La région de Tombo, également connue sous le nom de « cœur de Pluton », abrite la plaine Spoutnik
Spoutnik Planitia est apparu en raison d'une combinaison de processus atmosphériques sur Pluton et de ses caractéristiques topographiques, rapportent des scientifiques dans un article publié dans la revue Nature. En outre, les chercheurs estiment que les dépôts de glace de méthane dans les latitudes moyennes et élevées de l'hémisphère nord de la planète naine devraient disparaître au cours de la prochaine décennie.
L'année dernière, la sonde New Horizons a découvert un relief inhabituel sur Pluton. Son appareil photo a capturé des images d'un plateau nettement plus clair que la zone environnante. La zone située au « cœur de Pluton » s’appelait « Spoutnik Planitia ». Les recherches ont montré qu'il est recouvert de glace, un mélange d'azote, de méthane et de monoxyde de carbone, formé au cours des 100 derniers millions d'années. La plaine a une structure complexe : sa surface est divisée en « cellules » de 20 à 30 kilomètres de large, qui sont le résultat de la convection. Elle a également révélé des collines de glace dérivant sur de l'azote gelé, qui sont des fragments de collines situées aux bords du « cœur de Pluton ».
Les scientifiques ne savaient toujours pas exactement ce qui avait conduit à la formation de la plaine Spoutnik. Pour le savoir, ils ont créé une simulation informatique de la répartition de la matière à la surface de Pluton au cours des 50 000 dernières années (période pendant laquelle elle aurait effectué 200 révolutions autour du Soleil). Les chercheurs ont supposé que la planète naine était entièrement recouverte d’une petite couche de glace et que son atmosphère contenait de l’azote gazeux, du méthane et du monoxyde de carbone. Lors de la création du modèle, les auteurs des travaux ont pris en compte de nombreux paramètres, tels que l'inclinaison de l'axe de rotation du planétoïde, l'inertie thermique saisonnière et l'albédo.
La simulation a montré que si la surface de Pluton était lisse, elle aurait soit une bande permanente de glace d'azote à son équateur, soit des calottes neigeuses saisonnières à ses pôles. Ces résultats n'étaient pas cohérents avec les données d'observation. Ensuite, les chercheurs ont ajouté un terrain réaliste en plaçant trois grands cratères sur la planète naine, dont l'un est censé être situé sous Spoutnik Planitia et a une profondeur de quatre kilomètres. Dans ce cas, en raison de la haute pression et, par conséquent, de la température de condensation plus élevée, l'azote, la majeure partie du méthane et le monoxyde de carbone ont commencé à s'accumuler dans les basses terres.
Répartition des glaces à la surface de Pluton. La planète naine était à l’origine recouverte de glace composée d’azote, de méthane et de monoxyde de carbone. Au fil du temps, la glace constituée uniquement de méthane commence à prédominer sur la planète et, d'ici 2030, toute la glace sera concentrée uniquement dans la région de la plaine de Spoutnik.
Tanguy Bertrand et François Forget / Nature, 2016
Le modèle informatique suggère également qu’à mesure que Pluton s’éloigne du Soleil, la pression moyenne sur la planète naine diminuera. Selon les auteurs des travaux, cela conduirait à la disparition de la glace de méthane dans l'hémisphère nord du planétoïde d'ici 2030. Si les observations confirment cette hypothèse, alors le modèle des auteurs peut être considéré comme fiable.
La sonde New Horizons, qui transmettait des photographies de la plaine de Spoutnik, a été lancée en 2006 par l'agence aérospatiale de la NASA. Sa mission est d'étudier la formation du système Pluton-Charon, ainsi que d'autres lunes et objets de la ceinture de Kuiper. L'approche la plus proche de Pluton par la sonde a eu lieu en juillet 2015 ; New Horizons se trouve désormais à une distance de 3,5 UA de la planète naine et se dirige vers l'astéroïde 2014 MU 69.
Jusqu'à l'année dernière, il n'existait aucune photographie de haute qualité de Pluton, une planète naine de glace et de roche située dans la ceinture de Kuiper. Jusqu'en 1992, elle était considérée comme la neuvième planète du système solaire, mais après la découverte de plusieurs objets similaires, Pluton a été classée parmi les planètes naines et le plus grand objet de la ceinture de Kuiper. Cette revue contient des photographies et des faits intéressants sur cette planète.
