MIRANDA ( URANUS V )

Miranda, également connue sous le nom d'Uranus V, est un satellite d'Uranus. Cette lune fut découverte en 1948 par Gerard Kuiper. Elle porte le nom de Miranda, la fille du magicien Prospero qui apparait dans la tragi-comédie La Tempête de William Shakespeare. Miranda n'a été approchée qu'une seule fois, par la sonde Voyager 2 en janvier 1986. De tous les satellites naturels d'Uranus, Miranda est celui qui a été le mieux imagé par la sonde. Néanmoins, durant le survol de la sonde, l'hémisphère Nord était plongé dans la nuit, les observations se sont donc limitées à l'hémisphère Sud.
Miranda est la plus petite des cinq principales lunesnote 1 en orbite autour d'Uranus. Elle est aussi la plus proche de cette planète, à seulement 129 900 km et la moins dense. Sa surface semble composée de glace d'eau mêlée à des composés de silicates et de carbonates ainsi qu'à de l’ammoniac. À l'instar des autres lunes d'Uranus, son orbite est inscrite dans un plan perpendiculaire à l'orbite de la planète autour du Soleil, ce qui provoque des variations saisonnières extrêmes en surface. En cela, elle suit la rotation atypique de la planète qui tourne selon un axe quasiment parallèle au plan de son orbite autour du Soleil. Comme les autres lunes d'Uranus, Miranda s'est très probablement formée à partir d'un disque d'accrétion, appelé sous-nébuleuse, qui entourait la planète peu de temps après sa formation ou après que l’événement catastrophique, qui lui a donné son inclinaison, se soit produit. Cependant, Miranda présente une inclinaison de 4,338 ° par rapport au plan de l’équateur uranien, inclinaison qui est la plus marquée parmi celles des lunes majeures. Cette petite lune, qui aurait pu n'être qu'un corps glacé et inerte couvert de cratères d'impact, est en fait un surprenant, et unique, patchwork de zones très variées. La surface de Miranda comprend de vastes plaines vallonnées piquées de cratères et traversés par un réseau de failles escarpées et de rupes. Cette surface présente surtout trois impressionnantes couronnes, aussi appelées « coronae », dont les diamètres dépassent les 200 km. Ces formations géologiques ainsi que l’inclinaison anormale de l'orbite signent une activité géologique et une histoire complexe. Miranda aurait été marquée par des forces de marée, des mécanismes de résonances orbitales, un processus de différentiation planétaire partiel ainsi que par des mouvements de convection, d’expansion de son manteau et des épisodes de cryovolcanisme.

OBERON ( URANUS IV )

Obéron, également appelé Uranus IV, est le plus éloigné des grands satellites naturels d'Uranus. C'est le deuxième satellite d'Uranus de par sa taille et sa masse et le neuvième du système solaire en masse. Découvert par William Herschel en 1787, Obéron doit son nom à un personnage de la pièce de Shakespeare, Le Songe d'une nuit d'été. Son orbite autour d'Uranus est partiellement située en dehors de la magnétosphère d'Uranus.
Obéron est constitué de glace et de roche en quantités approximativement égales. Le satellite est probablement différencié en un noyau rocheux et un manteau glacé. Une couche d'eau liquide pourrait être présente à l'interface entre le noyau et le manteau. La surface d'Obéron, qui est sombre et légèrement rouge, semble avoir été principalement modelée par les impacts d'astéroïdes et de comètes. Il est couvert par de nombreux cratères d'impacts, certains atteignant jusqu'à 210 km de diamètre. Obéron a probablement connu un épisode de resurfaçage endogène qui a recouvert les surfaces les plus anciennes très cratérisées. Par la suite, l'expansion de son intérieur a engendré sur la surface d'Obéron un réseau de canyons et d'escarpements de faille. À l'instar de toutes les lunes majeures d'Uranus, Obéron s'est probablement formé à partir du disque d'accrétion qui entourait Uranus juste après la formation de la planète.
Le système uranien n'a été étudié de près qu'une seule fois, par la sonde Voyager 2 en janvier 1986. Voyager 2 a pris plusieurs images d'Obéron, permettant ainsi de cartographier environ 40 % de la surface de cette lune.

