Les deux anneaux externes d’Uranus ont des origines totalement différentes, selon de nouvelles données des télescopes.

L’analyse spectrale révèle : un anneau composé de glace d’eau issue du satellite Mab, l’autre formé de matériau rocheux et organique provenant d’objets inconnus

Des astronomes ont réussi, pour la première fois, à « décomposer » intégralement en longueurs d’onde les deux anneaux externes d’Uranus - μ et ν - en combinant les observations de l’observatoire Keck à Hawaï avec celles des télescopes Hubble et James-Webb. Cette approche a permis de déterminer leur composition et d’expliquer pourquoi leur apparence diffère.

Ces deux anneaux sont extrêmement peu lumineux et se situent à proximité des orbites de 14 petits satellites d’Uranus. Cette configuration a longtemps empêché leur étude directe, laissant de nombreuses caractéristiques dans l’ombre.

D’après Imke de Pater, de l’Université de Californie à Berkeley, l’analyse de la lumière réfléchie sert à estimer la taille des particules et la nature de la matière, et donc à reconstituer l’origine de ces anneaux.

On savait déjà que l’anneau μ présentait une teinte bleuâtre, tandis que l’anneau ν tirait vers le rouge. Cela suggérait des matériaux distincts, sans qu’une explication précise ne soit disponible. Désormais, grâce à la mise en commun de données dans le visible et l’infrarouge, les chercheurs ont obtenu le spectre de réflexion complet des deux anneaux. Ils y ont repéré un point commun : un signal d’absorption autour de 3 microns, présent dans les deux.

Les divergences apparaissent ensuite clairement. Les signatures de l’anneau μ correspondent à de la glace d’eau. À l’inverse, l’anneau ν est constitué principalement de matériau rocheux, avec un apport de composés organiques riches en carbone.

L’origine de la matière n’est pas la même non plus. L’anneau μ se forme à partir de particules arrachées à la surface du petit satellite Mab, d’environ 12 km de diamètre, ce qui implique également que Mab lui-même est majoritairement glacé. L’anneau ν, lui, se met en place autrement : il provient de débris et de poussières produits lors de collisions entre des corps rocheux plus grands, qui n’ont pas encore été observés directement.

Les anneaux d’Uranus ont été repérés pour la première fois en 1977, lorsqu’une étoile observée a été occultée par la planète. Par la suite, Voyager 2 et le télescope Hubble ont montré que le système d’anneaux était bien plus complexe qu’on ne l’imaginait au départ. La distinction plus fine des anneaux μ et ν a commencé au début des années 2000, mais ce n’est qu’avec l’ajout des données du télescope James-Webb, opérant dans l’infrarouge, qu’il a été possible d’assembler une vision complète.

Les scientifiques soulignent que la luminosité de l’anneau μ pourrait varier au fil du temps, sans que les raisons en soient clairement établies à ce stade. Pour comprendre définitivement l’architecture du système d’Uranus, de futures missions spatiales seront probablement nécessaires.