Parce que Pluton était la planète la plus éloignée de la Terre (elle se situe entre 4,3 et 7,5 milliards de km de la Terre, selon sa position orbitale actuelle), elle reste l'un des objets les moins étudiés et compris du système solaire. En juillet 2015, New Horizons est devenu le premier vaisseau spatial à survoler Pluton, prenant une tonne d’images uniques pendant cette période.
1. Pluton en haute résolution
L'une des dernières images haute résolution de Pluton. La photo a été prise par la sonde spatiale New Horizons de la NASA.
2. Coucher de soleil 14/06/2015
À peine 15 minutes après que l'engin se soit rapproché de Pluton le 14 juillet 2015, les caméras de l'engin spatial ont regardé le Soleil. Dans le même temps, il a été possible de capturer des images uniques du coucher de soleil sur les montagnes glacées et les plaines glacées s'étendant jusqu'à l'horizon de Pluton.
3. Reliefs
Cette image illustre l’incroyable variété de reliefs géologiques à la surface de la planète naine.
4. L'atmosphère d'une planète naine
L'atmosphère de Pluton brille sur le fond du Soleil, entourant la planète naine. Sur cette image prise par la sonde New Horizons le 15 juillet, l'atmosphère apparaît comme un halo.
5. Ombres des collines
Le soleil couchant illumine le brouillard ou la brume proche de la surface. Dans le même temps, les ombres parallèles de nombreuses collines et petites montagnes locales sont visibles dans la brume.
6. Charon
L'une des images les plus claires et les plus détaillées de Charon, la plus grande lune de Pluton.
7. Pluton et Charon
Pluton et son satellite Charon. Photo prise par New Horizons en couleur et à la plus haute résolution possible.
8. Chaîne de montagnes de glace
New Horizons a découvert une nouvelle chaîne de montagnes, apparemment moins élevée, sur le bord inférieur gauche de l'élément le plus célèbre de Pluton : les montagnes de glace.
9. Nikta et Hydra
Si la plus grande lune de Pluton, Charon, est assez connue des amateurs d'astronomie, les lunes plus petites et moins connues de la planète naine sont généralement négligées. Le vaisseau spatial New Horizons a photographié 2 de ces satellites - Nix et Hydra.
10. Double système
Nouvelle photo de Pluton et Charon. La planète naine et son satellite étaient parfois même considérés comme un système binaire, puisque le barycentre de leurs orbites n'est situé sur aucun de ces corps cosmiques.
11. « Cœur » de la planète
Le « cœur » brillant et mystérieux de Pluton à proximité. New Horizons a pris cette image le 12 juillet à une distance de 2,5 millions de kilomètres.
12. Monoxyde de carbone et azote cristallin
Dans la moitié ouest de la planète, les scientifiques ont découvert ce qu'ils ont surnommé de manière informelle le « Cœur de Pluton » en raison de la similitude de cette zone lumineuse avec la forme d'un cœur. New Horizons a révélé que ce point lumineux est composé de monoxyde de carbone gelé et d'azote cristallin.
13. Brume dans l'atmosphère
La brume lumineuse de l’atmosphère de Pluton produit un doux crépuscule qui illumine la surface avant le lever et après le coucher du soleil.
14. Satellite Nikta
Un gros plan de la petite lune de Pluton, Nix. La taille de Nikta n'est que de 54 × 41 × 36 kilomètres.
15. Satellite Hydra
Hydra, la lune extérieure de Pluton, a été découverte en 2005. Les dimensions du satellite couvert de glace sont de 43 × 33 km.
Et dans la continuité du thème spatial, nous avons collecté.
Dans le système solaire, les événements désastreux n’entraînent généralement pas la destruction des mondes. Une planète ou une lune peut être heurtée par un astéroïde ou une comète et, s'étant éloignée de la trajectoire précédente, hésiter pendant un certain temps et changer l'inclinaison de son axe, expérimentant ainsi un changement de paysage. Mais tout finira par se stabiliser.
Ce sont précisément ces changements titanesques qui se produisent actuellement sur Pluton, et leur raison principale est le fameux cœur à sa surface. L'orientation de la planète naine dans l'espace est contrôlée par la glace épaisse en son cœur, ainsi que par l'immense mer mondiale qui, selon les astronomes, se trouve en dessous.
