Y aurait-il des lacs gelés sur Pluton ?

Au cours du dernier million d’années, des étendues liquides se seraient formées à la surface de Pluton – et cela pourrait se reproduire.

Bien que ce ne soit pas à prendre pour acquis, la présence à un moment donné de liquides sur Pluton est surprenante vues les températures moyennes de ce monde gelé (-240°C). Mais l’équipe de New Horizons de la NASA en fait l’expérience, Pluton est tout sauf un corps mort – ou prévisible.

« Ce que les données nous ont révélé ne nous a pas surpris », déclare Jim Green de la NASA, « cela nous a choqués. »

Deux séries de preuves montrent que la surface de la planète naine pourrait être occasionnellement un peu plus humide qu’elle ne l’est actuellement. La première se base sur le changement de pression atmosphérique constaté lors de la 248e année d’orbite de Pluton ; la seconde, sur des images récemment partagées par la sonde New Horizons, qui a survolé Pluton en juillet 2015.

Pour commencer, l’axe de la planète naine est incliné de 120 degrés environ – à tel point que son pôle nord pointe vers le bas (à titre de comparaison, la Terre est inclinée de 23 degrés). En orbitant autour du soleil, Pluton subit ainsi les variations saisonnières les plus extrêmes du système solaire, certaines zones connaissant un demi-siècle d’ensoleillement quasi-total et d’autres, un demi-siècle de nuit permanente.

En simulant ces variations saisonnières sur plusieurs millions d’années, tout en prenant en considération que l’inclinaison de Pluton peut varier quelque peu, les scientifiques ont réalisé que l’épaisseur de son atmosphère de nitrogène peut varier considérablement au fil du temps.

« La pression change radicalement », explique Alan Stern, le chercheur à la tête de la mission de New Horizons. « En ce moment, la pression atmosphérique de Pluton est anormalement basse. » Notons qu’à son niveau maximum, elle peut être plus de 20 000 fois supérieure au niveau actuel.

Cela signifie que les températures en surface fluctuent suffisamment pour modifier le nitrogène, le faisant passer de l’état solide (gelé) à celui de gaz. Parfois, la température et la pression atteignent des niveaux suffisamment élevés pour permettre la formation de nitrogène liquide à la surface.

« La dernière fois que le nitrogène a fondu, c’était il y a 800 000 ans, lorsque Pluton a connu ses températures les plus élevées du fait de son alignement orbital », raconte Richard Binzel, du MIT.

« Actuellement, Pluton est dans une phase intermédiaire, entre ses deux climats extrêmes », poursuit-il.

Ensuite, l’équipe de New Horizons a étudié les images transférées par l’engin spatial et les scientifiques ont commencé à repérer des caractéristiques en surface qui auraient pu être creusées par un liquide. « Nous constatons la présence de ce qu’une bonne partie de notre équipe a identifié comme un ancien lac, un lac gelé », déclare Stern. Ce lac, situé juste au nord du Sputnik Planum, un champ de glace à la surface lisse et brillante, mesure près de 30 kilomètres de large. On constate également des lits de rivière sinueux et des ravines qui quadrillent la zone, dont la formation pourrait aussi être liée à la présence de liquides.

Bien qu’il ne soit pas évident d’identifier le type de liquide en question, dans un monde situé à des milliards de kilomètres du nôtre, le nitrogène est une hypothèse plausible. Parmi les autres possibilités figurent le néon, de l’oxygène moléculaire ou de l’hélium moléculaire, même si ces éléments ne sont probablement pas présents sur Pluton en quantités suffisantes pour pouvoir être à l’origine des caractéristiques observées.

« Cette histoire, tout comme la planète, est en train d’évoluer », déclare Stern.

En effet, tant que Pluton suivra sa trajectoire ovale autour du soleil, la tête inclinée en bas, sa température continuera de monter et de descendre ; dans quelques millions d’années, cela réveillera peut-être au passage ce nitrogène gelé et le fera s’écouler dans ces fameux lits de rivière et ravines.