L’orbite de Pluton autour du Soleil est un long voyage elliptique qui dure 248 années terrestres. En ce moment, Pluton s’éloigne progressivement de notre étoile hôte. Et à mesure qu’il s’éloigne, son atmosphère semble changer lentement, selon de nouvelles découvertes.
Lorsque New Horizons a effectué son survol de Pluton en 2015, le vaisseau spatial a capté les principales propriétés physiques, y compris la pression atmosphérique. Pour une nouvelle étude publiée dans The Planetary Science Journal, les chercheurs ont comparé cet ensemble de données à des informations recueillies grâce à des occultations stellaires de Pluton, une méthode d’observation qui exploite l’ombre de Pluton projetée sur Terre lorsque une étoile passe derrière la planète naine. L’équipe a conclu que, à partir du milieu de 2021, l’atmosphère de Pluton a subi une diminution importante. Ce phénomène avait été prédit dès 1996, mais ce n’est que maintenant que cette baisse commence à se manifester, selon les chercheurs.
Cela pourrait même être « les premiers signes d’un effondrement atmosphérique de Pluton », selon une déclaration du Planetary Science Institute. La scientifique principale de l’institut, Amanda Sickafoose, a dirigé les travaux les plus récents.
When the stars align
Les occultations stellaires se produisent lorsque quelque chose comme une planète, une lune, un anneau ou un astéroïde bouche la lumière d’une étoile, ce qui peut sembler trivial en regard des éclipses. Mais les occultations permettent en réalité aux chercheurs d’étudier ces systèmes lointains avec des « résolutions spatiales de quelques kilomètres — des ordres de grandeur bien supérieurs à la précision de toute autre méthode fondée sur Terre », selon une explication du MIT Planetary Astronomy Lab.
À part le survol de New Horizons, Pluton, aussi éloigné qu’il soit, ne ressemble pour les meilleurs télescopes humains qu’à “un tout petit point flou”, expliquait la déclaration. Cela dit, les occultations ont permis aux astronomes de comparer et de contraster avec succès les fluctuations de la pression atmosphérique de Pluton dès 1989, nota le document.
« Je suis constamment émerveillée par le fait que la simple technique consistant à observer la lumière des étoiles qui s’assombrit puis réapparaît nous permette d’étudier une atmosphère mince — quelques millièmes de celle de la Terre — sur un monde dont la taille est deux tiers de celle de notre Lune et situé à 30 fois la distance du Soleil », a déclaré Sickafoose dans le communiqué.
Comparing transit notes
Pour l’étude, l’équipe a enregistré 10 occultations différentes de Pluton entre 2017 et 2023, dont quatre étaient le même événement capturé depuis plusieurs lieux sur Terre. Pluton possède une atmosphère principalement constituée d’azote avec quelques composés carbonés, qui se combinent pour former une brume légère entourant la planète naine. Sickafoose a expliqué que les scientifiques n’ont pas encore pleinement compris la physique de l’atmosphère de Pluton.
Cependant, la surface glacée de Pluton laisse fortement supposer qu’une baisse de la pression atmosphérique devrait rendre la brume plus fine et se situant à des altitudes plus basses, écrivent les auteurs dans l’article. Dans le cadre des occultations, les particules de brume dispersent la lumière comme du brouillard, ce que les astronomes peuvent observer lorsque l’atmosphère de Pluton dévie la lumière de l’étoile. Puis, les chercheurs ont tenté d’ajuster leurs observations à des modèles atmosphériques.
An ongoing journey
L’analyse a montré que l’étendue et la pression de l’atmosphère de Pluton avaient augmenté entre 1988 et 2015. Puis jusqu’à environ 2021, l’atmosphère est restée plus ou moins constante. Ces résultats sont compatibles avec des recherches antérieures qui avaient trouvé un plateau dans l’évolution atmosphérique de Pluton. Cependant, d’ici 2022, on observe une diminution nette des paramètres atmosphériques de Pluton, jusqu’à 16 %. Cela avait été évoqué dès 1996 et plus récemment en 2021, lorsque une autre équipe d’astronomes avait suggéré que l’atmosphère de Pluton était « en train de geler » depuis 2018.
« Nous sommes à un point particulièrement intéressant pour Pluton », a déclaré Sickafoose. « Nos travaux suggèrent que l’atmosphère a récemment commencé à diminuer sa pression. J’espère que nous pourrons obtenir davantage de données au cours des prochaines années, voire des décennies, pour confirmer ou infirmer précisément cette tendance. »
Et les astronomes devraient disposer de plus que suffisamment de temps. Pluton ne se rapprochera pas davantage du Soleil avant au moins l’année 2114. Ainsi, dans les années à venir, il est probable que nous verrons si l’atmosphère de Pluton va réellement s’affaiblir à son point le plus éloigné du Soleil.
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