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Mission New Horizons, Pluton de près

2015/09/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

En juillet, la sonde New Horizons est arrivée près de Pluton et nous avons pu voir de près ce qui était autrefois un point diffus. Les surprises sont venues avec les premières images, la planète naine n'était pas un rocher glacé et plein de cratères. Il est devenu clair que nous étions devant un monde étrange.
Ed. ANDÉN/JHUAPL/SWRI

Après neuf ans et demi de parcours et près de 5 milliards de kilomètres, le 14 juillet dernier, New Horizons, la sonde de la NASA, la plus proche de Pluton. “En suivant les étapes des missions planétaires comme Mariner, Pioneer, Voyager, etc., New Horizons a triomphé à Pluton», a déclaré le lendemain Alan Stern, chef de la mission, quand il a confirmé que tout s’est bien passé.

Sur cette image, prise le 11 juillet à 4 millions de kilomètres de Pluton, on peut voir la différence qu'il ne voyait pas dans les jours où la sonde était plus proche. Vous voyez une bande de points sombres et une forme circulaire et hexagonale sur le dessus. Les scientifiques ne savent pas ce qu'ils peuvent être. Comme Pluton prend 6,38 jours pour se retourner, dans les 3 jours les plus proches, la sonde n'a pu observer que l'autre côté. Dans tous les cas, le parcours était prévu pour que, en s'éloignant, on puisse étudier cette différence avec la lumière réfléchie par Karon. Ed. : ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

« Cela me semble hallucinant », affirme l’astronome Jesús Arregi et membre du Groupe des Sciences Planétaires de l’UPV. “Quand il est parti en 2006 et a passé près d'un an à côté de Jupiter et nous étions attentifs. Puis vous oubliez, mais quand vous arrivez, et à la vue de ce que vous avez vu, vous vous rendez compte de ce qu'est un voyage de près de dix ans, à une vitesse aussi élevée, vous communiquant à une telle distance, et après dix ans, que toutes les équipes fonctionnent bien, et que Pluton, qui est si loin, et ce que nous savions le moins, semble presque de près. Cela me semble étonnant et admirable.»

Les astronomes ont commencé à surprendre comme ils se sont approchés de New Horizons Pluton. Les premières images ont montré que la surface de la planète naine était complexe : certaines parties étaient claires et d'autres sombres. Par exemple, il y avait une région cardiaque et lumineuse gigantesque et une zone baleinière très sombre (le cœur a été appelé la région de Tombaugh et la baleine la région de Cthulhu). «On a vu qu’il a une surface assez confuse, explique Arregi, il a des parties très anciennes où il y a des cratères très vieux et d’autres surfaces très jeunes.»

Comme il approchait de Pluton, une surface complexe a été observée. La zone dégagée en forme de cœur a été appelée la région de Tombaugh et la zone obscure appelée initialement « baleine » est appelée la région de Cthulhu. Ed. : ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

Il y a aussi des montagnes de 3500 mètres. Ils croient qu'il peut être formé de glace à l'eau. Bien qu'il y ait beaucoup de glace de méthane et d'azote sur la surface de Pluton, elles ne sont pas aussi fortes que pour former des montagnes. La glace de l'eau à la température de Pluton est comme une pierre. On estime que les montagnes ne dépassent pas cent millions d'années. « C’est l’une des plus jeunes surfaces que nous ayons jamais vues dans le système solaire », a déclaré Jeff Moore, membre du Groupe de géologie, géophysique et image de la mission New Horizons.

La présence de ces caractéristiques sur la surface de Pluton suppose une performance géologique. « Pour cela, l’intérieur doit être assez chaud, dit Arregi, et nous ne savons pas quelle est cette source de chaleur. Être un petit corps ne peut pas être influencé par la gravité. La source est peut-être la radioactivité, elle n’est pas propre.» Cependant, étant un corps si petit, il est curieux. « Il est inférieur à la Lune et il n’y a aucune activité géologique ni aucune autre. Il y a quelque chose à Pluton. C’est surprenant.»

Karon a un pôle sombre. Au centre, vous pouvez voir des falaises et des dépressions. Et sur le bord inférieur et droit des cratères et un canon géant, plus long et plus profond que le Grand Canyon de l'Arizona. Ed. : ANDÉN/JHUAPL/SWRI.
New Horizons a également envoyé une image des petites lunes Nix (ci-dessus) et Hydra (ci-dessous). Estix et Zerberorena les enverront plus tard. Ed. : ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

Et il semble que la plus grande lune de Pluton, Karon, a aussi une activité géologique. Les chercheurs ont été surpris car il y a très peu de cratères et ceux qui existent semblent très jeunes. Et il y a quelques canyons géants, le plus grand est plus long et plus profond que le Grand Canyon d'Arizona. « Ce sont des questions surprenantes, car ce sont de petits corps et ils sont principalement composés d’éléments légers. Mais, peut-être, nous avions aussi des préjugés. Nous imaginons quelque chose de congelé, tout froid, tout lent et sans grands changements. Mais la nature nous surprend souvent”.

