Jusqu'en 2015, on ne savait pas si Pluton ou sa plus grande lune, Charon, avait des montagnes ou des vallées ou même des cratères d'impact. Après le succès spectaculaire de New Horizons en juillet 2015, les scientifiques ont été étonnés des pics imposants et des vallées profondes qui ont été révélés dans les données renvoyées. Maintenant, grâce aux efforts de l'équipe Nouveaux Horizons, les premières cartes mondiales et topographiques officielles validées de ces deux organismes ont été publiées et sont accessibles à tous. Les cartes et leur processus de création sont décrits dans deux nouveaux articles de recherche publiés dans la revue Icarus.

Pour créer les cartes, Chercheurs Nouveaux Horizons, dirigé par le scientifique principal de l'Association de recherche spatiale des universités (USRA), Paul Schenk, à l'Institut Lunaire et Planétaire, enregistré toutes les images des systèmes d'imagerie de reconnaissance à longue portée (LORRI) et de caméra d'imagerie visible multispectrale (MVIC) et a assemblé les mosaïques. Il s'agissait d'un effort de main-d'œuvre nécessitant un alignement détaillé des caractéristiques de surface dans les images qui se chevauchent. L'analyse numérique des images stéréo obtenues par les deux caméras a été utilisée pour créer des cartes topographiques pour chaque région; celles-ci ont ensuite été assemblées en cartes topographiques intégrées pour chaque corps. Ces nouvelles cartes de Pluton et de Charon ont été produites minutieusement sur une période de deux ans alors que les données étaient lentement transmises à la Terre depuis le vaisseau spatial New Horizons. La qualité des cartes géographiquement et topographiquement précises s'améliorait avec chaque nouveau lot d'images renvoyées sur Terre.

« Ce fut l'un des projets de cartographie planétaire les plus complexes et les plus passionnants auxquels j'ai eu le plaisir de participer. À chaque fois que de nouvelles images tombaient, quelque chose de nouveau serait révélé, " dit Schenk. " La première chose que nous devions faire était de comprendre le comportement de deux systèmes d'imagerie différents afin de dériver des cartes topographiques fiables. " Bien que des cartes préliminaires de ces corps aient été publiées auparavant, ces finales, les cartes validées représentent la meilleure compréhension actuelle des surfaces de ces deux corps importants.

Les cartes cartographiques et topographiques globales validées montrent la meilleure résolution pour chaque zone éclairée par le Soleil, et leurs élévations. Ces cartes révèlent une riche variété de reliefs sur Pluton et Charon. Les cartes topographiques confirment que les plus hautes montagnes connues sur Pluton sont la chaîne de Tenzing Montes, qui s'est formé le long des marges sud-ouest de la calotte glaciaire d'azote gelée de Spoutnik Planitia. Ces pics glacés aux parois abruptes ont des pentes de 40 ° ou plus et s'élèvent à plusieurs kilomètres au-dessus du sol de Spoutnik Planitia. Le plus haut sommet s'élève à environ 6 kilomètres (3,7 miles) au-dessus de la base de la chaîne, comparable aux hauteurs de la base à la crête de Denali en Alaska, et le Kilimandjaro au Kenya. Les montagnes de Pluton doivent être composées de glace d'eau rigide afin de maintenir leurs hauteurs, comme les glaces plus volatiles observées sur Pluton, y compris le méthane et la glace d'azote, serait trop faible et les montagnes s'effondreraient.

Les cartes topographiques révèlent également des caractéristiques à grande échelle qui ne sont pas évidentes dans la carte mosaïque globale. La calotte glaciaire à l'intérieur des 1000 kilomètres (625 miles) de large de Spoutnik Planitia est en moyenne de 2,5 kilomètres (1,5 miles) de profondeur tandis que les bords extérieurs de la calotte glaciaire se trouvent encore plus profondément à 3,5 km (ou 2,2 miles) en dessous de l'altitude moyenne de Pluton. , ou surface "au niveau de la mer". Alors que la majeure partie de la calotte glaciaire est relativement plate, ces bords extérieurs de Spoutnik Planitia sont les zones connues les plus basses sur Pluton, toutes les caractéristiques qui ne sont évidentes que dans les images stéréo et les cartes d'élévation. Les cartes topographiques révèlent également l'existence d'un système de crêtes et de creux profondément érodé à l'échelle mondiale de plus de 3000 kilomètres (ou 1864 miles) de long, tendance du nord au sud près du bord ouest de Spoutnik Planitia. Cette caractéristique est la plus ancienne connue sur Pluton et indique qu'une importante fracturation s'est produite dans un passé lointain. Pourquoi une telle fracturation s'est produite uniquement le long de cette bande linéaire n'est pas bien comprise.

Le chercheur principal de la mission Nouveaux Horizons, Alain Stern, du Southwest Research Institute a noté, "Le degré de relief topographique de Pluton sur l'hémisphère que nous avons exploré avec New Horizons est vraiment incroyable, J'ai hâte de voir l'autre face de Pluton révélée en détail par une future mission en orbite autour de la planète."

Sur Charon, les cartes topographiques révèlent également des dépressions profondes près du pôle nord qui sont d'environ 14 kilomètres (8,7 miles) de profondeur, plus profond que la fosse des Mariannes sur Terre. Les creux équatoriaux qui forment la frontière entre les plaines nord et sud de Charon présentent également un haut relief d'environ 8 kilomètres. La cartographie des terrains nord fracturés et des blocs crustaux inclinés le long de cette limite pourrait être due au resurfaçage cryovolcanique, peut-être déclenchée par le naufrage de gros blocs crustaux dans l'intérieur profond de Charon. "Ces caractéristiques et d'autres font de Charon les satellites glacés de taille moyenne les plus robustes autres que la lune à contraste élevé Japet de Saturne, " dit Ross Beyer, Chercheur scientifique au SETI Institute en Californie avec l'aide supplémentaire du United States Geological Survey (USGS), qui a aidé aux efforts de cartographie et est co-auteur des deux articles d'Icarus. Le relief accidenté indique également que Charon conserve une grande partie de sa topographie d'origine causée par son histoire de fracturation et de perturbation de la surface.

L'image globale et les cartes topographiques de Pluton et de Charon ont été archivées dans le Planetary Data System et seront disponibles pour être utilisées par la communauté scientifique et le public.