Lorsque New Horizons a capturé des images détaillées de Pluton l’année dernière, le petit monde – à l’origine la neuvième planète, rétrogradée au statut de naine il y a dix ans – est apparu comme une boule rocheuse enveloppée dans une coquille de glace couleur sable et entourée d’une atmosphère d’azote. Les astronomes pensent qu'entre le fond rocheux et la croûte glacée se trouve un océan d'eau qui lave les montagnes ridées saupoudrées de neige de méthane. Une grande partie de la surface de la planète naine ressemble à une peau de serpent, ondulante de plis et de creux gris et rouge-brun. Cependant, la caractéristique déterminante de Pluton est son immense cœur, appelé la région de Tombaugh. Son côté gauche est un bassin de 1000 km de large appelé Spoutnik Planitia. De nombreux astronomes pensent que cette tache en forme de larme est une cicatrice laissée par un corps cosmique géant entré en collision avec Pluton il y a des milliers d’années.
Pluton et sa lune, Charon, se font toujours face dans la même direction, tout comme notre Lune fait face à la Terre. La région lumineuse de Tombaugh fait toujours face à Charon. L'alignement est si précis qu'il semble que Charon flotte au-dessus de la zone située directement en face de Satellite Planitia. Cela suggère qu’il y a une masse supplémentaire dans cette zone qui fait tourner Pluton pour maintenir l’équilibre entre sa masse et celle de sa sœur Lune. Les astronomes ont compris comment une telle réorganisation s'est produite ; plusieurs publications publiées hier dans la revue Nature y sont consacrées.
« Le problème est que Spoutnik Planitia est un trou dans la surface et qu'il devrait donc y avoir moins de masse que partout ailleurs, pas plus." - dit Francis Nimmo, planétologue à l'Université de Californie à Santa Cruz - " si c'est vrai, alors nous devrons trouver un moyen de trouver la masse cachée«.
Cette masse pourrait prendre la forme d’une partie sale de l’océan, explique Nimmo. Lorsque l’énorme corps a heurté Pluton, il a ouvert une partie de la calotte glaciaire de la planète. L'océan sous la surface s'est élevé pour combler le vide. La densité de l'eau est supérieure à la densité de la glace, de sorte que la masse de Pluton a alors commencé à être inégalement répartie. Après cela, la planète entière s’est avérée déséquilibrée, semblant devenir plus lourde d’un côté (nous savons que quelque chose de similaire est arrivé à notre Lune). Au fil du temps, cela réorientera la rotation de Pluton jusqu’à ce qu’il s’équilibre à nouveau. C'est ce qui aurait amené Satellite Planitia à son emplacement actuel, juste en face de Charon.
Selon Richard Binzel, co-auteur de Nimmo et planétologue du MIT, les températures et les pressions à l'intérieur de Pluton suggèrent l'existence d'un océan visqueux et sale. Cette étendue d’eau peut également contenir de l’ammonium, un antigel connu. Pluton est 40 fois plus éloignée du Soleil que la Terre, mais elle peut se réchauffer grâce aux éléments radioactifs contenus dans son noyau rond. Ce réacteur interne chauffera le réservoir pendant encore environ un milliard d’années. Charon avait peut-être aussi son propre océan d'eau, mais il était si petit et les émissions d'éléments radioactifs si faibles qu'il a dû geler il y a deux milliards d'années.
Les recherches suggèrent que de nombreux autres mondes lointains de la ceinture de Kuiper pourraient également posséder des océans internes d’eau et d’autres liquides.
La glace et son mouvement à la surface de la planète contrôlent presque toute la géologie que nous observons.
"Le seul endroit où vous ne trouverez pas beaucoup d'eau est le système solaire interne", explique Nimmo, "la partie externe en est assez riche."
Au-dessus de cette mer sale se trouve le cœur gelé de Pluton, rempli de neige azotée qui pourrait également avoir joué un rôle dans le changement d'orientation de la planète naine au cours des millénaires qui ont suivi la collision. Pluton est couché sur le côté, les pôles reçoivent donc plus de lumière solaire que l'équateur. Alors que la planète se déplace lentement autour du soleil (une orbite prend 248 années terrestres), l'azote et d'autres gaz gèlent dans les régions sombres en permanence, puis reviennent sous forme gazeuse, puis redeviennent solides. Cette neige azotée peut s'accumuler sur des milliards d'années et, à terme, le lourd glacier d'azote de la région de Spoutnik Planitia pourrait changer la forme de la planète, explique James Keene, scientifique à l'Université d'Arizona.
