Lors de son survol par la sonde New Horizons en 2015, les astronomes découvrirent des montagnes de glace, de vastes plaines presque dépourvues de cratères, des glaciers en mouvement, une atmosphère ténue et des indices d'une activité géologique relativement récente. Loin d'être une simple boule de glace figée depuis des milliards d'années, Pluton est devenue l'un des mondes les plus fascinants de la ceinture de Kuiper.
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Astronomie
Pluton est une planète naine située au-delà de Neptune, dans une vaste région peuplée de petits corps glacés appelée ceinture de Kuiper.
Son orbite est fortement elliptique. Sa distance au Soleil varie approximativement entre 4,4 et 7,4 milliards de kilomètres, pour une distance moyenne d'environ 5,9 milliards de kilomètres, soit près de 39,5 unités astronomiques (UA).
Cette orbite est tellement allongée que Pluton peut parfois être plus proche du Soleil que Neptune. Ce fut notamment le cas entre 1979 et 1999. Les deux astres ne risquent cependant pas d'entrer en collision, leurs orbites étant stabilisées par une résonance gravitationnelle.
Avec un diamètre d'environ 2 377 km, Pluton est nettement plus petite que notre Lune. Son diamètre représente moins d'un cinquième de celui de la Terre.
Sa masse ne représente qu'environ 0,2 % de celle de la Terre. La gravité à sa surface est également très faible : une personne de 70 kg sur Terre y ressentirait un poids équivalent à celui d'environ 4,5 kg sur Terre.
Une année plutonienne dure environ 248 années terrestres. Depuis sa découverte en 1930, Pluton n'a donc toujours pas accompli une révolution complète autour du Soleil.
Pluton tourne lentement sur elle-même : une journée y dure environ 6,4 jours terrestres. Sa rotation est rétrograde et son axe est extrêmement incliné, d'environ 120°.
Pluton possède cinq satellites connus : Charon, Styx, Nix, Kerbéros et Hydre. De très loin le plus grand est Charon, dont le diamètre atteint environ la moitié de celui de Pluton.
Apparence et composition
Pluton est principalement constituée d'un mélange de roches et de glaces. Sa surface contient notamment de la glace d'azote, de méthane et de monoxyde de carbone, tandis que la glace d'eau forme probablement une grande partie de sa croûte.
Sa surface présente des couleurs étonnamment variées, allant du blanc et du beige jusqu'au brun rougeâtre. Ces teintes sombres sont notamment liées à des molécules organiques complexes appelées tholins, produites par des réactions chimiques impliquant le méthane sous l'action des rayonnements solaires et cosmiques.
La structure la plus immédiatement reconnaissable de Pluton est une immense région claire en forme de cœur appelée Tombaugh Regio, en hommage à son découvreur.
La partie occidentale de ce « cœur » est occupée par Sputnik Planitia, une gigantesque plaine principalement constituée de glaces d'azote, de monoxyde de carbone et de méthane.
Sputnik Planitia présente très peu de cratères d'impact, ce qui indique une surface géologiquement jeune. La glace d'azote peut s'y comporter sur de longues périodes comme un matériau relativement plastique, produisant des structures ressemblant à des cellules de convection et des glaciers.
Pluton possède également des montagnes de plusieurs kilomètres de hauteur. À ces températures extrêmement basses, la glace d'eau est suffisamment rigide pour jouer un rôle comparable à celui de la roche sur Terre.
Autres infos importantes
La température moyenne de Pluton est voisine de −230 °C, avec des variations liées notamment à sa distance au Soleil et aux saisons extrêmement longues qui accompagnent son orbite.
Malgré ce froid extrême, Pluton possède une atmosphère ténue, principalement constituée d'azote, avec du méthane et du monoxyde de carbone. Sa pression à la surface n'est toutefois qu'une infime fraction de celle de l'atmosphère terrestre.
Cette atmosphère évolue fortement au cours de l'orbite de Pluton. Lorsque la planète naine s'éloigne du Soleil et refroidit, une partie de ses gaz peut se condenser directement sur sa surface sous forme de glace, avant de se sublimer à nouveau lorsque les conditions changent.
Les images de New Horizons ont révélé une atmosphère composée de multiples couches de brume s'élevant à plus d'une centaine de kilomètres au-dessus de la surface. Ces brumes participent probablement à la formation des tholins responsables de certaines couleurs de Pluton.
Le couple formé par Pluton et Charon est particulièrement inhabituel. Charon est tellement massif par rapport à Pluton que le centre de masse autour duquel tournent les deux corps se situe à l'extérieur de Pluton. Pour cette raison, le système est parfois décrit, de manière informelle, comme une sorte de planète naine double.
Pluton et Charon sont également en rotation synchrone mutuelle : Pluton présente toujours la même face à Charon et Charon toujours la même face à Pluton. Depuis l'un des hémisphères de Pluton, Charon resterait donc pratiquement immobile dans le ciel.
Les quatre autres satellites — Styx, Nix, Kerbéros et Hydre — sont beaucoup plus petits et possèdent des formes irrégulières. Leur dynamique complexe est fortement influencée par le couple Pluton-Charon.
Plusieurs observations suggèrent que Pluton pourrait posséder, sous son épaisse croûte glacée, un océan d'eau liquide ou partiellement liquide. Son existence n'est pas directement démontrée, mais certains modèles de sa structure interne et plusieurs caractéristiques géologiques sont compatibles avec cette possibilité.
Pluton fut découverte le 18 février 1930 par Clyde Tombaugh à l'observatoire Lowell, en Arizona. Son existence était recherchée depuis plusieurs années afin d'expliquer certaines supposées perturbations des orbites d'Uranus et de Neptune, même si celles-ci se révélèrent ensuite ne pas nécessiter l'existence de Pluton.
Son nom fut proposé par Venetia Burney, une jeune Britannique âgée de 11 ans. Pluton, dieu romain du monde souterrain et équivalent d'Hadès chez les Grecs, convenait particulièrement bien à un astre extrêmement sombre et éloigné du Soleil. Les deux premières lettres, PL, rappelaient également les initiales de Percival Lowell.
En 2006, l'Union astronomique internationale définit officiellement la catégorie des planètes naines. Pluton orbite autour du Soleil et possède suffisamment de masse pour adopter une forme presque sphérique, mais elle n'a pas « nettoyé » le voisinage de son orbite des autres corps. Elle ne répond donc pas à l'ensemble des critères retenus pour définir une planète.
Pluton est aujourd'hui considérée comme le prototype d'une catégorie de planètes naines transneptuniennes parfois appelées plutoïdes, à laquelle appartiennent notamment Éris, Hauméa et Makémaké.
Une seule sonde a jusqu'à présent visité Pluton : New Horizons, lancée par la NASA en 2006. Après un voyage de plus de neuf ans, elle survola Pluton le 14 juillet 2015, passant à environ 12 500 km de sa surface. Les images et mesures recueillies transformèrent complètement notre vision de ce petit monde, révélant une diversité géologique que peu de scientifiques avaient anticipée.
