03/09/2015

Pluton : le mystère de la pression atmosphérique

Les mesures à distance et indirectes peuvent s’avérer facilement erronées. C’est ce qui semble s’être passé avec des mesures de pression atmosphérique sur Pluton. Les mesures effectuées directement sur place par la sonde New Horizons ne concordent pas avec les mesures effectuées depuis des observations sur Terre.


Comme Pluton possède une orbite très elliptique, on pensait que lorsque la planète s’éloigne du Soleil, une partie de son atmosphère se condensait et gelait, tombant comme de la neige et entraînait une chute de pression atmosphérique. Mais des observations effectuées de manière indirecte depuis la Terre, en exploitant des occultations d’étoiles lointaines par la planète naine tendaient à contredire cette théorie.

Pluton vue par New Horizons devant le soleil (NASA/JPL)
Eliot Young, un planétologue de l’Université du Colorado a mené des observations de ce type en Nouvelle-Zélande et en Australie seulement quelques semaines avant le survol de Pluton par New Horizons. La mesure de l’évolution de la quantité de lumière de l’étoile durant le passage de Pluton donne une indication sur la quantité de gaz présente dans l’atmosphère plutonienne. Young en a déduit une valeur de la pression atmosphérique de 22 microbars (un 22 millionièmes de la pression atmosphérique terrestre au niveau de la mer), confirmant ainsi la tendance observée depuis plusieurs années vers un renforcement de la pression atmosphérique.
Mais lors de son survol, New Horizons a également mesuré la pression atmosphérique, mais de manière beaucoup plus directe, grâce à la mesure du défléchissement d’ondes radio envoyées depuis la Terre quand la sonde se trouvait derrière Pluton. Et la valeur trouvée n’est que de 5 microbars.
Les planétologues se creusent la tête pour comprendre comment il peut y avoir un tel écart entre les deux mesures. Une des pistes retenues pour le moment mettrait en cause la méthode indirecte utilisée sur Terre (l’occultation d’étoiles). Cette méthode en effet ne permet d’évaluer que la pression gazeuse à une altitude de 50 à 75 km de la surface, la pression au niveau du sol de Pluton est ensuite déduite en faisant des hypothèses sur la structure de l’atmosphère… C’est là que pourrait se trouver le facteur 4 d’écart…
C’est finalement une bonne nouvelle, car plutôt que de démontrer fortement l’effondrement atmosphérique de Pluton par l’accumulation de neige d’azote lorsqu’elle se refroidit, cette incohérence permet aux chercheurs de retravailler leurs modèles d’atmosphère de Pluton, jusqu’à obtenir le bon modèle permettant de trouver des résultats en accord entre les deux types de mesure.
Par ailleurs, il faut se rappeler que New Horizons n’a pas encore livré toutes ses données, loin s’en faut. Environ 95% de toutes les données collectées lors du survol n’ont pas encore été téléchargées, car cela prend un certain temps, pour ne pas dire un temps certain… Et parmi ces données en attente se trouvent encore des données de mesure radio. Il faudra patienter encore plusieurs mois avant d’avoir tout récupéré. La transmission d’images, qui a été interrompue quelques semaines après le survol, doit quant à elle reprendre le 5 septembre.

Source :
Pluto snow forecast poses atmospheric conundrum
Alexandra Witze
Nature 525, 13–14 (03 September 2015)