Que ce soit à cause des eaux souterraines ou de la neige en surface, le résultat est le même : Pluton se réoriente.
Ce phénomène est appelé véritable dérapage polaire et est courant sur les mondes rocheux : les scientifiques l'ont étudié sur Terre, sur la Lune et sur Mars. La véritable errance polaire est différente de l'inclinaison de 23 degrés sur l'axe de la Terre qui donne à notre planète ses saisons. Lorsque ce phénomène se produit, l’axe de rotation de la planète ne s’incline pas, mais sa croûte se déplace. C'est comme si l'inclinaison de la Terre restait la même, mais que les continents glissaient de telle sorte que New York se dirigeait vers le pôle Nord. Vous pouvez également faire une analogie avec une pêche dans votre main, lorsque vous pelez sa peau, mais ne touchez pas la pulpe.
Le véritable dérapage polaire se produit lorsque quelque chose de très catastrophique se produit, provoquant des changements dans la répartition de la masse de la planète. Dans un monde en rotation, la masse supplémentaire se déplace vers l'équateur et les zones avec moins de masse se déplacent vers les pôles. Cela s'est produit sur la Lune lorsque de la lave est entrée en éruption il y a des milliards d'années, formant l'apparence caractéristique de notre satellite. Sur Mars, un processus similaire s'est produit lorsque le mont Tharsis, dont la lave a fait irruption il y a entre 4,1 et 3,7 milliards d'années, a déformé la planète.
L'errance polaire de Pluton a commencé sous l'influence de Spoutnik Planitia et se poursuit encore aujourd'hui, selon Keene, qui a également étudié la surface fissurée et fracturée de la planète naine. Le schéma des dégâts correspond à ce qui serait observé lors d’une véritable errance polaire, dit-il. Les failles soutiennent également l’idée d’une mer sous la surface.
Cette réorientation montre que la migration saisonnière à long terme de la glace – en un sens, les conditions météorologiques – dicte le sort de Pluton.
"La glace et son mouvement à la surface contrôlent presque toute la géologie que nous voyons", explique Keane. Cette interaction entre climat et évolution orbitale pourrait également se produire sur d’autres mondes glacés, estime le scientifique.
New Horizons est désormais loin de Pluton et se dirige vers sa prochaine cible – 2014 MU69, qui devrait arriver le 1er janvier 2019. Le mois dernier, les scientifiques ont reçu la dernière transmission de Pluton, qui contient plus de 50 gigabits de données. Ils l’étudieront pendant des années, mais certains rêvent déjà à ce que nous pourrions faire ensuite. Si jamais les gens pouvaient y envoyer une sonde, ils pourraient l'équiper d'un instrument radar qui leur permettrait d'observer sous la croûte de Pluton et son océan.
Dans un avenir lointain, nous pourrons peut-être envoyer un orbiteur, voire une paire, en orbite autour de Pluton. Un tel appareil pourra étudier les couches de glace azotée de Spoutnik Planitia et la glace qui forme la croûte. Il sera possible d'observer l'évolution lente des saisons sur la planète naine. Il sera possible de voir ce qui se cache réellement sous la glace et comment, au cours des millénaires, un monde projeté aux confins du système solaire peut se transformer.
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Grâce à un modèle climatique, des scientifiques français ont compris comment les glaciers se sont formés sur ce qu’on appelle le « cœur de Pluton ». L'étude a été publiée dans la revue Nature.
Pluton est une planète naine du système solaire. Comparée aux orbites d'autres planètes, l'orbite de Pluton est plus excentrique (c'est-à-dire légèrement « étirée ») et inclinée par rapport au plan de l'écliptique. Grâce à cette orbite, la planète naine croise parfois l'orbite de Neptune et se rapproche du Soleil que Neptune. La distance maximale à laquelle Pluton s'approche du Soleil est de 4,4 milliards de km. Une révolution de la planète naine autour du Soleil prend 248 années terrestres.
En juillet 2015, le monde a vu l'image de Pluton de la plus haute qualité à ce jour, prise à l'aide de l'instrument LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), alors que la station New Horizons se trouvait à une distance de 768 000 km de la surface de la planète naine.
