Une météo sur Pluton?

Vous avez peut-être suivi l’arrivée à destination de la sonde américaine New Horizons, à savoir Pluton et ses cinq lunes. Chez Info Meteo, nous nous sommes également tenus au courant de cette visite éclair, et avons été émerveillés par les images parvenues de cet astre que la communauté scientifique imaginait mort et inactif. Quelle ne fut pas leur surprise en constatant – et nous en lisant les comptes rendus – que Pluton n’est pas ce monde figé que nous nous attendions à trouver!
La surface de Pluton est jeune géologiquement parlant, et compte beaucoup moins de cratères d’impact que ce qui devait être normalement trouvé. Ceci montre que cette surface se renouvelle: parmi les hypothèses émanant de l’analyse des images renvoyées par New Horizons, citons de possibles « éruptions » de glace formant des cryovolcans et des glaciers d’azote solide se comportant de manière similaire à ceux observés sur Terre: ils se déplacent, « coulant » lentement vers les points les plus bas, se fissurent, se déforment… De possibles phénomènes tectoniques (failles) sont également évoqués pour expliquer certaines déformations constatées. Vient aussi… la météo.
Bien sûr, la « météo » possiblement à l’oeuvre sur Pluton ne ressemble en rien à la météo que vous observez de chez vous, bien que quelques phénomènes physiques puissent avoir une certaine ressemblance avec ce qui se passe sur Terre.
Il faut savoir que Pluton est doté d’une atmosphère, certes très ténue (environ un 100 000ème de l’atmosphère terrestre), mais suffisante pour maintenir de probables phénomènes « météorologiques ». Cette atmosphère est en grande partie composée d’azote (90%) et de monoxyde de carbone (un peu moins de 10 %), tandis que les basses couches contiennent un peu de méthane et d’éthane. Tous ces gaz ont leur dérivé solide – donc sous forme de « glace » – à la surface de Pluton.
Il doit dès lors exister une sorte de « cycle », un peu comme celui de l’eau observé sur Terre. L’orbite de Pluton est en effet excentrique – bien plus que celle de la Terre – de telle sorte que la planète naine s’éloigne fortement du Soleil lorsqu’elle se trouve au plus loin sur son orbite. Recevant moins de luminosité du Soleil et donc moins de chaleur, sa température diminue, au point d’entraîner la solidification d’une grande partie de son atmosphère. Il doit alors se produire une sorte de givre d’azote et d’autres gaz, ou une sorte de neige de minuscules grains, se déposant à la surface du sol. Lorsque Pluton se rapproche à nouveau du soleil, cette « neige » se sublime, retournant à l’état de gaz et reformant l’atmosphère.
Ces mécanismes physiques dictent en partie les évolutions de températures observées sur Pluton. En moyenne, la température au sol plutonien est d’environ -230°C, ce qui est 10°C plus froid que ce que les modèles avaient estimé. Or, la physique nous enseigne qu’aussi bien la sublimation que l’évaporation consomment de la chaleur, et donc diminuent la température de l’air ambiant. Ceci explique le froid plus intense observé sur Pluton: la sublimation de la « neige » d’azote et des autres composés tout au long de la période de « proximité » avec le Soleil consomme de la chaleur, abaissant la température de surface de Pluton.
L’ensemble de l’atmosphère de Pluton est de plus soumis à une inversion de températures: alors qu’il fait environ -230°C au sol, le haut de l’atmosphère est à -170°C, soit 50°C plus « chaude ». La température de la basse atmosphère est d’environ -180°C, soit 40°C plus « chaude » que le sol.
Il existe aussi de la brume et possiblement de légers nuages dans l’atmosphère de Pluton. Les observations effectuées par New Horizons montre deux couches de brume (gaz ou autres composés de type tholins) vers 50 et 83 km d’altitude. Des formes ressemblant à des turbulences sont observées dans ces brumes; il existe peut-être une forme de léger vent dans l’atmosphère de Pluton.
Ceci n’est qu’un portrait succinct de ce que l’on peut trouver sur Pluton, et d’autres découvertes sont probablement encore à venir…
Images (source: NASA):
1) Pluton tel qu’aperçu alors que New Horizons s’approchait de l’astre
2) Photo prise par New Horizons alors qu’elle se trouvait dans le cône d’ombre de Pluton (le soleil étant « derrière » la planète). Le halo gris est l’atmosphère. Le petit encadré coloré montre les brumes détectées.
 

 

 
Nous modifierons éventuellement cet article en fonction des informations qui seront transmises par New Horizons à la NASA dans les prochains mois.

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