Loin dans les confins du système solaire, la planète naine Pluton se trouve dans un voisinage de glace et de roche connu sous le nom de ceinture de Kuiper. Les températures glaciales signifient que le petit corps contient une grande quantité de glace. Lorsque la sonde New Horizons de la NASA a survolé le petit monde en juillet 2015, elle a ouvert de nouvelles perspectives sur sa surface et sa composition.
Surface de Pluton
Située 30 à 50 fois plus loin du soleil que la Terre, la composition de Pluton ressemble davantage aux planètes terrestres rocheuses qu’aux géantes gazeuses qui sont ses voisines. New Horizons a révélé que la surface de la planète naine semble être dominée par de la glace d’azote, à laquelle se mêlent du méthane et du carbone.
Alors que le vaisseau spatial effectuait son survol épique, la caractéristique dominante de Pluton était une énorme région en forme de cœur officieusement nommée Tombagh Regio par les scientifiques de la mission. (Tous les noms de caractéristiques sur Pluton sont informels, n’ayant pas encore été approuvés par l’Union astronomique internationale). Au sein du cœur, les caractéristiques sont très variées.
« Il y a une différence prononcée de texture entre les plaines plus jeunes et gelées à l’est et le terrain sombre et fortement cratérisé à l’ouest », a déclaré Jeff Moore, chef de l’équipe de géologie, de géophysique et d’imagerie de New Horizons, dans un communiqué.
L’énorme champ contient des glaciers glacés et des caractéristiques polygonales en forme de blocs, ainsi que deux montagnes qui pourraient être des volcans de glace. Les scientifiques pensent que les blocs, situés sur une sous-section du cœur connue sous le nom de Sputnik Planum, pourraient être des morceaux de glace transportés par l’azote gelé à l’intérieur, se déplaçant lentement au fil du temps comme des icebergs sur un océan. Ce qui manque au cœur est encore plus révélateur : pas un seul cratère ne marque la plaine, ce qui suggère que la surface est relativement récente.
Si le cœur de Pluton est jeune, le reste de sa peau est légèrement plus âgé. Des cratères recouvrent la surface à des degrés divers, certains étant plus fortement impactés que d’autres. La surface varie également en couleur et en luminosité, avec des variations de noir, d’orange et de blanc. Le méthane varie à travers la surface, fortement concentré le long des plaines lumineuses et des bords de cratères, mais absent des centres de cratères et des régions plus sombres.
Une autre caractéristique dominante sur Pluton est Cthulu Regio, ou « la baleine ». Se trouvant le long de l’hémisphère sud, Cthulu Regio est une région sombre qui borde le cœur. Les couleurs sombres pourraient être composées de « tholins », des hydrocarbures complexes. Une forte cratérisation suggère que la région est vieille de plusieurs milliards d’années, bien plus que le cœur. La surface retient également une atmosphère ténue.
Le long de la ligne qui séparait le jour et la nuit lorsque le vaisseau spatial a zippé, une région de la surface a une apparence de « peau de serpent ».
« C’est un paysage unique et perplexe qui s’étend sur des centaines de kilomètres », a déclaré dans un communiqué William McKinnon, chef adjoint de l’équipe de géologie, de géophysique et d’imagerie (GGI) de New Horizons, de l’Université Washington de Saint-Louis.
« Cela ressemble plus à de l’écorce d’arbre ou à des écailles de dragon qu’à de la géologie. Cela prendra vraiment du temps à comprendre ; peut-être est-ce une combinaison de forces tectoniques internes et de sublimation de la glace entraînée par la faible lumière solaire de Pluton. »
Avant l’arrivée de New Horizons, la distance et la petite taille de Pluton faisaient de son étude un défi. Les astronomes s’appuyaient sur des optiques de pointe comme le télescope spatial Hubble pour examiner la planète naine. Le puissant télescope a découvert de nouvelles lunes autour de Pluton au cours des dernières années. Les scientifiques ont utilisé la plus grande lune de Pluton, Charon, dont la taille est proche de celle de la planète naine et dont la composition est similaire, pour étudier la surface de Pluton. Lorsque Charon passe entre Pluton et la Terre, l’éclipse bloque la lumière de la surface, ce qui met en évidence les changements de luminosité sur Pluton. Ils ont également utilisé la lune, souvent appelée « planète jumelle » en raison de sa taille similaire, pour améliorer les calculs de la taille et de la masse de son compagnon.
Inside Pluto
Avant l’arrivée de New Horizons, on pensait que Pluton était une planète morte autour d’un noyau rocheux. L’apparence étonnamment jeune du petit monde suggère que l’intérieur est beaucoup plus actif que prévu. Bien qu’il puisse contenir un noyau interne rocheux, la couche de manteau externe pourrait avoir été autrefois un océan d’eau liquide qui n’a gelé que récemment (en termes géologiques).
Les icebergs flottants de Sputnik Planum donnent un aperçu des processus de chauffage à l’intérieur du minuscule monde, les cellules de chauffage convectif pouvant contribuer à expliquer leur formation. Lorsque les collines de glace qui bordent la plaine atteignent la zone de convection, elles sont poussées vers les bords des cellules, où elles s’accumulent. L’un des amas, officieusement connu sous le nom de « Challenger Colles », mesure environ 60 kilomètres de long et 35 kilomètres de large. Pluton se trouve dans la lointaine ceinture de Kuiper, avec des corps rocheux et glacés similaires. Ces morceaux ont été abandonnés au début du système solaire. La ceinture de Kuiper abrite non seulement des planètes naines et des astéroïdes, mais aussi des comètes ; les scientifiques pensent que si Pluton se rapprochait suffisamment du Soleil, elle développerait une queue. Le noyau d’une planète est le premier à se former, mais celui de Pluton n’a pas réussi à collecter suffisamment de masse pendant sa formation pour l’aider à se transformer en une planète à part entière.
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