TITANIA ( URANUS III )

Titania, également appelé Uranus III, est le plus grand satellite naturel d'Uranus et le huitième du système solaire. Découvert par William Herschel en 1787, il doit son nom à Titania, la reine des fées de la pièce de Shakespeare, Le Songe d'une nuit d'été. Son orbite autour d'Uranus est entièrement située au sein de la magnétosphère de la planète.
Titania est constitué de glace et de roche en quantités approximativement égales. Le satellite est probablement différencié en un noyau rocheux et un manteau glacé. Une couche d'eau liquide pourrait être présente à l'interface entre le noyau et le manteau. La surface de Titania, sombre et légèrement rouge, a été modelée à la fois par les impacts d'astéroïdes et de comètes, et par les processus endogènes. Elle est couverte de nombreux cratères d'impacts, certains atteignant jusqu'à 326 km de diamètre, mais est moins cratérisée que la surface d'Obéron, le grand satellite le plus externe du système uranien. Titania a probablement connu un épisode de resurfaçage endogène qui a recouvert les surfaces les plus anciennes très cratérisées. Par la suite, l'expansion de son intérieur a engendré sur la surface de Titania un réseau de canyons et d'escarpements de faille. À l'instar de toutes les lunes majeures d'Uranus, elle s'est probablement formée à partir du disque d'accrétion qui entourait Uranus juste après la formation de la planète.
Le système uranien n'a été étudié de près qu'une seule fois, par la sonde Voyager 2 en janvier 1986, qui a pris plusieurs images de Titania, permettant ainsi de cartographier environ 40 % de la surface de cette lune.

UMBRIEL ( URANUS II )

Umbriel, également appelé Uranus II, est le troisième satellite naturel d'Uranus par la taille. Découvert en 1851 par William Lassell, en même temps qu'Ariel, il reçoit alors le nom d'un personnage du poème La Boucle de cheveux enlevée (« The Rape of the Lock »), d'Alexander Pope.

Umbriel est principalement constitué de glace, et d'une fraction substantielle de roche. Sa structure interne pourrait être différenciée entre un noyau rocheux et un manteau de glace. Sa surface est la plus sombre parmi celles des lunes d'Uranus, et aurait été principalement façonnée par des impacts météoritiques. Cependant, la présence de canyons suggère l'existence de processus endogènes dus à l'expansion de son intérieur au début de son évolution. Le satellite pourrait avoir subi un resurfaçage endogène qui aurait recouvert une partie des surfaces les plus anciennes.
Parmi les satellites d'Uranus, Umbriel a la surface la plus marquée par des cratères d'impact après Obéron, certains mesurant jusqu'à 210 km de diamètre. La principale caractéristique géologique à la surface d'Umbriel est un anneau de matériaux clairs au fond du cratère Wunda.
Comme tous les satellites d'Uranus, Umbriel s'est probablement formé à partir d'un disque d'accrétion entourant la planète juste après sa formation. Le système d'Uranus a été étudié de près une seule fois, par la sonde Voyager 2, en janvier 1986. Elle a pris plusieurs images d'Umbriel, qui ont permis de cartographier environ 40 % de sa surfacen 2.

ARIEL ( URANUS I )

Ariel, également connu sous le nom d'Uranus I, est un satellite naturel d'Uranus. Découvert le 24 octobre 1851 par William Lassell, il est nommé d'après un esprit de l'air apparaissant dans le poème La Boucle de cheveux enlevée d'Alexander Pope et la pièce de théâtre La Tempête de William Shakespeare. Il n'a été survolé que par une seule sonde spatiale, Voyager 2, en 1986, et seulement 35 % de la surface de l'astre a pu être photographiée à cette occasion.

Ariel est la plus brillante des lunes en orbite autour d'Uranus, ainsi que la troisième plus massive et la quatrième plus grande. Elle est principalement composée, à parts égales, de glaces et de roches. À l'instar des autres lunes d'Uranus, son orbite est inscrite dans un plan perpendiculaire à l'orbite de la planète autour du Soleil, ce qui provoque des variations saisonnières extrêmes en surface. En cela, elle suit la rotation atypique de la planète qui tourne selon un axe quasiment parallèle au plan de son orbite autour du Soleil. Pour cette raison, Ariel, comme les autres lunes d'Uranus, s'est très probablement formée à partir d'un disque d'accrétion qui entourait la planète peu de temps après sa formation. Sa structure interne s'est différenciée pour former un noyau de roche et un manteau de glace. Ariel a une surface complexe comprenant de vastes terrains marqués par des cratères d'impact et traversés par un réseau de failles escarpées, de canyons et de crêtes. Cette surface montre des signes d'une activité géologique plus récente que les autres lunes d'Uranus, résultant des importantes forces de marées exercées par la planète. L'énergie ainsi accumulée a été dissipée sous forme de chaleur dans le manteau de l'astre.

