Une étude, dont les résultats intitulés «The aurorae of Uranus past equinox» ont été publiés dans la revue Journal of Geophysical Research, a permis de présenter des images rares concernant la détection sur Uranus de nouvelles aurores polaires (dont les plus intenses jamais observées), qui apportent de nouvelles informations sur l'environnement magnétique atypique et mal connu de la septième planète du Système solaire.

Rappelons tout d'abord que «les aurores observées sur les planètes magnétisées comme la Terre et les planètes géantes sont provoquées par la rencontre entre des électrons énergétiques issus de l'environnement magnétique de la planète (la magnétosphère) et sa haute atmosphère» qui produit par fluorescence des émissions lumineuses.

En ce qui concerne Uranus, les observations d’aurores polaires sont très rares. Les premières «avaient été obtenues en janvier 1986 par le spectromètre ultraviolet de Voyager 2, lors de son survol de la planète, alors au solstice». Comme la planète présente «un axe de rotation proche du plan de l’écliptique, un axe magnétique incliné de 60° et une rotation rapide en 17,24 h», la sonde «avait révélé une magnétosphère sans équivalent dans le Système solaire».

Ce n'est ensuite «qu'en 2011, soit 25 ans plus tard, que les aurores uraniennes ont pu être redétectées avec une caméra ultraviolette du télescope spatial Hubble (NASA/ESA)», grâce à une approche méthodologique spécifique: «les observations ont été programmées en avance pour correspondre au passage de chocs dans le vent solaire, connus pour activer les aurores d'autres planètes et prédits à l'aide de modèles informatiques». Ainsi, ont été obtenues «les premières images de deux aurores uraniennes ténues peu après l'équinoxe».

Pour sa part, l'étude ici présentée, réalisée par la même équipe, «fait état de la détection de six nouvelles signatures d’aurores obtenues avec Hubble par paires d'images successives : la première dans le cadre d’une campagne menée en 2012, s'intéressant au rôle de la rotation planétaire, et les deux autres en 2014, en période de vent solaire particulièrement actif». Notons que «sur l’un des clichés pris le 24 novembre 2014 figure l’aurore la plus brillante jamais enregistrée, avec une puissance rayonnée d’environ 6-9 gigawatt».

Ces observations indiquent «que si le déclenchement des aurores dépend de la géométrie de l’ensemble 'magnétosphère – vent solaire', contrôlée par la rotation planétaire, il est également sensible à la force du vent solaire». Les images ont «permis de caractériser les propriétés moyennes des aurores uraniennes au voisinage de l’équinoxe»: plus précisément, «elles prennent la forme de taches localisées du côté jour de la planète, elles peuvent être intenses, durer plusieurs dizaines de minutes, présenter des variations d’intensité importantes, à l’échelle de la minute, voire de la seconde».

En outre, l'étude a pu «ajuster la position des aurores de 2014 à l’aide de modèles d’ovales auroraux construits à partir du modèle du champ magnétique d’Uranus le plus récent», ce qui «a permis de retrouver la longitude des pôles magnétiques d’Uranus, perdue peu après leur découverte en 1986 par Voyager 2 en raison d’une grande incertitude sur la valeur de la période de rotation planétaire».