Pluton a tendance à avoir la réputation d'être une friche immuable et gelée. Mais il semble maintenant qu'un bassin rempli de glace à la surface de la planète naine pourrait réellement contrôler la rotation de la planète naine entière, selon deux nouvelles études publiées aujourd'hui dans la revue Nature . La recherche met en lumière la géographie étonnamment turbulente de l'ancienne planète.
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Sputnik Planitia est la moitié de la région en forme de cœur de Tombaugh, une région bien visible qui tire son nom de l'astronome américain qui a découvert Pluton, Clyde Tombaugh. Les 325 000 milles carrés du bassin sont remplis d'azote solide congelé grâce à la température moyenne de Pluto de -391 degrés Fahrenheit. Cependant, Sputnik Planitia ne se limite pas à ce qu’il a à l’œil: ce bassin plat et sans relief est en fait une grande «anomalie de masse» qui a modifié la rotation de Pluton d’environ 60 degrés au cours de millions d’années, rapportent des scientifiques nouvelles études.
«Ce serait comme si vous colliez plusieurs quartiers du côté d'un frisbee», explique James Keane, spécialiste en sciences planétaires à l'Université de l'Arizona et auteur principal de l'étude, décrivant l'effet de Sputnik Planitia sur Pluton. Telle une grande masse collée à la surface de la planète naine, le bassin déstabilisait les rotations de Pluton, un peu comme le ferait un poids supplémentaire sur un disque volant en rotation. Ce processus, appelé «véritable errance polaire», a réorienté Pluton afin que la rotation de la planète naine puisse à nouveau atteindre la stabilité.
Cette réorientation a amené Sputnik Planitia à résider directement en face de Pluton, de sa lune Charon, l’autre masse majeure affectant la rotation de la planète naine.
Une image composite de Pluton et de sa lune Charon. Sputnik Planitia est la moitié gauche de l'élément en forme de cœur visible sur Pluton. Il se trouve juste en face de Charon. (NASA / Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins / Southwest Research Institute) Cette nouvelle compréhension de la gelogie de Pluton a été rendue possible par les données détaillées recueillies par le survol du satellite New Horizons de la NASA l'année dernière. Keane et ses coauteurs ont étudié les failles et les fissures sur la surface de Pluton pour émettre l'hypothèse que, lorsque la rotation de Pluton passait du poids supplémentaire de Spoutnik Planitia, l'inertie risquait de se fissurer à la surface de la planète naine. Pour tester cette théorie, Keane a mis au point des modèles informatiques intégrant le véritable errement polaire. Les modèles ont produit des motifs de fissures qui correspondent étroitement à ce que New Horizons a vu sur la surface de Pluton.
"C'est presque comme si vous essayez de déplacer le renflement d'un œuf", a déclaré Keane. "Cela va causer des fissures."
«C’est un cas assez solide de véritable vagabondage polaire survenu à Pluton», déclare Brandon Johnson, géologue à l’Université Brown, qui a publié une étude sur la possibilité que Pluton ait un océan caché dans le sous-sol et n’a participé à aucune des nouvelles études. .
Cet océan est un élément clé de la deuxième étude Nature publiée aujourd'hui, qui cherche à expliquer comment Sputnik Planitia a obtenu sa masse prodigieuse. Inspiré par des anomalies de masse similaires découvertes sur la Lune, une équipe dirigée par l'Université de Californie à Santa Cruz, le spécialiste des sciences planétaires Francis Nimmo, estime qu'un impact important sur la surface de Pluton a découpé la glace pour former le bassin de Spoutnik Planitia.
Avec la pression supplémentaire au-dessus, soudainement supprimée, l'océan sous-marin de Pluton s'est alors forcé de monter. Étant donné que l'eau liquide est plus dense que la glace qui recouvre la surface de Pluton, cette zone avec de l'eau plus proche de la surface aurait une attraction gravitationnelle plus forte que d'autres zones de la surface de la planète naine. Cette traction est renforcée par la masse de glace à l'azote qui remplit finalement la surface de Spoutnik Planitia.
Une illustration de Pluton qui se réoriente après un impact a formé le bassin de Spoutnik Planitia. (James Tuttle Keane, Université de l'Arizona) Malheureusement, l’attraction gravitationnelle de Spoutnik Planitia ne peut être mesurée tant qu’un vaisseau spatial n’est pas mis en orbite autour de Pluton, a déclaré Nimmo. Mais ces documents aident à réfuter l’image de Pluton en tant que sphère figée et immuable et pourraient avoir des implications pour d’autres corps rocheux aux confins de notre système solaire. Lui et Keane espèrent étudier d'autres objets de la ceinture de Kuiper qui pourraient être aussi dynamiques que Pluton.
«Ces processus ne sont certainement pas uniques à Pluto», a déclaré Keane. "Le système solaire externe peut être beaucoup plus actif géologiquement que nous ne le pensions de manière différente de celle que nous pensions."
Note de la rédaction, 17 novembre 2016: En raison d'une erreur d'édition, une légende de photo impliquait que Sputnik Planitia était la caractéristique en forme de cœur de Pluton. C'est la moitié de la région connue sous le nom de Tombaugh Regio.
