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Pluton et ses mystères de glace

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Pluton et ses mystères de glace

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Pluton se dévoile peu à peu grâce aux données envoyées par New Horizons suscitant l'étonnement des scientifiques notamment européens.

Sur Pluton, l’eau gelée est tellement solide qu’elle forme des montagnes et les glaciers sont constitués de glace d’azote. Les caractéristiques de cette planète naine que les scientifiques découvrent peu à peu grâce aux informations transmises par la sonde américaine New Horizons qui s’en est approchée en juillet 2015 sont vraiment surprenantes.

La planète naine Pluton s’avère beaucoup plus surprenante que prévu car elle présente toutes sortes de phénomènes inexpliqués à sa surface. Pour en savoir plus, nous avons sollicité quelques-uns des plus éminents spécialistes en Europe, en commençant par Elliot Sefton-Nash, de l’Agence spatiale européenne qui a choisi de nous emmener sur une plage pour mieux représenter Pluton, corps célèste qui restait un mystère depuis sa découverte en 1930. D’abord qualifié de planète, puis déclassé en planète naine en 2006, il se dévoile depuis peu grâce à la mission New Horizons, alimentant l’imagination des scientifiques.

“Beaucoup de choses se passent dans le système de Pluton”

“L’une des choses qu’il faut comprendre au sujet de Pluton, c’est son échelle réelle par rapport au système solaire, explique Elliot Sefton-Nash. Sur la plage, si je dessine le Soleil sous la forme d’un cercle de 30 cm, on doit ensuite faire environ 35 pas dans cette direction pour pouvoir dessiner la Terre selon le même ordre de grandeur, dit-il.

Après s‘être éloigné, il reprend : “Donc le Soleil est là-bas et il mesure 30 cm, ce qui veut dire que la Terre devrait être à peu près là et mesurer environ 3 mm. Si on voulait représenter Pluton à la même échelle, poursuit-il, elle mesurerait 0,3 mm et elle serait un kilomètre plus loin.”

Le scientifique atteint ce dernier point sur la plage : “Je ne peux pas dessiner quelque chose de 0,3 mm, donc je vais représenter Pluton en un peu plus grand, précise-t-il. Si ça, c’est Pluton, dit-il en traçant un cercle dans le sable, sa plus grande lune s’appelle Charon qui fait à peu près la moitié de sa taille, mais Pluton a quatre autres lunes : Styx, Nix, Kerberos et Hydra. Donc il y a beaucoup de choses qui se passent dans le système de Pluton, ce n’est pas qu’un boule glacée, froide et inerte,” lance-t-il.

Une planète à part

Tournant dans l’histoire de l’exploration : le 14 juillet 2015, Pluton a été approchée pour la première fois. La sonde de la NASA New Horizons a effectué des mesures et photographié la planète naine, révélant des aspects d’elle-même totalement inconnus.

A Grenoble, Bernard Schmitt et Tanguy Bertrand font partie des équipes qui travaillent sur les données de New Horizons. Tous deux ont été fascinés de découvrir que Pluton ne ressemble ni aux planètes rocheuses comme la Terre et Mars, ni aux géants gazeux comme Jupiter et Saturne. Pluton est tout simplement à part.

“Quand New Horizons est arrivé sur Pluton, indique Tanguy Bertrand, doctorant à l’Université Pierre et Marie Curie, on a été frappé par la topographie de Pluton parce qu’il y a des montagnes qui cumulent à 4 kilomètres d’altitude et un énorme bassin topographique qui est à moins 3 kilomètres d’altitude par rapport à un niveau moyen. Et ce sont des différences topographiques énormes pour un corps tout petit comme Pluton,” souligne-t-il.

Les six giga-octets d’images et de mesures transférées au compte-gouttes par la sonde américaine offrent un regard nouveau sur les zones d’ombre qui entouraient Pluton.

Des montagnes de glace

En creusant ces informations, les scientifiques sont tombés sur un monde dominé par la glace. Bernard Schmitt et Tanguy Bertrand nous emmènent voir un lac gelé pour mieux nous faire comprendre les différences entre ce que nous avons sur Terre et ce qui a été découvert sur Pluton. “La glace d’eau est proche de zéro degré comme dans tous les glaciers par exemple des Alpes ; donc, elle est relativement molle, elle s‘écoule et elle forme des glaciers, précise Bernard Schmitt, directeur de recherches au CNRS. Sur Pluton, cette glace est à moins 230 degrés et elle est aussi dure que de la roche ; donc en fait, sur Pluton, c’est la glace qui forme les montagnes,” insiste-t-il.

Les montagnes de Pluton sont formées de glace d’eau parfois tachetée de givre de méthane. L’immense glacier en forme de coeur sur sa surface est lui constitué d’azote. D’après les scientifiques, cette planète a des cycles saisonniers marqués. Ce qui pourrait expliquer quelques-unes des particularités inhabituelles de sa surface.

“A l‘équateur, c’est une énigme, expose Tanguy Bertrand en nous montrant des images de Pluton. Il n’y a pas de glace volatile, c’est seulement le socle, la glace d’eau, recouverte de suie noire, de cette matière noire qui provient de la photolyse des glaces par les rayons UV, fait-il remarquer. Donc, il y a tout un contraste de couleurs entre les zones sombres à l‘équateur et les zones plus brillantes au nord et ce gigantesque glacier d’azote qui a la taille de la France,” explique-t-il.

Ce glacier nommé Sputnik Planitia pourrait avoir moins d’un million d’années, un jeune âge comparé à ceux des autres planètes. Quant à savoir comment il s’est formé et comment il se renouvelle, la question n’est pas encore tranchée.

“Énormément de questions supplémentaires”

Comprendre Pluton peut nous aider à faire progresser nos connaissances sur le système solaire dans son ensemble. Alors, pour les scientifiques, il serait souhaitable de retourner sur place.

“Je crois que ce serait fantastique d’y envoyer un atterrisseur pour analyser tout d’abord, les structures et la minéralogie de près, mais aussi pour observer Pluton sur une plus longue période, s’enthousiasme Elliot Sefton-Nash, parce qu’on ne l’a vu que lors d’une phase spécifique de son orbite, mais les changements saisonniers pourraient se révéler très dynamiques si on pouvait l’observer pendant toute une année.”

Tanguy Bertrand renchérit : [Ce qui se passe sur Pluton,] “c’est curieux et donc on a envie justement de simuler ce monde, de faire des expériences, pour essayer de comprendre comment cela marche, puisque sur place, il y a du climat, une atmosphère, des glaces, mais ce n’est pas la même chose que sur Terre.”

Bernard Schmitt conclut : “Qu’on ait une planète aussi dynamique à une telle distance du Soleil, on ne se l’imaginait pas. Cela nous pose énormément de questions supplémentaires, reconnaît-il, mais une mission spatiale qui pose plus de questions qu’elle n’en résoud, c’est une mission réussie.”

Il y a quelques années, Pluton et ses lunes n‘étaient encore que des pixels dans nos téléscopes, des points énigmatiques dans la ceinture d’astéroïdes au-delà de Neptune. Aujourd’hui, les scientifiques commencent tout juste à mieux les cerner.

Jeremy Wilks avec Stéphanie Lafourcatère