Après le passage de New Horizons à proximité de Pluton, les premiers résultats commencent à tomber. D'après le CNES, ils « surprennent la communauté scientifique », mais soulèvent également de nouvelles questions.

Il y a deux semaines, New Horizons passait à proximité de Pluton, une première dans l'exploration scientifique de notre système solaire. Après plus de neuf ans de voyage et 5 milliards de kilomètres parcourus, la sonde « frôlait » la planète naine le 14 juillet dernier, en passant à seulement 12 500 km. Depuis quelques jours, des résultats scientifiques sont publiés, avec quelques surprises à la clé.

Des montagnes de 3 500 m de hauteur

En effet, pour le CNES, « les premières images de Pluton prises par la sonde américaine New Horizons pendant le survol de la planète naine dévoilent des montagnes de glaces qui surprennent la communauté scientifique ». Le Centre national d'études spatiales ajoute qu'elles peuvent atteindre 3 500 m de haut, ce qui est relativement élevé pour un objet céleste dont le diamètre est deux fois plus petit que celui de notre Lune.

Selon Francis Rocard, responsable du programme d'exploration du système solaire au CNES, un autre point surprenant découle de cette découverte : « Ces montagnes sont constituées de glace d’eau et non d’azote et de méthane comme pourrait le faire penser la composition atmosphérique de la planète, car ces éléments ne seraient pas assez solides pour permettre de tels massifs ».

Une question reste tout de même en suspens : comment ses montagnes se sont-elles formées ?  Pour le CNES, « cela reste un mystère, car il n’y a pas sur Pluton d’effets de marée suffisamment puissants pour fournir la chaleur nécessaire à l’apparition de montagnes. Il reste donc beaucoup à découvrir ». Bref, le centre spatial n'hésite pas à indiquer qu'il s'agit d'une « planète naine surprenante ».

Voici ce que pourrait donner le survol de Pluton (images simulées à partir des clichés de New Horizons) :

Des cratères qui brillent par leur absence

Mais ce n'est pas le seul point qui éveille la curiosité des scientifiques. Il y a également « l’absence notable de cratères » sur la surface de la planète naine, d'autant plus qu'elle est située dans la ceinture de Kuiper. Pour rappel, cette dernière est composée d'une multitude de petits corps, un peu comme la ceinture d'astéroïdes qui se trouve entre Mars et Jupiter. Elle devrait donc logiquement « être la cible de nombreux débris qui formeraient des cratères en percutant sa surface, mais aucun n’est visible sur ces premières images ».

Francis Rocard évoque une piste : « Il s’agit d’une surface jeune, typiquement 100 millions d’années, sans doute l’une des plus jeunes de notre système solaire, ce qui démontre que Pluton est une planète active ». Un point de vue partagé par François Forget, directeur de recherche au CNES et membre de la mission New Horizons, interrogé par nos confrères du Monde : « On voit que c'est une surface extrêmement récente, pour l'étude des planètes ça veut dire qu'elle a quelques millions d'années ».

Il ajoute que, en plus de l'absence de cratères, « ce qu'on voit c'est une surface avec des figures d'érosion ou de formations en forme de polygones, qu'on retrouve sur d'autres planètes, ce qui est la signature d'une activité importante ». Une double surprise donc.

De la glace, encore de la glace, toujours de la glace

Toujours selon François Forget, la surface de Pluton est principalement composée de glace, ce qui n'est pour le coup pas très surprenant étant donnée sa température moyenne de - 230 °C environ. Suivant les zones, on retrouve un important et « unique » dépôt de glace de monoxyde de carbone. « On peut s'attendre à avoir d'autres types de glace, comme de la glace de méthane, de la glace d'azote [...] et dans les régions montagneuses de la glace d'eau ».

Il faut également noter que Pluton a un cycle de rotation assez particulier autour du Soleil. À son périhélie, la planète se trouve à 4,4 milliards de kilomètres de notre étoile, contre 7,3 milliards à son aphélie. François Forget, toujours au micro du Monde, indique que le pole visible de la planète naine est « actuellement chauffé par le rayonnement solaire, assez fortement, donc s'il y a de la glace d'azote elle est en train de se sublimer, elle passe de l'état de glace à l'état de gaz d'azote. Dans quelques années, à partir de 2030, la nuit polaire va revenir, il va faire extrêmement froid et la glace va s'accumuler ».

Selon nos confrères de l'AFP qui ont pu s'entretenir avec des scientifiques prenant part à cette mission, il y a « des indices très nets de mouvements d'une plaque de glace de méthane, d'azote ou de monoxyde de carbone », qui pourraient encore se produire actuellement. De plus, pour Bill McKinnon, « de tels phénomènes sont similaires à ceux observés sur la Terre avec les glaciers ». Il ajoute que les observations de Pluton tendent à « indiquer que cette planète a un noyau dense entouré d'une épaisse couche de glace, ce qui accroît la possibilité de l'existence d'un océan liquide sous cette glace ».

L'atmosphère de Pluton « s'échappe »

La sonde met en avant un autre phénomène particulier de Pluton : son atmosphère d'azote « s'échappe » à cause des mouvements de la planète et des vents solaires. Le directeur de recherche au CNES explique que, « dans le passé, on pense que Pluton a perdu l'équivalent de 1 000, 2 000, 3 000 mètres d'épaisseur de glace d'azote qui se sont évaporé dans l'espace, mais il en reste ».

Pour rappel, Pluton tourne autour du Soleil en près de 248 ans (contre un an pour la Terre). La mission New Horizons ne permet donc d'en avoir un point de vue qu'à un instant donné, très court comparé à son cycle.

Une brume de 130 km autour de la planète

Il y a quelques jours, la sonde New Horizons envoyait une photo capturée par l'instrument LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), sept heures seulement après avoir dépassé Pluton. On y voit la planète naine et son atmosphère éclairées par notre Soleil en arrière-plan (voir image en tête de l'actualité). « L'image révèle des couches de brume plusieurs fois plus importantes que les prédictions des scientifiques » indique la NASA.

Deux couches distinctes se détachent de cette image. La première se trouve à environ 80 km de la surface, tandis que la seconde est à 50 km de plus. La NASA rappelle que les scientifiques estimaient que ce genre de brumes ne pourraient probablement pas dépasser les 30 km de hauteur à cause de la température qui deviendrait trop importante.

L'exploration scientifique leur donnerait donc tort, les obligeant à revoir leurs modèles. Bref, « nous allons avoir besoin de nouvelles idées pour comprendre ce qui se passe », résume Michael Summers, chercheur sur le programme New Horizons à l'université George Mason en Virginie.

Comme nous l'indiquions en préambule, il ne s'agit que d'une première analyse concernant les informations qui ont déjà été renvoyées par la sonde, mais il en reste encore beaucoup. Il faudra en effet près de 16 mois à New Horizons pour envoyer sur Terre la totalité des données récoltées.