Back to Search Start Over

Ice Giant Systems: The scientific potential of orbital missions to Uranus and Neptune

Authors :
Michele T. Bannister
Emma J. Bunce
Francesca Ferri
Christina Plainaki
O. Mousis
Léa Griton
Paolo Tortora
Paul Hartogh
Nadine Nettleman
Federico Tosi
Henrik Melin
Ravit Helled
Julianne I. Moses
Jonathan J. Fortney
Jürgen Schmidt
Yohai Kaspi
Leigh N. Fletcher
Diego Turrini
Ricardo Hueso
Sébastien Charnoz
Laurent Lamy
Nicolas André
Amy Simon
Thibault Cavalié
David Andrews
Elias Roussos
Gabriel Tobie
Adam Masters
Geraint H. Jones
Davide Grassi
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB)
Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ASP 2020
Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM)
Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
The Royal Society
ITA
USA
GBR
FRA
DEU
FIN
ISR
SWE
University of Zurich
Fletcher, Leigh N
Fletcher L.N.
Helled R.
Roussos E.
Jones G.
Charnoz S.
Andre N.
Andrews D.
Bannister M.
Bunce E.
Cavalie T.
Ferri F.
Fortney J.
Grassi D.
Griton L.
Hartogh P.
Hueso R.
Kaspi Y.
Lamy L.
Masters A.
Melin H.
Moses J.
Mousis O.
Nettleman N.
Plainaki C.
Schmidt J.
Simon A.
Tobie G.
Tortora P.
Tosi F.
Turrini D.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109))
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Source :
Planetary and Space Science, Planetary and Space Science, 2020, 191, pp.105030. ⟨10.1016/j.pss.2020.105030⟩, Planetary and Space Science, Elsevier, 2020, 191, pp.105030. ⟨10.1016/j.pss.2020.105030⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

Uranus and Neptune, and their diverse satellite and ring systems, represent the least explored environments of our Solar System, and yet may provide the archetype for the most common outcome of planetary formation throughout our galaxy. Ice Giants will be the last remaining class of Solar System planet to have a dedicated orbital explorer, and international efforts are under way to realise such an ambitious mission in the coming decades. In 2019, the European Space Agency released a call for scientific themes for its strategic science planning process for the 2030s and 2040s, known as Voyage 2050. We used this opportunity to review our present-day knowledge of the Uranus and Neptune systems, producing a revised and updated set of scientific questions and motivations for their exploration. This review article describes how such a mission could explore their origins, ice-rich interiors, dynamic atmospheres, unique magnetospheres, and myriad icy satellites, to address questions at the heart of modern planetary science. These two worlds are superb examples of how planets with shared origins can exhibit remarkably different evolutionary paths: Neptune as the archetype for Ice Giants, whereas Uranus may be atypical. Exploring Uranus' natural satellites and Neptune's captured moon Triton could reveal how Ocean Worlds form and remain active, redefining the extent of the habitable zone in our Solar System. For these reasons and more, we advocate that an Ice Giant System explorer should become a strategic cornerstone mission within ESA's Voyage 2050 programme, in partnership with international collaborators, and targeting launch opportunities in the early 2030s.<br />Comment: 34 pages, 9 figures, accepted to Planetary and Space Science

Details

Language :
English
ISSN :
00320633
Database :
OpenAIRE
Journal :
Planetary and Space Science, Planetary and Space Science, 2020, 191, pp.105030. ⟨10.1016/j.pss.2020.105030⟩, Planetary and Space Science, Elsevier, 2020, 191, pp.105030. ⟨10.1016/j.pss.2020.105030⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....bb833b19fe029b8e0693f7a37984428a