Atmosphère d'Uranus - Définition

Composition

La composition de l'atmosphère est différente de la composition d'Uranus donc elle est considérée comme un tout. Elle est composée principalement de dihydrogène et d'hélium. La fraction molaire de l'hélium, c'est-à-dire le nombre d'atomes par molécule d'hydrogèn/hélium, a été déterminé à partir des analyses infrarouges et les observations par occultation effectuées par Voyager 2. La valeur actuellement acceptée est de 0.15 ± 0.03 dans la haute troposphère, ce qui correspond à une fraction massique de 0.26 ± 0.05. Cette valeur est proche de la valeur de la fraction massique protosolaire d'hélium qui est de 0.275 ± 0.01, ce qui indique que l'hélium ne s'est pas installé au centre de la planète comme dans les autres géantes gazeuses. L'abondance du deutérium par rapport à l'hydrogène est et a été mesurée dans les années 1990 par le ISO (ISO), et apparait plus important que la valeur protosolaire de 2.25 ± 0.35^e qui a été mesurée sur Jupiter. Ce deutérium se présente exclusivement sous la forme de molécules de deutérure d'hydrogène.

Le quatrième constituant le plus abondant de l'atmosphère est le méthane (CH₄), dont la présence a été remarquée grâce à des observations spectroscopiques effectuées depuis la Terre. Le méthane forme des bandes absorbantes dans le domaine du visible et des infrarouges donnant à Uranus cette couleur cyan ou aigue-marine. Les molécules de méthane représentent 2,3 % de l'atmosphère en pourcentage molaire en dessous de la couche de nuages composés de méthane (situés à environ 1,3 bar); soit près de 20 à 30 fois celui du Soleil. L'abondance de composés tels que l'ammoniac, l'eau et le sulfure d'hydrogène dans la basse atmosphère est peu connue. Toutefois ils sont probablement plus importants que la valeur solaire.

La spectroscopie infrarouge, dont les mesures effectuées avec le Spitzer Space Telescope (SST), et les observations par occultation des UV, permirent de trouver des traces d'hydrocarbures dans la stratosphère d'Uranus, qui sont probablement produit par la photolyse du méthane induite par les radiations d'UV solaire. Parmi ces hydrocarbures se trouvaient de l'éthane (C₂H₆), de l'acétylène (C₂H₂), du méthylacétylène (CH₃C₂H), et du diacétylène (C₂HC₂H). La spectroscopie infrarouge a aussi permis de remarquer des traces de vapeur d'eau, de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone dans la stratosphère, qui peuvent provenir uniquement de sources extérieures telles que de la poussière et des comètes.