Pluton photographié par la sonde New Horizons. – Science Mag / Nasa

  • Montagnes enneigées sur Pluton. Le cliché de la sonde New Horizon est intriguant à plus d’un titre. Ce n’est pas de l’eau gelée, mais du méthane, l’un des gaz que l’on peut retrouver sous forme de traces dans l’atmosphère de la planète naine.
  • Cependant, il reste à voir comment ce méthane a réussi à se condenser à cette altitude, sachant que, contrairement à ce que l’on sait sur Terre, les températures atmosphériques se réchauffent avec l’altitude sur Pluton.
  • Des scientifiques du CNRS, dirigés par l’astrophysicien François Forget, ont enquêté sur ce mystère. La revue scientifique Nature Communication publie mardi les résultats de leurs recherches.

A gauche, la région “Cthulhu” de Pluton et à droite, les Alpes sur Terre. Les deux paysages sont très similaires. Dans les deux cas, des chaînes de montagnes avec des pics recouverts de glace.

Les images de la planète naine rapportées en 2015 par sonde New Horizons ils n’ont pas fini de nous surprendre. C’est à partir de ceux-ci que les scientifiques ont développé la théorie de l’existence d’un
océan liquide sous la surface glacée de Pluton. Les images de New Horizons montrent également une grande diversité de paysages à la surface de la planète naine, parfois avec une étrange ressemblance avec ce que l’on peut trouver sur Terre.

Glace méthane

C’est donc le cas de ces sommets enneigés de la région «Cthulhu», dont une équipe de scientifiques CNRS dirigée par l’astrophysicien. François Forget, a cherché à percer le mystère dans une étude publiée mardi, dans Communications de la nature. «Nous savions que ce ne pouvait pas être de l’eau gelée comme sur Terre», explique François Forget. Il fait trop froid sur Pluton – environ -230 ° C à la surface – pour que l’eau se condense et soit présente sous forme de vapeur dans l’atmosphère. “

L’atmosphère de Pluton est essentiellement composée de‘azote ainsi que des traces de gaz qui peuvent se condenser. “Comme le
méthane, dit François Forget. C’est en quelque sorte l’équivalent de l’eau sur Terre, car ce gaz peut se condenser pour former des nuages, de la neige, de la glace … “

La neige, pas pour les mêmes raisons que la Terre

En d’autres termes, les neiges observées sur les sommets des montagnes de la région de “Cthulhu” sont des neiges de méthane. Mais une fois cela dit, nous n’avons fini qu’à moitié. Reste à comprendre comment cette glace est née. “On aurait pu penser que le processus était similaire à ce qui se passe sur Terre”, poursuit l’astrophysicien. Au fur et à mesure que l’air monte en altitude, il se refroidit et se condense [de vapeur d’eau, il retourne à l’état liquide sous forme de nuages, de brouillard, de brume, de gel…]. Mais sur Pluton, le phénomène est le contraire. Températures chaudes avec l’altitude. “

François Forget fait un parallèle avec le stratosphère, la deuxième couche de l’atmosphère terrestre. «Prenez un avion jusqu’à 10 000 mètres d’altitude, vous verrez qu’il fait très froid, autour de moins 50 ° C», commence-t-il. Mais si vous allez dans la stratosphère, comme certains avions le permettent, vous constatez soudain qu’il fait à nouveau très chaud, car l’ozone absorbe le rayonnement solaire. “

Sur Pluton, le méthane joue ce rôle. Et en captant le rayonnement solaire, il provoque des écarts de température importants entre la surface (à – 230 ° C) et «l’atmosphère, beaucoup plus chaude, descendant jusqu’à -170 °», précise François Forget. Cependant, au fur et à mesure de leur ascension dans l’atmosphère, ces montagnes, avec leur surface toujours très froide, s’élèveront au contact de cet air plus chaud et chargé de méthane. Et c’est ce qui permettra à ce gaz de se condenser. Et ainsi de former cette couche de glace sur les sommets de ces montagnes.

Une couche de givre qui s’accumule

Il reste à voir quelle consistance à cette glace méthane. Pourrions-nous en prendre une poignée de toute notre main comme nos glaces à l’eau sur Terre? Il n’est pas facile de répondre à partir des images de New Horizons. «D’après les modèles de simulation climatique de Pluton que nous avons utilisés, nous pensons davantage que cette glace méthane se condense directement à la surface de ces montagnes», explique François Forget. En d’autres termes, il n’y aurait pas de neige, mais plutôt une forme de gel très dense qui s’accumule au fil des ans. Cette couche est suffisamment épaisse pour que vous ne puissiez pas voir la surface sous-jacente. En revanche, il est très difficile de déterminer son épaisseur exacte. Probablement de l’ordre de quelques centimètres. “

Ces sommets enneigés de la région de “Cthulhu” ne sont qu’un petit morceau du monde inconnu qu’est Pluton. Beaucoup plus à l’est de la région de «Cthulhu», on rencontre des glaciers de méthane très épais, précise l’astrophysicien. Et dans un autre endroit encore une grande limite à l’azote polaire. «Notre objectif est d’avoir une sorte de simulateur de la planète, basé sur des équations physiques universelles, de la même manière qu’il existe un modèle similaire pour la Terre et qui nous permet d’étudier le changement climatique en particulier», précise François. Oublier. Avec l’idée derrière nous de comprendre comment les paysages de Pluton se sont formés dans un contexte complètement différent de celui que nous connaissons sur Terre. “



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