Pluton a longtemps été un mystère parmi les planètes classiques - des astronomes déconcertants depuis sa découverte en 1930. Le monde minuscule est sombre et lointain, tournant si loin du soleil qu'une année de Plutonie dure environ 248 années terrestres.
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Jusqu'à présent, les meilleures images de Pluton et de son système de lunes bizarres étaient floues et ne montraient aucun détail de surface, laissant la géographie de Pluton piégée dans le royaume des artistes et des écrivains de science-fiction. Le peu de données dont nous disposons sur son atmosphère et sa composition a été recueilli grâce aux observations télescopiques, aucun engin spatial fabriqué par l'homme n'ayant jamais été visité de près.
Maintenant, tout ce qui est sur le point de changer. Après un périple de neuf ans et de trois milliards de kilomètres - et un bref accroc technique le 4 juillet -, la sonde New Horizons atteindra 7 750 kilomètres du monde mystérieux lors d'un survol le 14 juillet. La sonde a fait des observations se rapproche de sa cible, et on trouve déjà des choses qui attirent les équipes scientifiques de la NASA:
Terrain peint
Si vous aviez interrogé la plupart des scientifiques planétaires avant le lancement de New Horizons, ils auraient répondu qu'il était peu probable que Pluton ou sa plus grande lune, Charon, aient une géologie de surface complexe. Il est petit, de sorte que tout l'intérieur a gelé il y a bien longtemps, et que tout changement de surface ne serait dû qu'à un cratère. C'est clairement faux.
"À ce stade, nous observons sans aucun doute certains domaines d'intérêt", déclare Jimmy Lee, responsable de la mission. Par exemple, le 22 juin, la sonde a renvoyé des images montrant un terrain sombre surprenant à un pôle. "Dans la région sombre au pôle de Charon, nous avons l'impression qu'il y a des textures là-bas", a déclaré Lee.
L’équipe de New Horizons a créé cette carte couleur de Pluton comportant une zone sombre allongée appelée "la baleine" le long de l’équateur à gauche, ainsi qu’une région lumineuse à sa droite, surnommée le "beignet". (NASA / Université Johns Hopkins APL / SwRI) Alors que New Horizons se rapproche de Pluton, les détails de sa surface sont devenus plus clairs, notamment deux caractéristiques appelées "le beignet et la baleine". La "baleine" est une zone sombre et allongée, tandis que le "beignet" est une région brillante. Environ 1.860 miles de long, la baleine pourrait être composée d'hydrocarbures, qui deviennent plus sombres quand ils sont exposés au soleil. Pendant ce temps, le beignet large de 990 milles pourrait être de nouveaux gisements de glaces. Une autre caractéristique, une zone lumineuse en forme de cœur, a été repérée à mesure que l'engin se rapprochait le 8 juillet. Cette zone de 1 200 km de large sera vue en détail pendant le survol, et les scientifiques de la mission ont hâte de découvrir de quoi il s'agit.
Pas de bagues, moins de danger
Pluton a plusieurs lunes, toutes trouvées soit par des observations au sol, soit par le télescope spatial Hubble. Certaines sont suffisamment petites pour que Pluton ait des anneaux générés par de petits impacts, qui disperseraient des morceaux de lunes en orbite. Les anneaux seraient une découverte amusante pour les scientifiques, mais tout débris inattendu représenterait un danger pour le vaisseau spatial qui arrive. La mission de Nouveaux Horizons a donc une équipe de personnes chargée de s’assurer que rien n’a été détecté devant la sonde.
"Je pense que beaucoup d'entre nous ont supposé que, compte tenu du nombre de lunes découvertes par les observatoires terrestres, il y en aurait de plus petites qui ne pourraient être détectées que par New Horizons", déclare Sara Hörst, professeure assistante en sciences de la Terre et des planètes. à Johns Hopkins qui ne fait pas partie de l'équipe de New Horizons.
Jusqu'à présent, l'équipe à la recherche d'obstacles n'a rien trouvé, ni nouvelle lune ni sonnerie. Cela signifie probablement que Charon nettoie les débris de la région autour de Pluton - et ouvre la voie à New Horizons. "C'est en partie la raison pour laquelle nous avons choisi la trajectoire que nous avons choisie", a déclaré Lee.
