Figure 1. Spoutnik Planitia le long de sa marge nord-ouest
Une lettre rédigée par Oliver White, scientifique de l'Institut SETI, a été publiée par Astronomie de la nature aujourd'hui. Les co-auteurs comprenaient les chercheurs Jeff Moore, Tanguy Bertrand et Kimberly Ennico au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley.
La lettre "Washboard and Fluted Terrains on Pluton as Evidence for Ancient Glaciation" se concentre sur ces paysages distinctifs qui bordent les vastes plaines de glace d'azote de Spoutnik Planitia le long de sa marge nord-ouest (Figure 1), et qui sont parmi les reliefs les plus énigmatiques jamais vus sur Pluton. Ces terrains sont constitués de crêtes parallèles à sous-parallèles qui affichent une orientation ENE-WSW remarquablement cohérente, une configuration qui ne pointe pas facilement vers un simple processus ou relief terrestre ou planétaire analogue.
L'objectif des recherches du Dr White est d'utiliser la cartographie et l'analyse de la morphométrie (le processus de mesure de la forme et des dimensions externes des reliefs) et de la distribution des crêtes pour déterminer leur origine et comprendre leur importance dans l'histoire géologique globale de Pluton. . Le travail a utilisé des données d'imagerie renvoyées par le vaisseau spatial New Horizons de la NASA, qui a survolé Pluton en 2015, ainsi que des cartes topographiques générées à partir de ces données. Les arêtes de planche à laver et cannelées sont définies principalement par leur contexte topographique :bassins et hauts plateaux, tandis que les crêtes cannelées sont visibles sur les éperons plus raides, massifs (ou ensemble compact de montagnes) et parois de cratères qui séparent bassins et vallées.
Figure 2. planche à laver et terrain cannelé
La planche à laver et le terrain cannelé sont vus de près sur la figure 2, dans lequel l'éclairage est par le haut. Ils se produisent à l'emplacement sur le périmètre de Spoutnik Planitia où les élévations et les pentes menant aux hautes terres environnantes sont les plus faibles, et aussi où un système tectonique majeur coïncide avec le bord de Spoutnik Planitia. La faible altitude de la région en fait un cadre naturel pour la couverture passée par les glaciers de glace d'azote, comme indiqué par la modélisation du comportement volatil sur Pluton réalisée par le Dr Bertrand à Ames. En comparant la planche à laver et la texture cannelée avec des chaînes parallèles de fosses de sublimation allongées (dépressions à la surface formées là où la glace se transforme directement en gaz) observées dans le sud de Spoutnik Planitia, les crêtes sont interprétées comme représentant des débris de glace d'eau libérés par la tectonisme de la croûte sous-jacente. Ces débris de glace d'eau flottaient dans le plus dense, glace d'azote glaciaire piquée qui est interprétée comme ayant autrefois recouvert cette zone, et collectés sur le sol des fosses allongées. Après que la glace d'azote se soit retirée par sublimation, les débris ont été laissés comme les crêtes alignées, imitant la texture de sublimation - les arêtes de planche à laver se sont déposées sur un terrain plat, et les crêtes cannelées se sont déposées sur des pentes plus raides.
Les estimations de l'âge de la surface du cratère indiquent que la planche à laver et les crêtes cannelées ont été déposées au début de l'histoire de Pluton, après la formation du bassin de Spoutnik par un impact géant il y a environ 4 milliards d'années. Agissant comme un piège froid géant, c'est vers ce bassin que la glace d'azote de surface à travers Pluton a migré pendant quelques dizaines de millions d'années, provoquant ainsi le recul des glaciers d'azote des zones montagneuses telles que celle actuellement occupée par la planche à laver et le terrain cannelé. Le mécanisme précis qui a allongé les fosses de sublimation et défini leur orientation étonnamment cohérente indépendamment de la latitude ou de l'emplacement par rapport à Spoutnik Planitia est insaisissable, mais s'inscrit dans un processus à l'échelle mondiale.
Une contrainte est que les véritables solutions d'errance polaire pour Pluton (fournies par le co-auteur Dr. James Keane de Caltech) indiquent que les crêtes ne peuvent jamais avoir toutes été orientées N-S à aucun moment de l'histoire de Pluton. Cela suggère une cause de l'alignement qui n'est pas exogène (c'est-à-dire que l'orientation n'est probablement pas régie uniquement par l'illumination solaire, ce qui entraînerait l'alignement de toutes les fosses de sublimation N-S). Le Dr White résume les découvertes comme suit :« Ces terrains constituent une toute nouvelle catégorie de relief glaciaire qui est unique à Pluton, et représentent des preuves géologiques que la glaciation d'azote était plus répandue à Pluton au début de son histoire avant la formation du bassin de Spoutnik. L'espacement dense des crêtes permet de cartographier précisément la couverture passée de la glaciation qui les a déposées, qui s'étendait sur au moins 70, 000 km2 des hautes terres de Pluton (plus grandes que l'état de Virginie-Occidentale)".