Pluton, un cœur gros comme ça

Ca y est : je viens de compléter mon album Panini spécial « Système solaire » ! C’est peut-être un détail pour vous mais pour moi, ça veut dire beaucoup. Enfant, mes premiers livres d’astronomie me montraient neuf planètes au profil très approximatif. Puis diverses sondes se sont aventurées de ci de là, nous dévoilant des mondes bien plus riches, plus extraordinaires que tout ce que l’on pouvait imaginer. Restait une inconnue : la neuvième et dernière planète, Pluton. Une planète ? On va peut-être commencer par ça…

Jeté de naines

Jusqu’au 26 août 2006, notre système solaire comptait officiellement neuf planètes. Par ordre de distance au Soleil : Mercure, Vénus, Terre (ouaip, c’est nous), Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et notre petite Pluton. En fait, l’orbite de Pluton (son tour autour du Soleil) est si elliptique qu’elle est parfois plus proche du Soleil que Neptune (la dernière fois, entre 1979 et 1999) avant de s’en éloigner énormément. Cette distance varie en effet de 4,4 à 7,4 milliards de km. Et elle met 248 de nos années à parcourir cette orbite. C’est l’année plutonienne (vous n’êtes donc pas très vieux, plutoniennement parlant).

Mais que s’est-il donc passé le 24 août 2006 ?

Revenons un siècle en arrière. En 1905, un riche astronome amateur, l’Américain Percival Lowell (photo ci-dessous), lança une campagne d’observation afin de trouver une neuvième planète susceptible d’expliquer quelques bizarreries dans l’orbite de la plus lointaine planète alors connue, Neptune. Il fit choux blanc.

On comprendra 85 ans plus tard, avec la sonde Voyager 2, que ces bizarreries étaient en fait dues à une erreur sur la masse supposée de Neptune et Uranus. Mais Percival Lowell n’en savait rien à l’époque, et la quête continua, même après sa mort en 1916 (il légua une partie de sa fortune pour cela). Et c’est dans ce cadre qu’un jeune astronome américain, Clyde Tombaugh (photo ci-dessous), comparant ses plaques photographiques prises à l’observatoire Lowell, fit la découverte d’une nouvelle planète. Bon, cette planète était si petite et si légère qu’elle ne pouvait expliquer les bizarreries en question… mais c’était quand même une nouvelle planète, la neuvième de notre étoile !

Pour le choix du nom, quelques mois plus tard, c’est la suggestion d’une fillette anglaise de onze ans qui fut retenue : Pluton. Le nom du Dieu romain du monde souterrain semblait approprié pour cet astre si lointain. De plus, les deux première lettres « PL » correspondaient aux initiales de Percival Lowell. Nous étions en 1930, et Pluton venait de faire son entrée dans le club très fermé des planètes du système solaire.

Et c’était bien ainsi, notamment pour mon « album Panini »… Mais voilà, au cours du XX^e siècle, on a compris qu’il existait beaucoup d’objets au-delà de Pluton. Et même très au-delà de Pluton, ce que l’on a appelé la Ceinture de Kuiper. Bon, ce n’était avant tout que des gros cailloux glacés, fournissant bon nombre de comètes lorsque le hasard des perturbations gravitationnelles venaient à les envoyer vers le Soleil. Mais on n’a pas pu s’empêcher de se demander si Pluton n’était pas qu’un de ces objets, certes bien gros, prenant place dans cette ceinture.

Il est vrai que Pluton détonnait dans le cortège planétaire. On avait en effet, en partant du Soleil, quatre planètes telluriques (rocheuses), puis plus loin quatre géantes gazeuses pour enfin trouver cet avorton. De plus, si les autres planètes semblent tourner sur un même disque (l’écliptique), l’orbite de Pluton est, elle, très penchée par rapport à ce disque. Bref, il y avait de quoi être suspicieux.

Et puis, en 1978, on s’est aperçu que cet objet appelé Pluton était en fait composé de deux corps : le plus grand, Pluton donc, et un gros satellite (relativement à sa planète) qu’on allait nommer Charon en référence au « Passeur des enfers ». En conséquence, la taille et la masse de Pluton diminuait d’autant.
Ci-dessous, le couple Pluton-Charon photographié en 1994 par le télescope spatial Hubble.

Les choses allaient encore se gâter au début du XXI^e siècle avec la découverte, bien au-delà de Neptune, de plusieurs objets équivalents à Pluton, et même un, nommé Eris, plus massif que Pluton. Et tout pousse à croire qu’un peu plus loin encore, ces objets sont des centaines, voire des milliers à orbiter autour du Soleil.

