504 450 000 000 km), allant de 29,81 UA (4,459 x 109 km) au périhélie et 30,33 AU (4,537 x 109 km) à l'aphélie.
Neptune prend 16 heures 6 minutes et 36 secondes (0,6713 jours) pour effectuer une seule rotation sidérale et 164,8 années terrestres pour effectuer une seule orbite autour du Soleil. Cela signifie qu'un seul jour dure 67% aussi longtemps sur Neptune, alors qu'une année équivaut à environ 60 190 jours terrestres (ou 89 666 jours neptuniens).
Parce que l'inclinaison axiale de Neptune (28,32 °) est similaire à celle de la Terre (~ 23 °) et de Mars (~ 25 °), la planète subit des changements saisonniers similaires. Combiné à sa longue période orbitale, cela signifie que les saisons durent quarante ans terrestres. De plus, l'inclinaison axiale des planètes entraîne également des variations de la durée de sa journée, ainsi que des variations de température entre les hémisphères nord et sud (voir ci-dessous).
Température «de surface»:
En raison de leur composition, il est techniquement impossible de déterminer une température de surface sur des géantes gazeuses ou glaciaires (par rapport aux planètes terrestres ou aux lunes). En conséquence, les astronomes se sont appuyés sur des mesures obtenues à des altitudes où la pression atmosphérique est égale à 1 bar (ou 100 kilo Pascals), l'équivalent de la pression atmosphérique ici sur Terre au niveau de la mer.
C'est ici à Neptune, juste en dessous des nuages de niveau supérieur, que les pressions atteignent entre 1 et 5 bars (100 - 500 kPa). C'est également à ce niveau que les températures atteignent leur maximum enregistré de 72 K (-201,15 ° C; -330 ° F). À cette température, les conditions sont propices à la condensation du méthane et on pense que des nuages d'ammoniac et de sulfure d'hydrogène se forment (ce qui donne à Neptune sa coloration cyan foncée caractéristique).
Mais comme pour toutes les géantes à gaz et à glace, les températures varient à Neptune en raison de la profondeur et de la pression. En bref, plus on pénètre dans Neptune, plus il fait chaud. À sa base, Neptune atteint des températures allant jusqu'à 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), ce qui est comparable à la surface du Soleil. Les énormes différences de température entre le centre de Neptune et sa surface créent d'énormes tempêtes de vent, qui peuvent atteindre jusqu'à 2 100 km / heure, ce qui en fait les plus rapides du système solaire.
Anomalies et variations de température:
Alors que Neptune fait la moyenne des températures les plus froides du système solaire, une anomalie étrange est le pôle sud de la planète. Ici, il fait 10 degrés K de plus que le reste de la planète. Ce «point chaud» se produit parce que le pôle sud de Neptune est actuellement exposé au soleil. Alors que Neptune continue son voyage autour du Soleil, la position des pôles s'inversera. Ensuite, le pôle nord deviendra le plus chaud et le pôle sud se refroidira.
Le temps plus varié de Neptune par rapport à Uranus est dû en partie à son chauffage interne plus élevé, ce qui est particulièrement déroutant pour les scientifiques. Malgré le fait que Neptune soit situé à plus de 50% plus loin du Soleil qu'Uranus et ne reçoive que 40% de sa quantité de lumière solaire, les températures de surface des deux planètes sont à peu près égales.
Plus profondément à l'intérieur des couches de gaz, la température augmente régulièrement. Ceci est cohérent avec Uranus, mais curieusement, l'écart est plus grand. Uranus rayonne seulement 1,1 fois plus d'énergie qu'il reçoit du Soleil, tandis que Neptune rayonne environ 2,61 fois plus. Neptune est la planète la plus éloignée du Soleil, mais son énergie interne est suffisante pour entraîner les vents planétaires les plus rapides du système solaire. Le mécanisme pour cela reste inconnu.
Et tandis que les températures sur Pluton ont été enregistrées comme atteignant un niveau plus bas - jusqu'à 33 K (-240 ° C; -400 ° F) - le statut de Pluton en tant que planète naine signifie qu'elle n'est plus dans la même classe que les autres. En tant que tel, Neptune reste la planète la plus froide des huit.
Nous avons écrit de nombreux articles sur Neptune ici dans Space Magazine. Voici le Neptune géant du gaz (et de la glace), à quoi ressemble la surface de Neptune?, 10 faits intéressants sur Neptune et les anneaux de Neptune.
Si vous souhaitez plus d'informations sur Neptune, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur Neptune et voici un lien vers le Guide d'exploration du système solaire de la NASA à Neptune.
Nous avons enregistré un épisode entier de Astronomy Cast à propos de Neptune. Vous pouvez l'écouter ici, Episode 63: Neptune.
