Pour ce portrait de Pluton, quatre images prises le 13 juillet avec Lorri (Long Range Reconnaissance Imager), le télescope de New Horizons, ont été superposées et colorisées à partir des données de l’instrument Ralph. Chaque tache colorée souligne la présence de matériaux différents. La sonde était à 450.000 km de Pluton lorsque ces images ont été prises. © Nasa, JHUAPL, SwRI

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Sur Pluton, l'azote viendrait des profondeurs

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D'où vient l'azote de Pluton, abondant dans ses glaces et dans son atmosphère ? Comment expliquer son approvisionnement qui semble régulier ? Les premières conclusions pointent vers une origine géologique qui le ferait remonter des profondeurs. Mais New Horizons continue de nous envoyer ses précieuses informations à bas débit et ces premiers résultats devront être confirmés.

Cela fait un mois déjà que New Horizons a rendu visite à Pluton et Charon, situés actuellement à plus de 4,8 milliards de km de la Terre (32 unités astronomiques). La sonde poursuit son chemin, toujours à vive allure. Elle a déjà parcouru 37 millions de kilomètres à l'intérieur de la ceinture de Kuiper, depuis le survol historique du 14 juillet. Les données continuent d'arriver au compte-goutte. Rappelons qu'il faudra 16 mois pour en transmettre la totalité.

Toutefois, ne serait-ce qu'avec les premiers pour-cent envoyés, l'équipe de la mission peut d'ores et déjà esquisser un portrait inédit de la planète naine. En particulier de la région frôlée à quelque 12.500 km le jour J : le « Cœur », baptisé la région Tombaugh, à l'intérieur de laquelle nous avons découvert ce qui ressemble à des coulées glaces. De hautes montagnes ont aussi été observées et quelques cratères d'impact, en bordure de la plaine, en partie remplis de glace...

Les images de New Horizons prises en contre-jour peu après le survol ont révélé l'atmosphère de Pluton. Plus ténue que celle de la Terre (la pression atmosphérique y est 10.000 fois plus faible que chez nous), elle contient énormément d'azote : 98 % (contre 78 % pour l'atmosphère de notre Planète).

Avec un diamètre récemment revu à 2.370 km, Pluton - plus petite donc que la Lune - fait environ 0,22 % de la masse de la Terre. Aussi son atmosphère s'échappe-t-elle dans l'espace à raison de plusieurs centaines de tonnes d'azote (N2) par heure. Kelsi Singer, postdoc au Southwest Research Institute spécialisée en géologie et géophysique s'est interrogée avec son mentor Alan Stern, directeur scientifique de la mission New Horizons, sur sa provenance. En effet, la planète naine est âgée de plus de 4,5 milliards d'années et continue encore de disperser alentour cette molécule.

Détails des cellules de glace d’azote (nitrogen) cernées de matière noire dans la plaine Spoutnik. © Nasa, JHUAPL, SwRI

L’azote est-il apporté par les comètes ?

Leur étude fut acceptée pour publication dans la revue The Astrophysical Journal Letters, le lendemain du rendez-vous de la sonde avec Pluton. Leur prédiction fut donc rédigée avant que les premières images détaillées de la surface ne soient connues.

Les auteurs se sont d'abord demandé si les comètes, nombreuses dans cette région du Système solaire au sein de la ceinture de Kuiper, n'ont pas joué un rôle significatif dans l'approvisionnement de l'azote et ainsi entretenu son atmosphère. Ou encore si leurs impacts et autres débris en poinçonnant la surface n'ont pas excavé d'éventuels réservoirs de glace d'azote.

Mais leurs conclusions excluent ces deux possibilités. Du moins sont-elles insuffisantes. « Nous avons découvert que tous ces effets, les plus importants dans la formation de cratères, ne semblent pas apporter assez d'azote pour fournir l'atmosphère qui s'échappe au fil du temps, commente Kelsi Singer. Bien sûr, il est possible que le taux de fuite ne fût pas aussi élevé dans le passé, nous pensons qu'une activité géologique participe à l'apport de l'azote depuis l'intérieur de Pluton. »

Les chercheurs ajoutent que les coulées de glace qui ont été observées le 14 juillet corroborent l'hypothèse d'une activité interne. Les dépôts sombres dans les creux qui bordent les cellules « polygonales » de glace pourraient être un indice d'une hausse d'énergie interne. Ces caractéristiques géologiques sont plutôt récentes et témoigneraient de remontées d'azote.

Pour Alan Stern, « cela signifie qu'il est possible que des geysers ou des cryovolcans » soient présents à la surface. « Au fur et à mesure que les données de New Horizons vont arriver, nous serons très intéressés de voir si ces prévisions sont justes. »

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