En juillet 2015, le Nouveaux horizons mission a marqué l'histoire en effectuant le premier survol de l'histoire de Pluton. Au cours de son survol, la sonde a recueilli des volumes de données sur la surface, la composition, l'atmosphère et le système de lunes de Pluton. Il a également fourni des images à couper le souffle du «cœur» de Pluton, de ses plaines gelées, de ses chaînes de montagnes et de son mystérieux «terrain en lame».
Ces caractéristiques étranges ont montré aux gens pour la première fois à quel point la surface de Pluton est radicalement différente de la Terre et des autres planètes du système solaire intérieur. Mais étrangement, ils ont également montré comment ce monde lointain est également assez similaire à la Terre. Par exemple, dans une nouvelle étude, une équipe de chercheurs travaillant sur les images Nouveaux horizons mission a remarqué à la surface de Pluton des «dunes» qui ressemblent à des dunes de sable ici sur Terre.
L'étude, intitulée «Dunes sur Pluton», a récemment été publiée dans la revue Science. L'étude a été dirigée par Matthew Telfer, chargé de cours en géographie physique à l'Université de Plymouth, avec des contributions importantes fournies par Eric J.R Parteli et Jani Radebaugh - géoscientifiques de l'Université de Cologne et de l'Université Brigham Young, respectivement.
Ils ont été rejoints par des membres du Carl Sagan Center du SETI Institute, du NASA's Ames Research Center, du Lowell Observatory, du Southwest Research Institute (SwRI), du National Optical Astronomy Observatory, du Massachusetts Institute of Technology (MIT), du Johns Hopkins Laboratoire universitaire de physique appliquée (JHUAPL) et plusieurs universités.
Sur Terre, les dunes sont formées par du sable soufflé par le vent qui crée des crêtes répétées dans le désert ou le long des plages. Des schémas similaires ont été observés le long des lits des rivières et des plaines alluviales, où l'eau dépose des sédiments au fil du temps. Dans tous les cas, les formations ressemblant à des dunes sont le résultat du transport de particules solides par un milieu en mouvement (c'est-à-dire de l'air ou de l'eau). Au-delà de la Terre, de tels modèles ont été observés sur Mars, Titan et même sur la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Cependant, lorsque vous consultez des images Nouveaux horizons sonde, Telfer et ses collègues ont noté des formations similaires dans la région de Sputnik Planitia sur Pluton. Cette région, qui constitue le lobe occidental du Tombaugh Regio en forme de cœur, est essentiellement un immense bassin recouvert de glace. Déjà, les chercheurs ont noté que la surface semble être constituée de polygones irréguliers bordés de creux, qui semblent être des indications de cellules de convection.
Comme le Dr Telfer l'a déclaré à Space Magazine par e-mail:
«Nous avons vu pour la première fois que certaines fonctionnalités ressemblaient à des dunes au cours des premiers jours, mais au fil du temps et de nouvelles images sont apparues, la plupart d'entre elles semblaient de moins en moins convaincantes. Mais un domaine est devenu de plus en plus convaincant à chaque passage. C'est ce que nous rapportons. "
Une autre caractéristique intéressante est les ruisseaux sombres qui font quelques kilomètres de long et sont tous alignés dans la même direction. Mais tout aussi intéressantes étaient les caractéristiques que Telfer et son équipe ont remarquées, qui ressemblaient à des dunes perpendiculaires aux stries de vent. Cela indiquait qu'il s'agissait de dunes transversales, celles qui s'accumulent en raison de l'activité éolienne prolongée dans le désert.
Pour déterminer s'il s'agissait d'une hypothèse plausible, les chercheurs ont construit des modèles qui tenaient compte du type de particules qui constitueraient ces dunes. Ils ont conclu que le méthane ou la glace azotée pourraient former des grains de la taille d'un sable qui pourraient être transportés par des vents typiques. Ils ont ensuite modélisé la physique des vents de Pluton, qui seraient les plus forts en descendant les pentes des montagnes qui bordent Sputnik Planum.
Cependant, ils ont également déterminé que les vents de Pluton ne seraient pas assez forts pour pousser les particules par eux-mêmes. C'est là que la sublimation a joué un rôle clé, où la glace de surface passe directement d'une phase solide à un gaz lorsqu'elle est réchauffée par la lumière du soleil. Cette sublimation fournirait la force ascendante nécessaire pour soulever les particules, point auquel elles seraient attrapées par les vents de Pluton et soufflées.
Comme l'a expliqué le Dr Telfer, cette conclusion a été rendue possible grâce à l'immense soutien de son équipe, dont une grande partie provenait de l'équipe thématique New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Science:
"Une fois que nous avons fait l'analyse spatiale qui nous a vraiment assuré que ces caractéristiques avaient du sens en tant que dunes, nous avons eu la grande opportunité de rencontrer Eric Parteli à Cologne; il nous a montré à travers sa modélisation que les dunes devraient se former, aussi longtemps que les grains se dissiperaient dans l'air. L'équipe de la NASA New Horizons a vraiment aidé ici, car elle a souligné que les glaces mixtes azote / méthane projetaient de préférence des grains de glace de méthane vers le haut à mesure que les glaces se sublimaient. »
En plus de montrer que Pluton, l'un des objets les plus éloignés du système solaire, a quelques points communs avec la Terre, cette étude a également montré à quel point la surface de Pluton est active. "Cela nous montre que non seulement la surface de Pluton affecte son atmosphère, l'inverse est également vrai", a déclaré le Dr Telfer. «Nous avons une surface mondiale vraiment dynamique, si loin dans le système solaire.
En plus de cela, comprendre comment les dunes peuvent se former dans les conditions de Pluton aidera les scientifiques à interpréter des caractéristiques similaires trouvées ailleurs dans le système solaire. Par exemple, la NASA prévoit d'envoyer une mission à Titan dans la prochaine décennie pour étudier ses nombreuses caractéristiques de surface intéressantes, y compris ses formations de dunes. Et de nombreuses autres missions sont envoyées pour explorer la planète rouge avant qu'une mission en équipage n'ait lieu dans les années 2030.
Savoir comment ces formations ont été créées est essentiel pour comprendre la dynamique de la planète, ce qui aidera à répondre à certaines des questions plus profondes sur ce qui se passe à la surface.
