L’atmosphère de Pluton est en train de disparaître

De nouvelles observations confirment que l’atmosphère de Pluton est en train de disparaître, tandis que l’astre s’éloigne du Soleil. Ces nouveaux indices ont été présentés le 4 octobre 2021 à l’occasion d’un événement annuel organisé par l’Union américaine d’astronomie. Ils ont été détaillés dans la revue scientifique Icarus.

Cette équipe d’astronomes a profité d’un événement pour étudier l’astre : le 15 août 2018, Pluton est passée devant une étoile et des télescopes ont saisi le phénomène. « Pluton a occulté l’étoile UCAC4–341-187,633. L’événement a été observé depuis plusieurs sites situés au Mexique, au Texas, dans le Wyoming et le long de la côte des États-Unis », écrivent les scientifiques. Cette occultation furtive était l’occasion de voir l’atmosphère de Pluton, brièvement éclairée par l’étoile située en arrière-plan. Le phénomène a duré deux minutes environ : l’étoile a disparu derrière Pluton et la vitesse à laquelle elle est redevenue visible a permis d’en savoir davantage sur la densité de l’atmosphère plutonienne.

Pluton vue par New Horizons.

Source : Flickr/CC/NASA/JHUAPL/SwRI

Le « flash central » le plus puissant vu lors d’une occultation de Pluton

Les chercheurs ont ainsi pu mesurer l’abondance de cette atmosphère ténue. Ce n’est pas la première fois qu’une occultation comme celle-ci sert à mieux connaître Pluton : les changements de son atmosphère sont étudiés de cette façon depuis la fin des années 1980. En 2015, la sonde New Horizons partie explorer le fond du système solaire a pu observer de plus près Pluton. Son survol de l’astre a été l’occasion d’obtenir des éléments sur la densité de l’atmosphère de la planète naine. Ses données étaient cohérentes avec le scénario d’un doublement de la masse de son atmosphère chaque décennie. « Mais nos observations de 2018 ne montrent pas que cette tendance se poursuit à partir de 2015 », constate le scientifique Eliot Young du Southwest Research Institute et co-auteur de l’étude, dans le communiqué annonçant les travaux.

Des télescopes qui se trouvaient au milieu de la trajectoire de l’ombre de Pluton (projetée sur la Terre, comme l’ombre de la Lune est projetée au moment d’une éclipse solaire) ont pu observer un « flash central ». « Le flash central vu en 2018 était de loin le plus puissant que quiconque a jamais vu dans une occultation de Pluton, a indiqué Eliot Young. Le flash central nous donne une connaissance très précise de la trajectoire de l’ombre de Pluton sur la Terre. »

Un début de refroidissement

L’atmosphère de la planète naine renferme majoritairement de l’azote. Cette atmosphère entretient des liens avec les glaces qui se trouvent à la surface de Pluton : des changements, même négligeables, dans la température de ces glaces peuvent avoir des implications importantes pour la densité de l’atmosphère.

Il faut 248 années à Pluton pour tourner autour du Soleil, sa distance à l’étoile variant entre 30 et 50 unités astronomiques (1 unité astronomique équivaut à 150 millions de kilomètres, la distance Terre-Soleil). Même si Pluton s’est éloignée du Soleil ces dernières années — elle recevait donc moins de lumière de l’étoile — sa densité atmosphérique a continué d’augmenter jusqu’en 2018. On a pu en déduire que les réservoirs de glace se trouvant à la surface de Pluton restaient au chaud grâce à la chaleur stockée sous la surface de la planète naine (un peu comme du sable, chauffé toute la journée par le Soleil sur une plage, serait plus chaud le soir, car il aurait stocké de la chaleur).

L’observation de l’occultation de 2018 suggère un début de refroidissement. Dans ce scénario, la chute des températures entraîne alors le gel de l’azote en surface et, donc, une disparition lente de l’atmosphère.