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L’atmosphère de Pluton tire sa brume bleue de composés organiques glacés, selon une étude

La brume enveloppant Pluton pourrait être composée de cristaux de glace possédant des cœurs de cyanure, selon une nouvelle étude.

Les brouillards, qui sont constitués de minuscules particules de poussière, de fumée, de glace et d’autres substances, ne sont pas uniques à la Terre – les scientifiques ont détecté des brouillards enveloppant Mars, Vénus, Saturne et Jupiter.

Les brumes ne sont pas non plus limitées aux planètes. La plus grande lune de Saturne, Titan, la seule lune connue pour avoir des nuages, est enveloppée d’une épaisse brume orange semblable au smog sur Terre. Le vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA a également détecté de la brume dans l’atmosphère de la plus grande lune de Neptune, Triton.

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La mission New Horizons de la NASA, qui a volé près de Pluton en 2015, a révélé de manière inattendue que Pluton possédait également de la brume entourant la surface gelée de la planète naine. Puisque Pluton, Titan et Triton sont tous des mondes glacés avec des atmosphères riches en azote, méthane et monoxyde de carbone, les chercheurs avaient pensé qu’ils pourraient tous posséder des types similaires de brouillard.

Des recherches antérieures ont révélé que la brume de Titan était le résultat de rayons ultraviolets solaires déclenchant des réactions chimiques dans la haute atmosphère de la lune glacée. Ceux-ci ont créé des composés organiques simples qui ont aidé à former des molécules organiques toujours plus grandes et plus complexes.

Cependant, les scientifiques trouvent maintenant que les brouillards sur Pluton et Triton pourraient avoir des origines très différentes de celles de Titan.

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Le vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA a capturé des stries sombres produites par des geysers visibles sur la surface glacée de la région polaire sud de Triton. (Crédit d’image: NASA / JPL)

« Bien que Titan et Pluton semblent très similaires, leurs propriétés de brume peuvent être radicalement différentes », a déclaré à 45secondes.fr l’auteur principal de l’étude, Panayotis Lavvas, spécialiste des planètes à l’Université de Reims Champagne-Ardenne à Reims, en France.

Lorsque les chercheurs ont analysé des modèles informatiques de formation de brume, ils ont découvert que si les mêmes réactions chimiques à l’œuvre sur Titan se produisaient sur Pluton, ils ne pouvaient créer qu’environ la moitié des particules de brume détectées par des travaux antérieurs sur la planète naine. (Étant donné que l’atmosphère de Pluton est d’environ 175 degrés Fahrenheit, ou 80 degrés Celsius, plus froide que celle de Titan, sa chimie atmosphérique est plus lente.)

Dans la nouvelle étude, Lavvas et ses collègues suggèrent que, comme sur Titan, la lumière du soleil déclenche des réactions chimiques dans la haute atmosphère de Pluton, formant des composés simples tels que le cyanure d’hydrogène, une molécule composée d’un atome d’hydrogène, d’un atome de carbone et d’un atome d’azote. Leurs modèles suggéraient que le cyanure d’hydrogène pourrait geler pour produire de minuscules particules de glace.

Le vaisseau spatial Cassini de la NASA regarde vers le côté nuit de la plus grande lune de Saturne et voit la lumière du soleil se disperser à travers la périphérie de l’atmosphère de Titan et former un anneau de couleur. (Crédit d’image: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Au fur et à mesure que ces particules microscopiques de glace se déposent vers le bas en raison de la gravité, d’autres gaz se condensent autour de ces graines pour les enrober. En tant que telles, les particules de brume sur Pluton peuvent être en grande partie constituées d’une variété de glaces, au lieu de composés organiques plus complexes comme sur Titan. Les tailles, quantités et distributions atmosphériques de ces grains de glace dans les modèles informatiques correspondent étroitement à celles des particules de brume détectées sur Pluton, ont noté les scientifiques.

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De plus, ces particules de glace sur Pluton devraient moins interagir avec l’énergie solaire entrante que les particules de brume sur Titan, ont déclaré les chercheurs. En tant que tels, ils devraient jouer un rôle moins important dans le contrôle de la chaleur dans l’atmosphère de Pluton qu’on ne le pensait auparavant, a déclaré Lavvas.

En ce qui concerne Triton, puisqu’il possède une atmosphère encore plus froide que celle de Pluton, les scientifiques ont noté que ses brouillards devraient s’avérer encore plus glaciaux.

« Cette comparaison de Titan, Pluton et Triton met en lumière les différences importantes dans les mécanismes de formation de brume dans les atmosphères planétaires », a déclaré Lavvas.

Les scientifiques ont détaillé leurs résultats en ligne le 21 décembre dans la revue Nature Astronomy.

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