URANUS ET SES SATELITES

Uranus, la septième planète du système solaire, possède 27 satellites naturels connus1. Ces satellites tirent leurs noms des personnages des œuvres de William Shakespeare et Alexander Pope2. William Herschel découvrit les deux premières lunes, Titania et Obéron en 1787 tandis que les autres lunes en équilibre hydrostatique furent découvertes par William Lassell en 1851 (Ariel et Umbriel) et Gerard Kuiper en 1948 (Miranda)2. Les autres lunes furent découvertes après 1985, pour certaines durant le survol de Voyager 2 et pour les autres par des télescopes au sol1,3.
Les satellites d'Uranus sont divisés en trois groupes : treize satellites intérieurs, cinq satellites majeurs et neuf satellites irréguliers. Les satellites intérieurs sont de petits corps sombres qui ont des caractéristiques et une origine communes avec les anneaux de la planète. Les cinq satellites majeurs ont une masse suffisante pour être en équilibre hydrostatique et quatre présentent à la surface des signes d'activité interne tels que la formation de canyons ou du volcanisme3. Le plus grand satellite d'Uranus, Titania, est le huitième plus grand du système solaire avec un diamètre de 1 578 km, mais est vingt fois moins massif que la Lune. Les satellites irréguliers d'Uranus ont des orbites elliptiques et fortement inclinées (en majorité rétrogrades) et orbitent à de grandes distances de la planète1.


William Herschel découvrit les deux premiers satellites (Titania et Obéron) le 11 janvier 1787, six ans après avoir découvert Uranus. Dans les années suivantes, Herschel crut découvrir quatre satellites supplémentaires (voir paragraphe suivant) et peut-être un anneau. Durant une cinquantaine d'années, Herschel fut le seul à avoir observé les satellites d'Uranus4. Durant les années 1840, de meilleurs instruments et la position favorable d'Uranus dans le ciel permirent des observations suggérant la présence de lunes supplémentaires. Ariel et Umbriel furent découvertes par William Lassell en 18515. La numérotation des lunes d'Uranus en chiffres romains resta incertaine durant très longtemps et les publications hésitèrent entre la numérotation de Herschel (dans laquelle Titania et Obéron sont II et IV) et celle de Lassell (où ils sont parfois I et II)6. Avec la confirmation de l'existence d'Ariel et d'Umbriel, Lassell attribua les numéros I à IV par ordre croissant de distance à Uranus7. Cette convention fut finalement adoptée7. En 1852, le fils de Herschel, John Herschel attribua des noms aux quatre lunes d'Uranus alors connues8.

Aucun autre satellite ne fut découvert durant le siècle suivant. En 1948, Gerard Kuiper découvrit Miranda, le plus petit et le dernier des cinq grands satellites sphériques d'Uranus, à l'observatoire McDonald8,9. Des décennies plus tard, le survol d'Uranus par la sonde Voyager 2 en janvier 1986 permit d'identifier dix lunes intérieures3. Puck fut découvert dès la fin de l'année 198510, puis dans le courant de janvier 1986, Juliette10, Portia11, Cressida11, Desdémone11, Rosalinde11, Belinda11, Cordélia12, Ophélie12 et Bianca12. Un autre satellite, Perdita, fut découvert en 1999 en étudiant de vieux clichés Voyager 213 (découverte publiée en 200114). Caliban15 et Sycorax15 furent découverts par des télescopes terrestres en 1997. Setebos16, Stephano16 et Prospero17 le furent en 1999, Trinculo18, Francisco et Ferdinand19 en 2001, Margaret20, Mab21 et Cupid21 en 2003.
Uranus fut la dernière planète géante sans satellite naturel irrégulier connu. Depuis 1997, neuf satellites irréguliers extérieurs ont été identifiés à l'aide de télescopes au sol1. Deux lunes intérieures supplémentaires, Cupid et Mab, ont été découvertes grâce au télescope spatial Hubble en 200322. Le satellite Margaret est le dernier découvert à ce jour (2008) ; sa découverte fut publiée en octobre 200320