Cependant, le plus grand intérêt parmi les chercheurs a été suscité par ce que l'on appelle le « cœur de Pluton » (autrement connu sous le nom de région de Tombaugh, en l'honneur de Clyde Tombaugh, qui a découvert la planète) - une zone de la planète d'environ 1 600 km de large, la dont les contours ressemblent à un cœur. La région est divisée en deux sections géologiquement distinctes : l’ouest et l’est.
On sait actuellement que cette zone contient le Spoutnik Planitia glacé, du nom du premier satellite artificiel de la Terre. La profondeur de la plaine est de quatre kilomètres, sa longueur d'environ mille kilomètres et sa largeur d'environ huit cents. Spoutnik Planitia abrite un immense glacier composé principalement d'azote gelé, de monoxyde de carbone et de méthane.
Auparavant, on croyait que la zone de formation des glaciers était associée aux profondeurs de la région de Tombo. Selon une autre hypothèse, le glacier aurait été causé par des dépressions dans lesquelles des substances volatiles se sont accumulées sur toute la surface de la planète. Cependant, de minces dépôts d’azote gelé ont été découverts non seulement dans la région de Spoutnik Planitia, mais également aux latitudes moyennes nord de la planète. Il a également été découvert qu’à l’exception des régions équatoriales non glaciaires plus sombres, la majeure partie de la planète est recouverte de glace de méthane.
Pour comprendre comment le glacier s'est formé sur Spoutnik Planitia, les scientifiques français de l'Université Pierre et Marie Curie Tanguy Bertrand et François Forget ont modélisé les processus chimiques qui se sont produits dans les dépôts glacés de Pluton sur 50 000 années terrestres. Les experts ont également étudié la quantité de gaz dans l'atmosphère de la planète, les changements climatiques et examiné les données topographiques à l'aide d'images obtenues par la sonde spatiale New Horizons et le télescope Hubble.
Au cours de la phase initiale de la simulation, les scientifiques ont entièrement recouvert le modèle de Pluton avec une quantité égale de chaque type de glace. Ensuite, la planète a été « autorisée » à changer sur 50 000 années terrestres. L'apparition de la glace, qui se produisait chaque année, dépendait d'un certain nombre de paramètres clés : la topographie, l'albédo (la réflectance de toute surface) et l'émissivité de la glace, le volume total de ses réserves, ainsi que la conductivité thermique de la glace proche de la surface. et les horizons profonds, qui déterminent l'inertie thermique journalière et saisonnière (la capacité à résister aux changements de température pendant un certain temps).
Les résultats de la modélisation ont également révélé que la surface des latitudes moyennes et élevées de Pluton est recouverte de méthane gelé et, dans certains cas, d'azote, selon la saison. Cela explique pourquoi il existe des zones lumineuses dans la région polaire nord de la planète.
Les scientifiques ont découvert que l'activité géologique dans la région de Spoutnik Planitia ne s'arrête pas et que l'inertie thermique saisonnière y joue un rôle important. En raison de la forte inertie thermique, d'épaisses couches de glaciers d'azote se forment sur la plaine et la pression de surface a triplé lors des observations de 1988 à 2015. Cela peut s'expliquer par le fait qu'au cours de la période considérée, le point de la planète le plus proche du Soleil, où les rayons du Soleil tombent exactement perpendiculairement à la surface de Pluton, était situé aux latitudes de la plaine de Spoutnik, et l'insolation d'azote glacé - irradiation par la lumière solaire - était presque maximale.
Selon les résultats de la simulation, l’azote glacé a été « capturé » par Spoutnik Planitia lorsque l’inertie thermique, l’albédo et l’émissivité ont atteint leurs valeurs les plus élevées. Pendant la partie froide de l'année plutonienne, en raison de la diminution de l'inertie thermique, la température à la surface de la planète a chuté au point de condensation de l'azote, donc de la glace s'y est accumulée. Les scientifiques ont conclu que plus le niveau d’inertie thermique, d’albédo et d’émissivité de la glace est faible, plus la glace devient mobile. Cela conduit à des gelées saisonnières plus longues et plus étendues.
Il s’est également avéré que l’azote gelé ne forme pas une « ceinture » de glace permanente. Le fait est que les dépressions dans la plaine contribuent à une pression de surface plus élevée et influencent ainsi une température de condensation plus élevée, à la suite de laquelle la glace s'y accumule. Ce phénomène peut également être observé sur Mars, où le dioxyde de carbone gelé se forme généralement dans les basses terres, comme la Hellas Planitia. Sur cette plaine, une plaine assez profonde, on trouve également différentes formes de relief, et l'épaisseur de l'atmosphère au-dessus d'elle est nettement plus importante qu'au-dessus des zones voisines.