C’est dans ce contexte que s’est réunie, le 26 août 2006 en République tchèque, l’Union astronomique internationale, qui est un peu l’Académie française de tout ce qui se promène là-haut. Le statut de Pluton était au centre des débats. Si elle demeurait une planète, il fallait accepter le fait que notre Soleil possède des milliers de planètes. La majorité des délégués opta pour une autre solution : créer une nouvelle catégorie, nommée « planètes naines », afin d’y ranger Pluton et ses sœurs, et de laisser les huit autres planètes tranquilles.

Pour faire simple, cette nouvelle catégorie comprend tous les corps orbitant autour d’une étoile (notre Soleil pour ce qui nous concerne), sans être satellisé autour d’un autre corps plus grand (ce ne sont donc pas des lunes), assez massifs pour que la gravitation leur donne une forme sphérique et… qui n’ont pas encore nettoyer leur orbite de tous les autres petits corps qui s’y trouvent. Cette définition a d’ailleurs permis d’y ranger aussi Céres, le plus gros des éléments de la ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter.

Bref, voilà comment Pluton, en 2006, a perdu son rang de « planète » (tout court). Mais comme je l’ai dit, elle reste dans le cœur de tous les petits astronomes en culotte courte des années 70… Toutefois, ne cherchez pas l’album Panini : il n’existe que dans mon imagination.

Le gardien des glaces

Dans la mythologie romaine, vous trouverez Pluton aux portes de l’Enfer. Dans l’espace, c’est un peu la même chose si ce n’est que cet enfer est glacé : la fameuse ceinture de Kuiper, au-delà de Neptune. C’est pour découvrir ce nouveau monde que, le 19 janvier 2006, la NASA a lancé la sonde New Horizons (lancée par une fusée Atlas V, photo ci-dessous). Ce n’était que quelques mois avant la fameuse réunion de l’UAI. La dernière planète inexplorée… n’en était bientôt plus une.

Mais peu importait pour Pluton et notre petite sonde bardée de caméras et d’instruments scientifiques, qui continuait de filer vers sa cible à la vitesse de (presque) l’éclair. Presque car même en atteignant une vitesse de près de 50 000 km/h après un passage près de Jupiter qui joua le rôle de fronde, le voyage devait durer neuf ans et demi ! Et pas moyen de freiner arrivé à destination. C’est donc à quinze fois la vitesse d’une balle de fusil que New Horizons allait passer devant Pluton.

Comme indiqué plus haut, depuis plus de quarante ans, diverses sondes sont parties visiter notre Système solaire pour nous faire découvrir bien des merveilles et bien des choses inattendues (dont nous aurons l’occasion de reparler). New Horizons et Pluton allaient-ils déroger à la règle ? Tout ce périple pour passer à toute vitesse près d’une banale boule de roches et de glaces cratérisée ? Avec ses nouveaux instruments, le télescope Hubble avait déjà, en  2003, laissé deviner quelques détails plutôt rassurants (ci-dessous, en version pixelisée puis recomposée).

La réponse n’allait plus tarder. Mise en hibernation depuis juin 2007, la sonde est réveillée fin 2014. A l’approche de sa cible, elle nous propose l’un de ses premiers clichés du couple Pluton-Charon…

Quelques mois plus tard, la résolution s’est améliorée…

Et peu avant son passage éclair à proximité de Pluton, le 14 juillet 2015, la sonde nous offre ce superbe portrait en couleurs réelles de la planète naine avec cette étonnante formation dessinant un gigantesque et magnifique cœur (n’hésitez pas à cliquer pour agrandir la photo).

Les nombreux instruments de New Horizons ont effectué une grande moisson de données scientifiques concernant Pluton, son gros satellite Charon ainsi que les quatre petites lunes qui les accompagnent et qui furent identifiées ces dernières années (Nix, Hydra, Kerberos et Styx). La sonde a frôlé Pluton (à une distance de 12 000 km quand même) durant quelques heures mais, en raison de la distance à la Terre et de la taille modeste de son antenne, elle mettra plus d’un an à transférer toutes les photographies et informations obtenues à cette occasion. Avez-vous connu les petits modems des années 90 avec leurs curieux gargouillis et leurs transferts d’escargot ? C’est un peu la même chose pour New Horizons.

Elle a néanmoins déjà pu nous transmettre ce cliché (ci-dessus) pris alors qu’elle s’éloignait de Pluton, et se trouvait dans son ombre. L’occasion de visualiser la mince atmosphère plutonienne, principalement composée d’azote. Des brumes d’hydrocarbures furent également détectées dans les couches les plus basses. Mais les températures avoisinant les -240°C continueront de chuter à mesure que la planète, sur son orbite elliptique, s’éloignera du Soleil. D’ici quelques années, cette atmosphère disparaîtra, le gaz, figé, retombant en paillettes de glace. Elle se reformera dans deux siècles lorsque Pluton sera à nouveau assez « réchauffée » par le Soleil.

