Le terrain à lames de Pluton vu de New Horizons lors de son survol de juillet 2015. Crédit :NASA/JHUAPL/SwRI
La mission New Horizons de la NASA a révolutionné notre connaissance de Pluton lorsqu'elle a survolé ce monde lointain en juillet 2015. Parmi ses nombreuses découvertes figuraient des images de formations étranges ressemblant à des lames de couteaux géantes de glace, dont l'origine était restée un mystère.
Maintenant, les scientifiques ont trouvé une explication fascinante à ce "terrain en lame":les structures sont presque entièrement constituées de glace de méthane, et probablement formé comme un type spécifique d'érosion a usé leurs surfaces, laissant des crêtes dramatiques et des divisions nettes.
Ces crêtes géologiques déchiquetées se trouvent aux plus hautes altitudes de la surface de Pluton, près de son équateur, et peut monter à plusieurs centaines de pieds dans le ciel - aussi haut qu'un gratte-ciel de New York. Ils sont l'un des types de caractéristiques les plus déroutants sur Pluton, et il semble maintenant que les lames soient liées au climat complexe et à l'histoire géologique de Pluton.
Une équipe dirigée par Jeffrey Moore, membre de l'équipe New Horizons, chercheur au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie, a déterminé que la formation du terrain en lame commence avec le gel du méthane de l'atmosphère à des altitudes extrêmes sur Pluton, de la même manière le givre gèle au sol sur Terre, ou même dans votre congélateur.
« Quand nous avons réalisé que le terrain en lame consistait en de hauts dépôts de glace de méthane, nous nous sommes demandé pourquoi il forme toutes ces crêtes, au lieu d'être simplement de grosses gouttes de glace sur le sol, " a déclaré Moore. " Il s'avère que Pluton subit des variations climatiques et parfois, quand Pluton est un peu plus chaud, la glace de méthane commence essentiellement à « s'évaporer »."
Un exemple des pénitentes de l'extrémité sud de la plaine de Chajnantor au Chili. Bien que ces formations de glace n'atteignent que quelques pieds de hauteur, tandis que le terrain en lame de Pluton atteint des centaines de pieds, ils ont tous les deux des crêtes acérées similaires. Crédit :Wikimedia Commons/ESO
Les scientifiques utilisent le terme "sublimation" pour ce processus où la glace se transforme directement en gaz, sauter la forme liquide intermédiaire.
Des structures similaires peuvent être trouvées dans les champs de neige à haute altitude le long de l'équateur terrestre, mais à une échelle très différente de celle des pales sur Pluton. Les structures terrestres, appelés pénitents, sont des formations de neige à quelques mètres de haut, avec des similitudes frappantes avec le terrain à lames beaucoup plus grand sur Pluton. Leur texture hérissée se forme également par sublimation.
Cette érosion du terrain lamellaire de Pluton indique que son climat a subi des changements sur de longues périodes de temps - à l'échelle de millions d'années - qui provoquent cette activité géologique continue. Les premières conditions climatiques ont permis au méthane de geler sur des surfaces de haute altitude, mais, au fur et à mesure que le temps passait, ces conditions ont changé, provoquant la "brûlure" de la glace en un gaz.
Les cartes ci-dessus proviennent des données de New Horizons sur la topographie (en haut) et la composition (en bas) de la surface de Pluton. Sur la carte topographique haute résolution, la région rouge en surbrillance est élevée en altitude. La carte ci-dessous, montrant la composition, indique que la même section contient également du méthane, code couleur en orange. On peut voir les traits oranges se répandre dans le flou, des données à basse résolution qui couvrent le reste du globe, c'est-à-dire ces zones, trop, sont riches en méthane, et donc susceptible d'être élevé en altitude. Crédit :NASA/JHUAPL/SwRI/LPI
A la suite de cette découverte, nous savons maintenant que la surface et l'air de Pluton sont apparemment beaucoup plus dynamiques qu'on ne le pensait auparavant. Les résultats viennent d'être publiés dans Icarus, une revue internationale de science planétaire.
Cartographier la surface de Pluton
L'identification de la nature du terrain lamellaire exotique nous rapproche également de la compréhension de la topographie globale de Pluton. Le vaisseau spatial New Horizons a fourni de spectaculaires, des données haute résolution sur un côté de Pluton, appelé l'hémisphère de rencontre, et observé l'autre côté de Pluton à une résolution inférieure.
Puisque le méthane est maintenant lié aux hautes altitudes, les chercheurs peuvent utiliser des données qui indiquent où le méthane est présent autour du globe de Pluton pour déduire quels emplacements sont à des altitudes plus élevées. Cela permet de cartographier les altitudes de certaines parties de la surface de Pluton non capturées en haute résolution, où les terrains en lame semblent également exister.
Bien que la couverture détaillée du terrain lamellaire de Pluton ne couvre qu'une petite zone, Les chercheurs de la NASA et leurs collaborateurs ont pu conclure à partir de plusieurs types de données que ces crêtes acérées pourraient être une caractéristique répandue sur la soi-disant "face cachée, " aider à développer une compréhension fonctionnelle de la géographie globale de Pluton, son présent et son passé.
