L’atmosphère de Pluton

La surface et l’intérieur

New Horizons n’a observé qu’un seul hémisphère de Pluton. Cet hémisphère est dominé par Tombaugh Regio, une plaine blanche en forme de cœur. La moitié ouest de Tombaugh Regio est Sputnik Planitia, une plaine lisse de glace azotée sans cratères d’impact. L’absence de cratères montre que Sputnik Planitia est une entité très jeune et donc que Pluton a probablement une certaine activité géologique. Tombaugh Regio est entourée de régions moins lisses qui contiennent quelques chaînes de montagnes. Ces montagnes sont faites de glace d’eau, qui flotte probablement dans la glace d’azote environnante. Les latitudes nord plus élevées sont couvertes de plaines plus sombres. A l’ouest de Tombaugh Regio se trouve la région la plus sombre de Pluton. Surnommée à l’origine « la baleine » en raison de sa forme, puis baptisée Cthulhu Regio, cette région présente une topographie variée avec des plaines, des escarpements, des montagnes et des cratères. La couleur foncée de cette région provient de composés organiques appelés tholins.

La réflectivité moyenne de Pluton, ou albédo, est de 0,72 (c’est-à-dire, elle renvoie 55 pour cent de la lumière qui la frappe), contre 0,1 pour la Lune et 0,8 pour Triton. Cependant, cet albédo moyen englobe une large gamme de réflectivités, Cthulhu Regio ayant une réflectivité de 0,1 à 0,2 et Tombaugh Regio une réflectivité de 0,8 à 1.

Les premières mesures brutes de spectroscopie infrarouge (voir spectroscopie), effectuées en 1976, ont révélé la présence de méthane solide à la surface de Pluton. En utilisant de nouveaux instruments au sol disponibles au début des années 1990, les observateurs ont découvert des glaces d’eau, de monoxyde de carbone et d’azote moléculaire. Bien que la signature spectrale de l’azote soit intrinsèquement très faible, il est maintenant clair que cette substance doit être le constituant dominant de la surface. Le méthane est présent à la fois sous forme de plaques de glace de méthane pur et sous forme de « solution » congelée de méthane dans la glace d’azote.

Pluton a une densité de 1,85 gramme par cm cube, et Charon a une densité de 1,7 gramme par cm cube. Ces valeurs suggèrent que les deux corps sont composés d’une fraction significative de matériaux tels que des roches silicatées et des composés organiques plus denses que la glace d’eau (dont la densité est de 1 gramme par cm cube). La densité plus faible de Charon peut provenir du fait qu’elle est plus poreuse ou qu’elle contient une fraction plus faible de roche. Pluton, comme les lunes glacées de Jupiter et de Saturne, possède probablement un noyau rocheux interne entouré d’un épais manteau de glace d’eau. L’azote, le monoxyde de carbone et le méthane gelés observés à sa surface se présentent sous la forme d’une couche relativement mince, semblable à la couche d’eau à la surface de la Terre. Sputnik Planitia est un bassin profond qui pourrait s’être formé à la suite d’un impact. Il est situé sur l’axe de marée de Pluton, c’est-à-dire du côté opposé de la planète naine par rapport à Charon. L’emplacement de Sputnik Planitia nécessite qu’il y ait une masse supplémentaire sous elle, et cette masse supplémentaire peut provenir d’un océan de subsurface au-dessus du noyau rocheux et sous le manteau de glace d’eau.

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