L’origine de la structure géologique en forme de cœur visible à la surface de Pluton a été déterminée par des scientifiques dirigés par des spécialistes en astrophysique de l’Université de Berne. Cette forme résulte d’une énorme collision oblique à faible vitesse, selon une étude publiée dans Nature.
Cette structure au cœur de la planète naine – Pluton a perdu son statut officiel de planète en août 2006 – intrigue depuis plusieurs années les scientifiques par sa forme, sa composition géologique et son élévation. C’est la sonde New Horizons qui, le 14 juillet 2015, fut le premier vaisseau spatial à survoler ce petit corps rocheux et à effectuer des mesures géographiques détaillées, révélant cette image poétique.
L’équipe de recherche internationale dirigée par des astrophysiciens de l’Université de Berne, comprenant également des scientifiques du programme de recherche national PlanèteS et l’Université de l’Arizona, ont utilisé des simulations numériques pour étudier les origines de la moitié ouest de ce célèbre cœur du pays.
La moitié ouest, en forme de goutte d’eau, s’appelle Spoutnik Planitia. Il a été généré, selon les conclusions de l’étude, par une collision cataclysmique avec un corps céleste planétaire d’un diamètre de 700 kilomètres, au début de l’histoire de Pluton.
«La forme allongée de Spoutnik Planitia suggère fortement que l’impact n’a pas été une collision frontale directe, mais plutôt une collision oblique», souligne le Dr Martin Jutzi de l’Université de Berne, qui a dirigé l’étude.
Le noyau de l’impacteur intact
L’équipe a utilisé son logiciel de simulation Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) pour recréer les impacts, en faisant varier à la fois la composition de Pluton et de son impacteur, ainsi que la vitesse et l’angle de ce dernier. Ces simulations ont confirmé les soupçons des scientifiques sur l’angle oblique de la collision.
« Le noyau de Pluton est si froid que les roches sont restées très dures et n’ont pas fondu malgré la chaleur de l’impact. Grâce à l’angle d’impact et à la faible vitesse, le noyau de l’impacteur “ne s’est pas enfoncé dans le noyau de Pluton, mais est resté intact sous forme de monticule ou de tas dessus”, explique le Dr Harry Ballantyne de l’Université de Berne, premier auteur de l’étude. , dans un communiqué de l’institution.
“Quelque part sous Spoutnik Planitia se trouve le noyau résiduel d’un autre corps massif, que Pluton n’a jamais vraiment digéré”, ajoute le professeur Erik Asphaug de l’Université d’Arizona, co-auteur de l’étude. La solidité du noyau de Pluton et la vitesse relativement faible de l’impacteur ont été les clés du succès de ces simulations : une solidité moindre entraînerait la formation d’un résidu de surface très symétrique qui ne ressemblerait pas à la forme de goutte d’eau observée par New Horizons. .
Le cœur de Pluton, également appelé Tombaugh Regio, a retenu l’attention depuis sa découverte. Il est recouvert d’un matériau à haut albédo – qui réfléchit plus de lumière que les autres matériaux environnants – créant sa couleur blanchâtre : il s’agit principalement de glace azotée. Spoutnik Planitia couvre une superficie de 2,4 millions de kilomètres carrés, soit l’équivalent d’un quart de l’Europe. Cette zone a la particularité d’être située trois à quatre kilomètres plus bas que le reste de la surface de Pluton.
L’étudepublié lundi dans Nature Astronomy, suggère également que la structure interne de Pluton serait différente de celle supposée précédemment : elle ne comprendrait pas d’océan souterrain.
Après la Lune et Pluton, l’équipe de l’Université de Berne envisage d’explorer des scénarios similaires pour d’autres corps du système solaire lointain, comme la planète naine. Hauméatrès semblable à Pluton.
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sjaq et ats
