Lorsque Pluton passa devant une étoile dans la nuit du 15 août, 2018, une équipe d'astronomes dirigée par le Southwest Research Institute avait déployé des télescopes sur de nombreux sites aux États-Unis et au Mexique pour observer l'atmosphère de Pluton alors qu'elle était brièvement rétro-éclairée par l'étoile bien placée. Les scientifiques ont utilisé cet événement d'occultation pour mesurer l'abondance globale de l'atmosphère ténue de Pluton et ont trouvé des preuves convaincantes qu'elle commence à disparaître, regelant à sa surface à mesure qu'il s'éloigne du Soleil.

L'occultation a duré environ deux minutes, Pendant ce temps, l'étoile a disparu de la vue alors que l'atmosphère et le corps solide de Pluton passaient devant elle. La vitesse à laquelle l'étoile a disparu et réapparu a déterminé le profil de densité de l'atmosphère de Pluton.

"Les scientifiques ont utilisé des occultations pour surveiller les changements dans l'atmosphère de Pluton depuis 1988, " a déclaré le Dr Eliot Young, un gestionnaire de programme principal dans la division des sciences et de l'ingénierie spatiales de SwRI. "La mission New Horizons a obtenu un excellent profil de densité lors de son survol de 2015, cohérent avec l'atmosphère globale de Pluton doublant chaque décennie, mais nos observations de 2018 ne montrent pas que cette tendance se poursuit à partir de 2015."

Plusieurs télescopes déployés près du milieu de la trajectoire de l'ombre ont observé un phénomène appelé "flash central, " causée par l'atmosphère de Pluton réfractant la lumière dans une région au centre même de l'ombre. Lors de la mesure d'une occultation autour d'un objet avec une atmosphère, la lumière faiblit lorsqu'elle traverse l'atmosphère puis revient progressivement. Cela produit une pente modérée à chaque extrémité de la courbe de lumière en forme de U. En 2018, la réfraction par l'atmosphère de Pluton a créé un flash central près du centre de son ombre, le transformer en une courbe en forme de W.

"Le flash central vu en 2018 était de loin le plus fort que l'on ait jamais vu dans une occultation de Pluton, " a déclaré Young. " Le flash central nous donne une connaissance très précise de la trajectoire de l'ombre de Pluton sur la Terre. "

Comme la Terre, L'atmosphère de Pluton est principalement composée d'azote. Contrairement à la Terre, L'atmosphère de Pluton est soutenue par la pression de vapeur de ses glaces de surface, ce qui signifie que de petits changements dans les températures de surface de la glace entraîneraient de grands changements dans la densité apparente de son atmosphère. Pluton met 248 années terrestres pour effectuer une orbite complète autour du Soleil, et sa distance varie de son point le plus proche, environ 30 unités astronomiques du Soleil (1 UA est la distance de la Terre au Soleil), à 50 UA du Soleil.

Depuis un quart de siècle, Pluton reçoit de moins en moins de lumière solaire à mesure qu'elle s'éloigne du Soleil, mais, jusqu'en 2018, sa pression de surface et sa densité atmosphérique ont continué d'augmenter. Les scientifiques ont attribué cela à un phénomène connu sous le nom d'inertie thermique.

« Une analogie avec cela est la façon dont le soleil chauffe le sable sur une plage, " a déclaré le Dr Leslie Young, scientifique du SwRI, qui se spécialise dans la modélisation de l'interaction entre les surfaces et les atmosphères des corps glacés dans le système solaire externe. "La lumière du soleil est plus intense en plein midi, mais le sable continue ensuite à absorber la chaleur au cours de l'après-midi, il fait donc plus chaud en fin d'après-midi. La persistance continue de l'atmosphère de Pluton suggère que les réservoirs de glace d'azote à la surface de Pluton ont été maintenus au chaud par la chaleur stockée sous la surface. Les nouvelles données suggèrent qu'ils commencent à se refroidir."|

Le plus grand réservoir d'azote connu est Spoutnik Planitia, un glacier brillant qui constitue le lobe ouest de la Tombaugh Regio en forme de cœur. Les données aideront les modélisateurs atmosphériques à améliorer leur compréhension des couches souterraines de Pluton, notamment en ce qui concerne les compositions compatibles avec les limites de transfert thermique observées.

Eliot Young discutera de ces résultats lors d'une conférence de presse lundi, 4 octobre au 53 ^rd Réunion annuelle de la Division de l'American Astronomical Society pour les sciences planétaires.