Savez-vous qu'il y a des rayons X provenant de Pluton ? C'est étrange, qu'est-ce-qui les cause ?

Publié le 11 Juillet 2017

 

Une illustration d'artiste de Pluton

 © NASA / News Horizons

D'abord considérée comme la planète extérieure du système solaire, la désignation de Pluton a été modifiée par l' Union astronomique internationale en 2006 , en raison de la découverte de nombreux nouveaux objets dans la ceinture de Kuiper qui étaient comparables en taille. Malgré cela, Pluton reste une source de fascination et un point focal d'intérêt scientifique. Et même après le survol historique mené par la sonde New Horizons juillet 2015 , de nombreux mystères restent.

De plus, l'analyse continue des données NH a révélé de nouveaux mystères. Par exemple, une étude récente d'une équipe d'astronomes a indiqué qu'un sondage réalisé par l' Observatoire des rayons X de Chandra révélait la présence de certaines émissions de rayons X plutôt fortes provenant de Pluton. Cela a été inattendu et oblige les scientifiques à repenser ce qu'ils pensaient connaître sur l'atmosphère de Pluton et son interaction avec le vent solaire.

Dans le passé, de nombreux corps solaires ont été observés qui émettaient des rayons X, résultant de l'interaction entre le vent solaire et les gaz neutres (comme l'argon et l'azote). De telles émissions ont été détectées à partir de planètes comme Venus et Mars (en raison de la présence d'argon et / ou d'azote dans leur atmosphère), mais aussi avec des corps plus petits comme les comètes - qui acquièrent des halos en cas de dégazage.

Impression d'artiste de la rencontre de news horizons avec Pluton.

 © NASA/JHUAPL/SwRI/Steve Gribben.

 

Depuis que la sonde News Horizons a effectué son vol de Pluton en 2015, les astronomes savaient que Pluton a une atmosphère qui change de taille et de densité avec les saisons.Fondamentalement, alors que la planète atteint le périhélie au cours de sa période orbitale de 248 ans - une distance de 4 436 820 000 km , à 2,756,912,133 mille du Soleil - l'atmosphère s'accumule en raison de la sublimation de l'azote et du méthane congelés à la surface.

La dernière fois que Pluton était à sa périhélie, c' était le 5 septembre 1989, ce qui signifie que c'était encore l'été quand News Horizons la survolait. Pendant l'étude de Pluton, la sonde a détecté une atmosphère qui était principalement composée d'azote gazeux (N²) avec du méthane (CH  ) et du dioxyde de carbone (CO²). Les astronomes ont donc décidé de chercher des signes d'émissions de rayons X provenant de l'atmosphère de Pluton en utilisant l'Observatoire des rayons X de Chandra.

 

Avant le survol de la mission News Horizons, la plupart des modèles de l'atmosphère de Pluton prédisait qu'elle soit assez étendue. Cependant, la sonde a constaté que l'atmosphère était moins étendue et que son taux de perte était cent fois plus bas que ce que ces modèles prédisaient. Par conséquent, comme l'équipe l'a indiqué dans leur étude , ils s'attendaient à trouver des émissions de rayons X qui étaient compatibles avec ce que le survol de News Horizons observait : "Étant donné que la plupart des modèles de pré-rencontre de l'atmosphère de Pluton l'avaient prédit être beaucoup plus étendu, avec un taux de perte estimé à l'espace de ~ 10 27 mol / sec de N² et CH  ... nous avons essayé de détecter l'émission des rayons X créée par les interactions d'échange de charge de gaz neutre [vent solaire] dans le gaz neutre à faible densité autour de Pluton ", ont-ils écrit.

Les images envoyées par la sonde News Horizons montrent des nuages possibles flottant sur le paysage gelé, y compris la plaque entrelardée à droite.

 © NASA/JHUAPL/SwR.

Cependant, après avoir consulté les données du Spectromètre d'imagerie CCD avancé(ACIS) à bord de Chandra, ils ont constaté que les émissions de rayons X provenant de Pluton étaient supérieures à ce que cela permettrait. Dans certains cas, des émissions de rayons X fortes ont été observées à partir d'autres objets plus petits dans le système solaire, qui est due à la diffusion des rayons X solaires par de petits grains de poussière composés de carbone, d'azote et d'oxygène.

Mais la distribution d'énergie qu'ils ont notée avec les rayons X de Pluton n'était pas compatible avec cette explication. Une autre possibilité que l'équipe a offert est qu'ils pourraient être dus à certains processus (ou procédés) qui concentrent le vent solaire près de Pluton, ce qui améliorerait l'effet de son atmosphère modeste. Comme ils indiquent dans leurs conclusions:

"L'émission observée de Pluton n'est pas entraînée par des aurores. Si, c'est en raison de la diffusion, il faut que cela provienne d'une population unique de grains de nuages à l'échelle nanométrique composés d'atomes C, N et O dans l'atmosphère de Pluton résonnant sous l'influence du Soleil. Si c'est conduit par l'échange de charge entre le vent solaire et les espèces de gaz neutres (principalement CH 4 ) s'échappant de Pluton, l'intensification de la densité et l'ajustement de l'abondance relative des ions mineurs dans la région d'interaction près de Pluton sont nécessaires par rapport à la naïveté des modèles."

Pour l'instant, la véritable cause de ces émissions de rayons X est susceptible de rester un mystère. Ils soulignent également la nécessité d'une recherche plus approfondie en ce qui concerne ce plus lointain et plus vaste des objets de la ceinture de Kuiper. Heureusement, les données fournies par la mission News Horizons sont susceptibles d'être étudiées durant des décennies, révélant des choses nouvelles et intéressantes concernant Pluton, le système solaire externe et la manière dont les mondes les plus éloignés de notre Soleil se comportent.

L'étude - qui a été acceptée pour publication dans le journal  Icarus  - par des astronomes du Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins(JHUAPL), du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics , du Southwest Research Institute (SwI), du  Vikram Sarabhai Space Center (VCC), et le Laboratoire de propulsion à la NASA et le Centre de recherche Ames.

Article paru sur Universe Today. Auteur : Matt Williams, traduit de l'anglais à l'aide de Google traductions , avec correction éventuelle de Michel Lambours.

 

Rédigé par Michel des Hautes Alpes

Publié dans #Planètes

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