L'étrange neige des montagnes de Pluton

L'étrange neige des montagnes de Pluton
Cela ressemble aux Alpes mais… les monts de Cthulhu de l'ex-neuvième planète du système solaire sont de glace d'eau et leur neige de méthane. Par Chloé Durand-Parenti
Publié le 15/10/2020 à 08:05 | Le Point.fr



C'est une découverte fascinante, mais aussi une bonne leçon. De celle qui nous montre à quel point le fait de regarder les autres planètes avec des yeux de Terriens peut très vite nous faire prendre des vessies pour des lanternes. Car, étant donné la grande diversité des mondes qui peuplent l'Univers, et donc des conditions qui y règnent, les mêmes causes sont loin d'avoir toujours les mêmes effets. Et inversement. Ainsi, en juillet 2015, lorsque la sonde spatiale américaine New Horizons survola Pluton, ex-neuvième planète du système solaire rétrogradée au rang de planète naine en 2006, nous découvrions un paysage comme on n'en avait jamais observé ailleurs dans le système solaire, à la fois étrange et étonnamment familier. Un paysage notamment marqué par la présence d'une brillante plaine glacée en forme de cœur, mais aussi par celle de très sombres montagnes de glace d'eau couverte de suie contrastant avec leurs sommets enneigés pouvant atteindre jusqu'à 5 000 mètres de haut. Des pentes comme les alpinistes rêvent d'en escalader et les skieurs d'en dévaler. Mais, très vite, ces massifs situés dans une région nommée Cthulhu (en référence à une monstrueuse entité cosmique inventée par l'écrivain Howard Phillips Lovecraft) et qui s'étend sur 3 000 kilomètres à mi-chemin autour de l'équateur, à l'ouest du fameux cœur de Pluton, piquèrent la curiosité des scientifiques. Car, si sur notre planète, la température diminue avec l'altitude, sur Pluton dont l'atmosphère est bien moins protectrice, la température s'élève au contraire à cause du rayonnement solaire. Mais alors d'où pouvait provenir tout ce givre blanchissant les sommets ?

Azote transparent
Une équipe internationale conduite par les chercheurs du CNRS Tanguy Bertrand, François Forget et Bernard Schmitt vient de résoudre ce mystère. Pour y parvenir, avant de rechercher l'origine de ce givre, ils se sont d'abord employés à déterminer sa nature. Et, grâce aux données collectées par l'instrument LEISA de la sonde New Horizons, ils ont pu établir que la neige de ces monts plutoniens était constituée, non de glace d'eau, mais de glace de méthane quasi pure. Un gaz présent dans l'atmosphère de Pluton à l'état de trace. Pas vraiment de quoi dissiper le voile du mystère… « La tâche n'était pas simple, car vous avez sur Pluton de la glace d'azote et de méthane qui sont mélangées à des concentrations variées. Or, lorsque l'on regarde les spectres qui nous permettent de déterminer la composition des surfaces observées, il est difficile de distinguer ces différents cas de figure, l'azote étant pour ainsi dire transparent. En résumé, même quand il y a très peu de méthane mélangé à de l'azote, on ne voit pratiquement que lui. Faire la différence avec la glace de méthane pure est vraiment difficile  », nous explique Bernard Schmitt de l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble.



Condensation en haute altitude
Cette étape franchie, c'est en faisant tourner les modèles qui leur servent habituellement à simuler les évolutions du climat terrestre mais qu'ils utilisent aussi pour comprendre celui régnant sur d'autres corps du système solaire, comme Mars ou Pluton, que Tanguy Bertrand et François Forget du laboratoire de météorologie dynamique de l'Institut Pierre-Simon-Laplace ont pu comprendre le phénomène. « Mais ce n'a pas été simple non plus pour eux parce qu'au départ, ils ne comprenaient pas du tout pourquoi leur modèle leur donnait ces résultats  », se souvient Bernard Schmitt. Ils ont découvert que bien que ressemblant fortement aux reliefs alpins (voir les clichés comparés ci-dessus), les paysages montagneux de Cthulhu s'étaient formés de manière complètement différente. Puisque sur Pluton, la température s'élève avec l'altitude, le sommet de ses montagnes est au contact d'un air plus chaud, mais aussi plus humique que sur Terre. Or, en raison de la dynamique particulière de l'atmosphère de Pluton, cet air humide est enrichi en méthane gazeux qui se condense pour donner cette couverture de givre blanche semblable à un manteau de neige terrestre. Et si cela ne survient pas plus bas, c'est parce que l'air ambiant ne contient pas assez de méthane pour que cette condensation ait lieu. Une explication qui pourrait peut-être aussi être à l'origine de l'aspect étrange de certains autres reliefs plutoniens : d'épais glaciers de méthane hérissés de crêtes spectaculaires, cette fois, parfaitement exotique quand on les compare aux plats glaciers des Alpes.



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