La pression atmosphérique à son point le plus bas est de 1 240 Pa ou 12,4 millibars, soit deux fois plus élevée que la moyenne à la surface de la planète. En hiver sur Mars, cette plaine est recouverte d'une croûte de glace et est visible depuis la Terre sous la forme d'une grande tache lumineuse. On pense que puisque la pression au fond de la plaine de Hellas est supérieure à la pression correspondant au point triple de l'eau (certaines valeurs de température et de pression auxquelles l'eau existe sous trois formes : solide, liquide et gazeuse), l'existence d'eau liquide y est possible.
Selon les résultats de la modélisation, après 2015, la pression moyenne a diminué à mesure que l’ensoleillement dans la plaine diminuait. Cela s'est produit parce que d'abord le point subsolaire (le point sur un corps appartenant au système solaire à partir duquel les observateurs verraient le Soleil à son zénith) se trouvait à des latitudes plus élevées, et plus tard parce que Pluton s'est éloigné du Soleil. Dans de telles conditions, ainsi que des niveaux d'inertie thermique modérés et élevés, le monoxyde de carbone s'accumule avec l'azote glacé précisément dans la plaine de Spoutnik, ce qui concorde également avec les données de l'appareil New Horizons.
Quant au méthane, contrairement à l’azote, il est moins volatil. Après 50 000 ans, une croûte de glace saisonnière de méthane se forme, obtenue à partir du méthane atmosphérique à la suite de l'interaction des processus de compression et d'évaporation. Selon le modèle, cette croûte se forme dans les deux hémisphères de la planète en automne, en hiver et au printemps, mais est absente dans la région de l'équateur, où la glace n'existe jamais. Dans la plaine de Spoutnik, le méthane se dépose lentement et s'évapore difficilement.
Les experts affirment que le méthane gelé pourrait effectivement fondre, par exemple lorsque le périhélie ou l'inclinaison de l'orbite de Pluton change. Les scientifiques émettent l'hypothèse que des dépôts persistants de méthane se forment localement en raison de processus qui n'ont pas été inclus dans le modèle d'étude, tels qu'une insolation réduite sur les pentes locales ou un refroidissement adiabatique qui provoque des précipitations de méthane dans les montagnes.
Il s'est avéré que le relief influence également la formation du glacier : de profondes dépressions intensifient la formation de glace. Dans le même temps, la croûte de glace saisonnière est déterminée par les cycles climatiques de la planète. Selon les résultats, au cours des dix prochaines années, la majeure partie disparaîtra aux latitudes moyennes et élevées de la planète. Comme le notent les auteurs de l'étude, la diminution de la pression et de la quantité de méthane dans l'atmosphère qu'ils ont prédite à l'avenir peut être suivie à l'aide de télescopes.
Selon les représentants de la NASA, Pluton possède un océan souterrain.ce qui, d’une part, peut indiquer que d’autres planètes naines sont capables de cacher des océans liquides, et d’autre part, nous fait réfléchir à la possibilité que la vie existe dans cet environnement océanique.
La région en forme de cœur de la surface de Pluton cache un océan d'ammoniac en dessous, selon William MacKinnon, professeur de sciences planétaires à l'Université Washington de Saint-Louis et co-auteur de deux des quatre nouvelles études sur Pluton. Cela suggère que l’existence d’une quelconque forme de vie dans cet environnement est difficilement possible.
C'est la présence de ce liquide caustique et incolore qui, selon lui, contribue à expliquer non seulement l'orientation de Pluton dans l'espace, mais aussi la persistance d'une calotte océanique massive et glacée que d'autres chercheurs qualifient de « humide », mais que MacKinnon préfère définir comme « épaisse ».
À l'aide de modèles informatiques, ainsi que de données topographiques et de composition obtenues lors du survol de Pluton par le vaisseau spatial New Horizons en juillet 2015, MacKinnon a réalisé une analyse complète de l'océan sous la surface de la région de Spoutnik Planitia. Cela lui a permis d'écrire un article incroyablement intéressant sur la gravité et l'orientation de Pluton et sur le rôle principal de l'océan sous-glaciaire à cet égard. L'analyse a montré que l'océan souterrain a une largeur d'environ 1 000 km et une profondeur de plus de 80 km. La recherche a été publiée dans la revue Nature.