Meilleur dimensionnement
À mesure que New Horizons se rapproche, il peut effectuer de meilleures mesures de la taille de Pluton. Ceci est important pour déterminer la densité et donc la composition en vrac. "Nous essayons toujours de nous en occuper", dit Lee. Jusqu'ici, la plupart des estimations indiquent que Pluton est composé de 65 à 70% de roche et de 30 à 35% de glace, mais ces chiffres sont très approximatifs. Il pourrait même y avoir une couche liquide d'eau sous la surface.
Cette animation réalisée à partir des données de New Horizons montre Pluton et sa plus grande lune, Charon, dans leur danse orbitale. (NASA / Université Johns Hopkins APL / SwRI) D'après les données du télescope, on s'inquiète également de la faible atmosphère de Pluton qui écarte nos estimations de taille. C'est quelque chose que New Horizons devrait pouvoir clarifier. Charon, quant à lui, ne semble pas avoir une atmosphère du tout, mais New Horizons n’est pas encore assez proche pour en être sûr. Et Lee note que Charon est en orbite proche de Pluton, à environ 2160 km de son centre, afin que les deux puissent même partager une atmosphère. "Il s'agit du premier système de type double planète que nous ayons vu dans notre système solaire", a déclaré Lee. "Donc, trouver qu'ils partagent une atmosphère serait cool."
Quel est l'avenir
La sonde porte trois instruments d'imagerie, dont l'un fonctionne en lumière ultraviolette. Il mesurera également le vent solaire autour de Pluton, comptera les particules de poussière, mesurera le spectre de particules chargées et sondera l'atmosphère de Pluton avec des ondes radio. Lee note que le travail atmosphérique commencera sérieusement lorsque la sonde passera et passera devant Pluton pour obtenir un "rétro-éclairage". La collecte de données sur la lumière solaire aux longueurs d'onde ultraviolettes traversant l'atmosphère peut aider à déterminer sa composition. En outre, New Horizons utilisera son expérience de radio science pour envoyer des ondes radio à travers l’atmosphère afin de déterminer son épaisseur. Il en ira de même pour Charon de voir quel genre d’air a la lune, le cas échéant.
"Une des choses que j'ai le plus hâte de découvrir chez New Horizons est de savoir si Pluton a actuellement une couche de brume dans son atmosphère", a déclaré Hörst. "Nous avons deux exemples d'atmosphères [d'azote-méthane-monoxyde de carbone] dans notre système solaire: Titan, Triton et Pluto, et je pense que nous pouvons en apprendre beaucoup sur la formation de brume dans les atmosphères planétaires.… J'espère que nous peut tester certaines de nos idées sur la formation de brume sur Titan en regardant l'atmosphère de Pluton. "
De meilleures images de la surface permettront à l’équipe de la NASA de déterminer sa composition chimique et, à partir de là, de comprendre l’évolution du système solaire. De nombreux spécialistes de la planète pensent que Pluton pourrait être constitué de matériaux ressemblant le plus à l’environnement du système solaire très ancien et pourrait donc donner un aperçu de ce qu’était la pépinière planétaire. Et après le survol, les responsables de la mission espèrent envoyer New Horizons plus profondément dans la ceinture de Kuiper afin d’étudier un «cousin» de Pluton, offrant encore plus de données sur les débris du système solaire bloqués par le froid, loin du soleil.
Pluto et Charon, vus par l'instrument LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) sur New Horizons le 7 juillet. (NASA / Université Johns Hopkins APL / SwRI) Les données combinées nous aideront à voir Pluton dans une nouvelle perspective. "À l'heure actuelle, nous n'avons encore que nos tout premiers points de vue sur ce monde et pour la première fois, nous sommes en mesure de créer une image de Pluton basée sur la réalité", a déclaré Hörst.
Et basé sur ce que nous avons vu avant même la rencontre la plus rapprochée de la sonde, Pluto est loin d’être une simple boule de roche et de glace, ajoute Katie Mack, astrophysicienne théorique à l’Université de Melbourne. "New Horizons offrira nos premières vraies cartes", dit-elle. "Pluton est en train de devenir un lieu réel, et c'est plus excitant que je ne le pensais."
