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Comment l’océan de Pluton peut-il rester liquide ?

Les terrains accidentés de Pluton vus depuis le vaisseau spatial New Horizons de la NASA lors de son survol de juillet 2015. Crédits: NASA/ Johns Hopkins/Southwest Research Institute.

Certaines données de New Horizons laissent à penser que Pluton abrite un océan liquide souterrain sous sa coquille glacée. Mais est-ce vraiment possible, aussi loin du Soleil ? Des chercheurs proposent une solution.

La mission New Horizons, qui survola Pluton en 2015, découvrit une planète naine complexe sur le plan géologique. Certains modèles ont également suggéré que Sputnik Planitia, le lobe gauche du “cœur” de Pluton, pouvait avoir un océan souterrain partiellement liquide. Mais comment un monde évoluant aussi loin de son étoile pourrait-il être capable de maintenir un tel océan ? En plus de sa distance par rapport au Soleil, Pluton ne bénéficie en effet pas de l’énergie gravitationnelle d’une planète massive voisine pour lui permettre de réchauffer ses eaux par les forces de marée. Sur ce monde, il ne semble pas non plus y avoir suffisamment d’ammoniac permettant d’augmenter le point de fusion de l’eau.

Des chercheurs de l’Université de Californie à Santa Cruz (États-Unis) proposent néanmoins une autre hypothèse. Les détails de l’étude sont publiés dans Nature Geoscience.

Une couche isolante

De récentes simulations proposent en effet que l’océan de la planète naine pourrait être “coiffé” d’une couche de gaz. Autrement dit, il y aurait entre la surface glacée et l’océan souterrain, du gaz (probablement du méthane) pris en sandwich et permettant d’isoler les deux parties.

« Pour maintenir un océan, Pluton doit conserver de la chaleur à l’intérieur. D’autre part, pour maintenir son épaisse couche de glace, Pluton doit rester froide à l’extérieur, peut-on lire dans l’étude. Nous montrons ici que la présence d’une fine couche d’hydrates de clathrate (hydrates de gaz) à la base de la coque de glace peut expliquer à la fois la survie à long terme de l’océan et le maintien des contrastes d’épaisseur de coque ».

Pluton
Pluton en couleurs. Crédits : NASA

Pour en arriver à ces résultats, les chercheurs se sont appuyés sur des simulations informatiques. L’idée consistait à recréer l’évolution de la planète naine depuis sa naissance, en “incorporant” ou non cette hypothétique couche de gaz. Il ressort alors que sans la couche d’hydrate de gaz, l’océan aurait effectivement complètement gelé il y a 800 millions d’années. Avec la couche de gaz en revanche, une coquille de glace se serait formée au bout de 100 millions d’années, mais un hypothétique océan souterrain pourrait être maintenu à l’état liquide depuis plusieurs milliards d’années.

Et Pluton ne serait pas la seule concernée. « Si ce mécanisme est commun, les océans pourraient également l’être sur d’autres [objets de la ceinture de Kuiper] de grande taille », suggère Francis Nimmo, co-auteur de l’étude.

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