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Sous le « cœur » de Pluton (Tombaugh Regio est une immense région glacée de forme caractéristique) se cache un océan liquide visqueux, rapporte l'agence spatiale américaine NASA, citant les données de la sonde spatiale New Horizons. Les données à ce sujet ont été publiées dans un article de la revue Nature.
Les scientifiques pensent que la présence d'un océan souterrain pourrait résoudre un mystère de longue date : pourquoi, pendant de nombreuses décennies, la région de Tombaugh, cette région lumineuse de Pluton, a été bloquée dans une position presque directement en face de la plus grande lune de la planète naine, Charon.
Selon les chercheurs, les profondeurs de l'océan pourraient constituer une sorte d'« anomalie gravitationnelle », à savoir le câble reliant Pluton à son satellite. Pendant des millions d'années, la planète a tourné pour aligner son océan souterrain et la région en forme de cœur au-dessus d'elle presque exactement à l'opposé de la ligne reliant Pluton et Charon.
"Pluton s'est avéré difficile à étudier", a déclaré le co-chercheur Richard Binzel, professeur de sciences terrestres, atmosphériques et planétaires au Massachusetts Institute of Technology. «Auparavant, on supposait seulement qu'une couche d'eau proche de la surface pourrait être trouvée quelque part sur Pluton. Nous avons pu confirmer cette information grâce à un survol de Pluton et à l'analyse des données, grâce auxquelles nous avons reçu des arguments convaincants en faveur de l'existence d'un océan souterrain. Pluton continue de nous surprendre."
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Les scientifiques s'interrogent depuis longtemps sur l'origine de la grande plaine gelée en forme de cœur découverte sur Pluton en 2015 par la sonde spatiale New Horizons. Deux chercheurs du laboratoire de métrologie (CNRS/Ecole Polytechnique/UPMC/ENS) de Paris ont pu se rapprocher plus que jamais de la résolution de ce phénomène.
Un nouveau modèle scientifique a montré que l’insolation particulière de l’atmosphère de Pluton crée des condensations d’azote près de l’équateur, dans les régions inférieures de l’atmosphère. De plus, le modèle explique pourquoi une abondance d’autres types de substances volatiles est observée sur Pluton à la surface et dans l’atmosphère. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Nature le 19 septembre 2016.
Pluton est le paradis des glaciologues. Parmi les types de glace qui recouvrent sa surface, l'azote est le plus instable : lorsqu'il se sublime (à -235°C), il forme une fine atmosphère en équilibre avec un réservoir de glace en surface. L’une des observations les plus surprenantes de New Horizons, qui a survolé Pluton en juillet 2015, était que ce réservoir d’azote solide s’est avéré extrêmement massif, la majeure partie étant concentrée sur ce qu’on appelle le plateau Spoutnik. Le méthane peut également être observé dans tout l'hémisphère nord de la planète naine, à l'exception de l'équateur, mais des glaces de monoxyde de carbone en petites quantités n'ont été trouvées que sur le plateau Spoutnik.
Jusqu'à présent, la question de la répartition des glaces sur Pluton restait floue. Pour mieux comprendre les processus physiques se produisant sur Pluton, les chercheurs ont développé un modèle thermique numérique de la surface de la planète naine capable de simuler les cycles de l'azote, du méthane et du monoxyde de carbone sur des milliers d'années. Après quoi, ils ont comparé les résultats avec les observations faites par le vaisseau spatial New Horizons.
Les simulations ont montré que la glace d'azote s'accumulerait inévitablement sur le plateau, formant ainsi un réservoir permanent d'azote, comme le note New Horizons. Des simulations numériques décrivent également les cycles du monoxyde de carbone et du méthane. En raison de sa volatilité similaire à celle de l'azote, le monoxyde de carbone est complètement absorbé par l'azote dans cette plaine, ce qui est là encore cohérent avec les mesures de New Horizons. Quant au méthane, sa faible volatilité aux températures régnant sur Pluton lui permet d’exister ailleurs, pas seulement sur le plateau Spoutnik. Le modèle montre que la glace de méthane pure recouvre les deux hémisphères de façon saisonnière.
