Des surprises de Pluton

Ken Tapping, le 29 juillet 2015

Dans le ciel cette semaine…

  • Vénus et Jupiter sont encore visibles côte à côte au couchant, mais plus elles descendent dans les lueurs, plus Jupiter devient difficile à discerner.
  • Saturne brille au sud.
  • La Lune sera pleine le 31.

Après avoir croisé Pluton, la sonde New Horizons poursuit son périple aux confins du système solaire. Les données d’observation que la sonde recueille nous parviennent petit à petit, le temps de franchir les quelque six milliards de kilomètres qui la séparent de la Terre. Les premières images reçues ne sont pas du tout ce à quoi nous nous attendions.  

Le système solaire se découpe en deux grandes zones : le système solaire interne et le système solaire externe. La Terre et les autres planètes se trouvent dans le système interne. Pluton, quant à elle, est située à la frontière entre les deux systèmes. Cette région de l’espace comprend d’abord la ceinture de Kuiper, qui abrite des millions de corps rocheux et gelés dont les plus gros atteindraient un diamètre de 2 500 km. Vient ensuite le nuage d’Oort, qui offre une concentration encore plus grande d’amas de glace et de poussières, d’un diamètre pouvant aller jusqu’à quelques kilomètres. Vu sa distance du Soleil, les températures qui règnent dans le système solaire externe sont très basses et tout ce qui s’y trouve, même les gaz, est gelé. Jusqu’à tout récemment, on croyait que les objets qui sillonnent cet espace avaient peu changé depuis la formation du système solaire, il y a environ 4,5 milliards d’années. Pareils aux manuscrits de la mer Morte, ces objets étaient des testaments d’un très lointain passé. Déclassée au rang de planète mineure, Pluton constituait la cible principale de New Horizons, car c’est l’un des plus gros objets de la ceinture de Kuiper et le plus proche de nous.

Comme Pluton se trouve à environ 39 fois la distance qui sépare la Terre du Soleil, on s’attendait à ce qu’elle soit un monde de glace depuis sa formation, un peu comme une version gelée de la Lune, dont la surface est demeurée inchangée depuis des milliards d’années, faute d’activité géologique. Les cratères qui criblent sa surface témoignent de tous les impacts qu’elle a subis. On pensait donc que Pluton présenterait le même relief. La Terre a aussi été bombardée intensément, mais en raison du mouvement des plaques tectoniques, sa surface se régénère constamment et les marques d’impact disparaissent. Les premières images de Pluton racontent cependant une tout autre histoire. Sa surface est recouverte de grandes plaines et de chaînes de montagnes en dents de scie – mais aucune trace de cratères. Cela signifie donc qu’elle est jeune, moins de 100 millions d’années.

Dans le système solaire externe, il existe des corps qui ont des surfaces très jeunes, mais ce sont des satellites orbitant autour de planètes géantes. Le malaxage que ces objets subissent sous l’effet de la force de marée exercée par leur planète d’ancrage engendre une énorme quantité de chaleur qui finit par liquéfier leur noyau et causer une activité volcanique. Io, la lune de Jupiter qui en est la plus rapprochée, est l’objet le plus actif du système solaire. Sur Europe, la deuxième lune du Jupiter, l’activité volcanique est tellement intense que l’on croit que l’épaisse couche de glace qui recouvre le satellite cache en fait un océan liquide très profond. Pluton n’orbite actuellement autour d’aucun objet suffisamment gros pour qu’elle produise une grande quantité de chaleur par la force de marée. Son cœur devrait donc être entièrement gelé.

Il est possible que Pluton ait déjà été en orbite autour de Neptune, une autre planète géante, où elle aurait alors subi l’échauffement causé par la force d’attraction. Il y a environ 100 millions d’années, la planète aurait décroché de l’emprise de Neptune pour adopter son orbite actuelle. Un objet est peut-être entré en collision avec Pluton à cette époque, liquéfiant complètement sa surface et effaçant tout le relief existant, y compris les cratères. Selon une autre théorie, Pluton serait chauffée de l’intérieur par la dégradation de la matière radioactive dans son noyau, comme cela se produit au centre de la Terre. La chaleur générée par un objet de la taille de Pluton, beaucoup plus petit que la Terre, serait relativement faible. Toutefois, Pluton étant essentiellement formée de glace et de gaz solidifiés, il faudrait beaucoup moins de chaleur pour la faire fondre. Il pourrait donc y avoir des volcans de glace éjectant des gaz et de l’eau liquide au lieu de la roche en fusion. Comme la température moyenne à la surface de Pluton oscille autour de ‑230 °C, ces éjections pourraient se solidifier rapidement et former des montagnes et des plaines.

New Horizons se dirige maintenant vers d’autres objets de la ceinture de Kuiper. Ressembleront-ils à Pluton ou seront-ils tout autre? Je crois que nous verrons de tout à l’intérieur de ce spectre, du très semblable au très différent. C’est ce qui rend cette mission si passionnante.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

Tél. : 250-497-2300
Téléc. : 250-497-2355
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca

Date de modification :