Une petite promenade sur Pluton ?

A quoi ressemblerait une petite promenade dominicale sur Pluton ? Mettez votre combinaison chauffante, et suivez-moi…

Pluton est une naine, plus petite que la Lune (ci-dessous, un photomontage montrant les tailles comparées de Pluton, de Charon et de la Terre). Du fait de cette petite taille et donc de cette petite masse, tout pèse quinze fois moins lourd que sur Terre, vous y compris.
Concrètement, avec une bonne détente, d’un saut, vous arriveriez au cinquième étage de votre immeuble sans passer par l’ascenseur… si tant est que vous habitiez sur Pluton. Vous pourriez même porter votre voiture… si tant est que cela ait une utilité. Mais pour notre petite promenade, autant vous dire que vous feriez des bonds à chaque pas comme le chat de Perrault portant ses bottes de sept lieues.

Sous la faible clarté d’un Soleil lointain (1500 fois moins de luminosité que sur Terre) et si la météo est clémente, sans brume d’hydrocarbure, nous découvririons un relief bien plus riche que nous pouvions l’espérer : des zones anciennes, cratérisées et assombries par le rayonnement ultraviolet de notre étoile, mais aussi de gigantesques massifs montagneux constitués en grande partie de glace d’eau, et des glaciers de monoxyde de carbone, d’azote et de méthane glissant et remplissant lentement des plaines couvertes de glaces visqueuses (désolé pour vos bottes).
Retrouvez ci-dessous deux illustrations artistiques du sol plutonien (créées par la NASA, pour la première, et l’ESO pour la seconde)…

Plus surprenant encore, la présence oppressante dans le ciel d’une lune sombre, tâchée de noir aux pôles : Charon, qui, du fait de sa proximité, nous apparaîtrait huit fois plus gros que notre Lune au fond de votre jardin !
Et chose curieuse : en raison d’effets de marée gravitationnelle, sa course dans le ciel s’est parfaitement synchronisée avec la rotation de Pluton. En termes plus simples, Charon ne semble pas bouger dans le ciel. Oui, c’est un peu comme si une barre invisible maintenait Pluton et Charon ensemble, formant une grosse haltère cosmique. Si notre promenade nous amenait à l’aplomb de cette lune, juste au-dessus de nos têtes, nous pourrions camper là, des jours et des nuits (qui durent plus de six jours terrestres), Charon demeurerait immobile, imposant, au-dessus de nous.

Il fait quand même un peu frisquet, non ? Mieux vaut rentrer chez nous… ce qui ne sera pas le cas de New Horizons.

Nouveaux horizons

Après son passage éclair aux abords de Pluton et de ses lunes (illustration ci-dessous), New Horizons ne peut que poursuivre sa route vers les confins du système solaire. A l’aide du peu de carburant restant, sa trajectoire sera légèrement déviée afin de passer à proximité d’un autre élément de la Ceinture de Kuiper : 2014 MU₆₉, découvert in extremis par le télescope Hubble pour servir de cible suivante à la mission. Il s’agit d’un objet bien plus modeste que Pluton, de 30 à 45 km de diamètre, et que la sonde devrait croiser le 1er janvier 2019.

On devrait pouvoir encore communiquer avec la sonde jusqu’en 2025, date à laquelle elle atteindra la limite externe de la Ceinture de Kuiper, à plus huit milliards de kilomètres. Puis, à l’instar de ses devancières, Pioneer ou Voyager, elle s’enfoncera pour toujours dans les limbes du Cosmos.

Dernière chose : vous vous souvenez de Clyde Tombaugh, le jeune astronome qui avait découvert Pluton en 1930. En hommage à ce modeste et pourtant grand amoureux des étoiles, on a décidé de donner son nom à la grande plaine claire en forme de cœur.
Il nous a quitté à l’âge de 90 ans, en 1997. Et pour nous quitter, oui, on peut dire qu’il nous a quittés : ses cendres reposent à présent et pour l’éternité dans le plus beau des cimetières qu’il ait pu imaginer, son urne ayant été déposée dans un sanctuaire très particulier, nommé… « New Horizons ».

Bonus vidéos

Vidéo en anglais de la National Space Society, revenant notamment sur les précédentes sondes ayant visité les autres planètes du système solaire au XX^e siècle :

Vidéo de la très intelligente chaîne E-Penser sur le sujet :

Vidéo en anglais de la NASA concernant Clyde Tombaugh et New Horizons :

Retrouvez d’autres vidéos de la NASA concernant cette mission en cliquant ici.

Toutes les photographies de Pluton présentes dans cet article sont créditées NASA.