Des chercheurs planétaires analysant des images du vaisseau spatial New Horizons de la NASA ont trouvé des preuves que de l’azote liquide pourrait encore s’infiltrer sous le glacier géant de la planète naine, Spoutnik Planitia, marquant le premier cas suggéré de liquide s’écoulant récemment à la surface de Pluton.
Spoutnik Planitia est un bassin rempli de glace d’azote de 1 200 x 2 000 km (746 x 1 243 miles) qui remplit le lobe ouest de Tombaugh Regio, la célèbre structure en forme de cœur de Pluton.
Là, les images New Horizons de son survol de 2015 montrent un réseau de stries sombres et étroites et de taches sombres plus douces et plus larges traçant les limites des cellules de convection polygonales du glacier.
Le motif ressemble beaucoup à ce qui se produit sur les calottes glaciaires de la Terre lorsque l’eau de fonte assombrit la surface, soit en agrandissant les grains de glace, soit en déposant des impuretés sombres.
Parce que le chauffage solaire et d’autres explications conventionnelles sont trop faibles ou trop diffuses pour produire des caractéristiques aussi nettement délimitées sur Pluton, l’azote liquide est la meilleure explication.
« La surface de Spoutnik Planitia est assez jeune, probablement moins d’un million d’années d’après la modélisation du renversement de la surface, et donc les caractéristiques que nous observons doivent s’être formées depuis lors », a déclaré le scientifique principal du Southwest Research Institute, le Dr Kelsi Singer.
« Pluton possède de nombreux terrains uniques que l’on ne voit nulle part ailleurs dans le système solaire, et cette zone de Spoutnik Planitia en fait partie. »
« Sa surface offre un ensemble de conditions différentes de celles auxquelles nous sommes habitués sur Terre, et son exploration nous permet de mieux comprendre comment les matériaux se comportent dans des environnements difficiles à produire sur Terre. »
Les auteurs suggèrent que la chaleur provenant de l’intérieur de Pluton fait fondre la glace d’azote à la base du glacier, où elle s’accumule dans des réservoirs avant d’éclater vers le haut à travers des fractures étroites, un processus qu’ils comparent aux systèmes de digues volcaniques sur Terre.
Parce que l’azote liquide est moins dense que la glace solide qui l’entoure, il monterait avec flottabilité, atteignant finalement la surface près des centres des cellules de convection du glacier avant de se propager vers les bords des cellules et de recongeler, assombrissant la glace au fur et à mesure.
Les chercheurs calculent que de telles éruptions devraient se produire sous forme d’impulsions courtes et intenses – libérant de l’ordre de 100 000 à 1 million de m3 de liquide sur des périodes de quelques heures à quelques jours – puisque le filet régulier de fonte produit sous terre est beaucoup trop lent pour expliquer à lui seul ces écoulements.
« Pluton ne cesse de nous surprendre », a déclaré le Dr Alan Stern, chercheur principal de New Horizons, également du Southwest Research Institute.
« En plus de suggérer que des liquides se sont récemment exprimés à la surface de Pluton, ce résultat suggère également un nouveau type de caractéristique variable dans le temps sur Pluton. »
Des processus similaires pourraient potentiellement être à l’œuvre ailleurs dans le système solaire externe, notamment sur la lune Triton de Neptune, dont les geysers ont intrigué les scientifiques depuis le survol de Voyager 2 en 1989, et peut-être sur la lointaine planète naine Eris, qui semble également abriter d’épais dépôts de glace d’azote.
« Nous soulignons qu’Eris pourrait être un bon candidat pour afficher également des preuves de fonte basale et/ou d’écoulements de liquide à sa surface », ont-ils déclaré.
« À l’heure actuelle, aucune autre planète naine de la ceinture de Kuiper n’a montré de traces de glace d’azote à sa surface, mais si de telles découvertes sont faites ultérieurement, le mécanisme que nous avons décrit ici pourrait également fonctionner. »
« Bien sûr, pour Eris et les planètes naines où de profonds réservoirs d’azote pourraient être découverts à l’avenir, la preuve de cette phénoménologie devra attendre une cartographie à haute résolution semblable à celle qui a été réalisée sur Pluton. »