Quant à la composition, il n'y a pas eu beaucoup de surprises. « Pour l’instant, on n’a vu aucune affaire spéciale, on a trouvé ce qu’on attendait. Mais l'atmosphère est remarquable, parce qu'elle est plus grande que ce qu'on pensait », a affirmé Arregi.

Les astronomes ont constaté que la glace se déplace dans la région de Tombaugh. On pense qu'ils peuvent être des glaciers d'azote. Outre la glace à l'azote, le spectromètre LEISA de New Horizons a détecté l'abondance de glace au monoxyde de carbone et au méthane dans cette région. La zone du lobe gauche du “cœur” est appelée Plaine Spoutnik. Au sud de la région de Tombaugh se trouvent les monts Norgay et Hillary. Les plus hautes ont environ 3500 mètres et sont censés être formés de glace à l'eau. Ed. : NASA/JHUAPL/SWRI/Herobrine.
A sept heures de son passage à Pluton, à deux millions de kilomètres, New Horizons tira cette image. On voit la lumière du soleil reflétée par les particules atmosphériques de Pluton. Les astronomes savaient que Pluton avait l'atmosphère, mais grâce à cette image ils ont pu le voir. Et ils ont précisé que c'est beaucoup plus grand que ce qu'ils attendaient: Il a environ 160 kilomètres, cinq fois plus que prévu, et a également été structuré en couches. Ed. : ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

Dans les heures où il était près de Pluton, New Horizons a reçu beaucoup d'informations. Et tout cela prendra environ 16 mois pour arriver sur Terre. « Ensuite viendra la phase d’étude, qui se prolongera également de quelques années », explique Arregi. «Cependant, s’il y a quelque chose d’étonnant ou de curieux, nous le saurons bientôt.»

« Du point de vue technologique, l’importance de la mission est énorme », affirme Arregi. Mais il a également souligné l’importance de « tout ce qui contribue à connaître notre système solaire. Et aussi connaître ce qui concerne la métaphysique, notre origine. Voir ces choses donne un aperçu qui peut même changer la mentalité humaine. Je crois qu’ouvrir de nouvelles voies rend toujours la mentalité de la société plus ouverte.» D'autre part, “être si réussi, obtenir bien là, et envoyer des images comme celle-ci, etc. Cela donnera certainement force à ce domaine de la science. Et c’est aussi important.»

Pour l'avenir, les objectifs sont encore à concrétiser, mais l'intention est d'analyser un autre corps de la ceinture de Kuiper. «Cela va aussi être très intéressant, dit Arregi, parce que cela va aussi changer l’image actuelle de ces corps.»

Une planète naine et cinq lunes
C'est la première fois que l'on observe de près un objet de la ceinture de Kuiper. Et pas seulement un, la sonde New Horizons a eu l'occasion d'observer six objets: Pluton et ses cinq lunes, Karon, Estix, Nix, Zerbero et Hydra.
Quand il est parti, il est censé se diriger vers la dernière planète du système solaire, mais cela a changé la même année. En fait, il a été décidé que Pluton n'était pas une planète, mais une planète naine. Et ce ne serait pas le seul changement dans le chemin. Les lunes Nix et Hydra venaient d'être découvertes (2005) quand New Horizons est sorti, mais les deux autres n'étaient pas connues. Le télescope Hubble a détecté Zerbero en 2011 et Estix en 2012. Ce fut une grande surprise. Le système était plus complexe que prévu.
La planète naine Pluton et sa lune majeure, Charon, forment un système binaire. Ils tournent ensemble par le même centre de gravité qui est entre eux, montrant toujours la même différence. Et les quatre autres petites lunes, toutes beaucoup plus petites qu'à Caronte, les entourent de façon assez chaotique.
Depuis sa découverte par Clyde Tombaugh en 1930, le diamètre apparent de Pluton a diminué. Maintenant, pour sa part, New Horizons a déterminé qu'il est 70 km plus élevé que les derniers calculs: 2.370 km. Karon a également confirmé un diamètre de 1.208 km.
D'autre part, New Horizons a également envoyé une image de Hydra et Nix. Hydre de forme très irrégulière, 55 x 40 km. Nixe, pour sa part, a 42 x 36 km et un ton rose.
Route de neuf ans et demi
New Horizons a été lancé le 19 janvier 2006 du Cap Canaveral (Floride) avec la vitesse maximale de fuite obtenue: 16 km/s (58.536 km/h). En 2007 il passe à côté de Jupiter et avec sa force de gravité il augmente la vitesse à 4 km/s. Ainsi, New Horizons a pris trois ans de moins pour atteindre Pluton qu'à la vitesse initiale. Pour économiser de l'énergie, la même année 2007 a été introduit dans le fourneau jusqu'en 2014.
Ed. PD-USGoNASA
Le 14 juillet 2015 à 13h49, la sonde est arrivée plus près de Pluton, à 12 500 kilomètres. Puis à 14h04, il passa près de Karon, mais il resta beaucoup plus loin qu'à Pluton, à 29.000 kilomètres. Ensuite, le parcours a été conçu pour passer à travers l'ombre de Pluton et Karon. De cette façon, il pourrait étudier leurs atmosphères. Pendant ce temps, les membres de la mission n'ont pas eu connaissance de la sonde. Il a appelé sa maison à 2:53 pour lui dire que tout allait bien.

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