Atmosphère de Pluton

Atmosphère de Pluton
Atmosphère de Pluton
Image illustrative de l'article Atmosphère de Pluton
Vue d'artiste de Charon observé à travers l'atmosphère ténue de Pluton.
Informations générales
Épaisseur indéterminée
Pression atmosphérique 0,65 à 2,4 Pa
Composition
Azote Majeure partie
Méthane -
Monoxyde de carbone -
éthane -

L'atmosphère de Pluton fut découverte en 1985, et de nombreuses spécificités ont progressivement été identifiées, bien que la plupart des détails restent encore à confirmer par des études plus détaillées. Les études actuelles montrent que l'atmosphère de Pluton est principalement composée d'azote, avec un peu de méthane, de monoxyde de carbone, et d'éthane, à une pression d'environ 6,5 à 24 microbars (0,65 à 2,4 pascals (Pa)) à la surface[1],[2].

Sommaire

Caractéristiques

La pression atmosphérique de la surface de Pluton est environ le 100 000e de celle de la Terre, soit environ 0,015 millibars (mbar). Une étude en 2009 a estimé que la pression devait être comprise entre 6,5 et 24 μbar[1]. La haute atmosphère de Pluton subit une inversion de température. Sa température est en effet d'environ 103 K (soit -170 °C), c'est-à-dire 50° de plus que la surface (53 K, soit -220°C), alors que la température de la basse atmosphère de Pluton est de 93 K (-160 °C), c'est-à-dire 40° degrés de plus que la surface.

La haute atmosphère de Pluton est principalement constituée d'azote, avec des traces de méthane et de monoxyde de carbone produit par les glaces de surface, tandis que la basse atmosphère est riche en méthane[3],[4].

Lorsque l'orbite de Pluton l'éloigne du Soleil, son atmosphère gèle et tombe progressivement sur le sol ressemblant à un fin sable sec. Lorsque son orbite excentrique le rapproche du Soleil (Pluton est périodiquement plus proche du soleil que Neptune), la température de la surface solide de Pluton augmente suffisamment pour sublimer ce sable en gaz. Cette sublimation a un effet de refroidissement sur la surface de Pluton et crée un « anti-effet de serre » ; un peu comme la transpiration rafraîchit le corps en s'évaporant de la surface de la peau. En utilisant les Submillimeter Array, des scientifiques ont récemment découvert que la température de Pluton est d'environ 43 K (-230 ° C), 10 K plus froide que prévue[5].

Découverte

L'atmosphère de Pluton a été découverte lors de l'observation d'une occultation en 1985 ; cette découverte a été confirmée et considérablement renforcée par l'observation approfondie d'une autre occultation en 1998. Lorsqu'un objet sans atmosphère occulte un étoile, l'étoile disparaît brusquement, dans le cas de Pluton, l'étoile s'estompait progressivement[6]. Sur la base du taux d'occultation, la pression atmosphérique a été établie à 0,15 Pascal, environ 700 000 fois moins que celle de la Terre[7].

En 2002, l'occultation d'une autre étoile par Pluton a été observée et analysée par des équipes dirigées par Bruno Sicardy de l'Observatoire de Paris[8], James L. Elliot, du MIT[9], et Jay Pasachoff de Williams College[10]. La pression atmosphère a été estimée à 0,3 pascal, alors même que Pluton était plus éloigné du Soleil qu'en 1988. Cet éloignement aurait pourtant dû refroidir l'atmosphère, et le rendre plus ténu, plus raréfié. Une explication possible à cet écart constaté repose sur le fait qu'en 1987, le pôle sud de Pluton sortait de l'ombre pour la première fois depuis 120 ans. Cette évènement aurait provoquait la sublimation de grandes quantité d'azote issu de la calotte polaire. Il faudra des décennies pour que l'excès d'azote ne se condense dans l'atmosphère[11]. Une autre occultation stellaire a été observée le 12 juin 2006 par l'équipe de James Elliot au MIT-Williams College, et par l'équipe dirigée par Leslie Young au Southwest Research Institute en Australie[12].

En octobre 2006, Dale Cruikshank, du Ames Research Center de la NASA (impliqué dans le projet New Horizons) et ses collègues ont annoncé la découverte spectroscopique de l'éthane sur la surface de Pluton. Cet éthane est produit à partir de la photolyse ou radiolyse (conversion chimique en énergie du rayonnement solaire et les particules chargées) de méthane gelé sur la surface de la planète naine ou en suspension dans son atmosphère.

Sources

Références

  1. a et b Lellouch et al. Kassi
  2. A. Stern, « Making Old Horizons New », The PI's Perspective, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, November 1, 2006. Consulté le 2007-02-12
  3. K. Croswell, « Nitrogen in Pluto's Atmosphere », 1992. Consulté le 2007-04-27
  4. E. Lellouch, B. Sicardy, C. de Bergh (2009). "Pluto's lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations" (in press). A&A.
  5. T. Ker, « Astronomers: Pluto colder than expected », Space.com (via CNN.com), 2006. Consulté le 2006-03-05
  6. IAUC 4097, 1985. Consulté le 2007-03-26
  7. R. Johnston, « The atmospheres of Pluto and other trans-Neptunian objects », 2006. Consulté le 2007-03-26
  8. B. Sicardy, T. Widemann, et al., « Large changes in Pluto's atmosphere as revealed by recent stellar occultations », dans Nature, Nature, vol. 424, 2003-07-10, p. 168 [lien DOI (page consultée le 2006-03-05)] 
  9. Pluto is undergoing global warming, researchers find, Massachusetts Institute of Technology, 2002-10-09. Consulté le 2007-03-20
  10. Williams Scientists Contribute to New Finding About Pluto, Williams College, 2003-07-09. Consulté le 2007-03-20
  11. Britt 2003
  12. Elliot 2006

Bibliographie

  • R.R. Britt, « Puzzling Seasons and Signs of Wind Found on Pluto » sur Space.com, 2003. Consulté le 26/3/2007
  • J.L. Elliot, « The Size of Pluto's Atmosphere As Revealed by the 2006 June 12 Occultation », dans American Astronomical Society, 2006 [texte intégral (page consultée le 12/04/2007)] 
  • E. Lellouch, B. Sicardy, C. de Bergh, H.-U. Käufl, S. Kassi et A. Campargue, « Pluto's lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations », dans arXiv, 2009 [texte intégral] 

Compléments

Lectures approfondies

  • Erreur dans la syntaxe du modèle Article(en) S. M. Slivan et E. W. Dunham, « Constraints on the Structure of Pluto's Atmosphere », dans Bulletin of the American Astronomical Society, vol. 21, p. 986 [texte intégral] 

Articles connexes



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