Spoutnik (plaine)

La plaine Spoutnik[1] (initialement Sputnik Planum puis Sputnik Planitia[2]), baptisée du nom du premier satellite artificiel, est une plaine d'environ 1 000 km de large constituée de glaces d'azote, de méthane et de monoxyde de carbone et située à la surface de Pluton[3],[4], centrée sur 24° N et 176° E[5], dans la région Tombaugh. Cette plaine, relativement lisse et dépourvue de cratères, semble relativement jeune, âgée probablement de moins de 100 millions d'années[6]. Cette plaine suggère une activité géologique toujours présente à la surface de la planète naine, dont l'origine demeure pour l'heure inconnue. En , des séries de trous de quelques dizaines de mètres de profondeur sont découvertes en surface[7],[8].

Pour les articles homonymes, voir Spoutnik (homonymie).

Le nom de plaine Spoutnik (Sputnik Planitia), proposé par l'équipe de New Horizons, est officiellement approuvé par l'Union astronomique internationale le [9].

Cellules de convection
Carte géologique de la plaine Spoutnik et ses environs (contexte) : les contours des cellules de convection sont marqués en noir.

La structure polygonale de la plaine est un signe de convection de la glace d'azote/monoxyde de carbone : la glace est chauffée, jaillit au centre des cellules, s'étend et s'enfonce au niveau des bords striés[10],[11]. Ces cellules de convection ont un relief vertical d'environ 100 m, le point le plus élevé de chaque cellule étant en son centre[12],[13]. Une modélisation de cellules de convection en glace d'azote suggère une profondeur d'environ un dixième de leur largeur, ou 3–4 km pour la majeure partie de la plaine, et un écoulement maximum de 7 cm par an[14].

Formation

La plaine Spoutnik pourrait être un ancien bassin d'impact ou s'être formée à une époque où la lithosphère de Pluton était suffisamment fine pour être déformée par une épaisse couche de glace. Dans ce dernier cas, la couche de glace aurait créée son propre bassin[3].

Dunes

Certaines structures dans l'ouest de la plaine ont été interprétées comme des dunes de méthane à l'état solide[15]. Les grains, d'un diamètre compris entre 200 et 300 μm, sont tout d'abord soulevés du sol par la sublimation du méthane sous l'action du Soleil puis transporté par le vent de Pluton[15].

Galerie
  • Vue détaillée et annotée
    (le contexte).
  • La région Tombaugh, photographiée par la sonde New Horizons. La plaine Spoutnik est la région centrale du lobe gauche du « cœur ».
  • La plaine Spoutnik, le , à environ 1 800 km d'altitude.
  • Sputnik Planitia photographiée en par New Horizons
    (le contexte).
  • Séries de trous en surface de la plaine
    (le contexte).

Notes et références
  1. Futura, « Les monts Norgay et la plaine Spoutnik », sur Futura
  2. .
  3. (en) Douglas P. Hamilton, S. A. Stern, J. M. Moore et L. A. Young, « The rapid formation of Sputnik Planitia early in Pluto’s history », Nature, vol. 540, no 7631,‎ , p. 97–99 (DOI 10.1038/nature20586, lire en ligne)..
  4. (en) W. M. Grundy, R. P. Binzel, B. J. Buratti et J. C. Cook, « Surface compositions across Pluto and Charon », Science, vol. 351, no 6279,‎ , aad9189 (ISSN 0036-8075 et 1095-9203, PMID 26989260, DOI 10.1126/science.aad9189, lire en ligne, consulté le )..
  5. (en) James T. Keane, Isamu Matsuyama, Shunichi Kamata et Jordan K. Steckloff, « Reorientation and faulting of Pluto due to volatile loading within Sputnik Planitia », Nature, vol. 540, no 7631,‎ , p. 90–93 (DOI 10.1038/nature20120, lire en ligne).
  6. (en) « Youthful Frozen Plains Cover Pluto’s Big ‘Heart’ – Spectacular New Images from New Horizons », sur Universe today.
  7. (en) « Pluto’s Puzzling Patterns and Pits », sur nasa.gov.
  8. (en) « What caused the mysterious 'wormholes' on Pluto? Nasa baffled by pits and troughs hundreds of meters across and tens of meters deep », sur Daily Mail.
  9. NASA, « Pluto Features Given First Official Names », site de la NASA,‎ (lire en ligne)
  10. (en) W. B. McKinnon, F. Nimmo, T. Wong, P. M. Schenk, O. L. White, J. H. Roberts, J. M. Moore, J. R. Spencer, A. D. Howard, O. M. Umurhan, S. A. Stern, H. A. Weaver, C. B. Olkin, L. A. Young, K. E. Smith, R. Beyer, M. Buie, B. Buratti, A. Cheng, D. Cruikshank, C. Dalle Ore, R. Gladstone, W. Grundy, T. Lauer, I. Linscott, J. Parker, S. Porter, H. Reitsema, D. Reuter, S. Robbins, M. Showalter, K. Singer, D. Strobel, M. Summers, L. Tyler, M. Banks, O. Barnouin, V. Bray, B. Carcich, A. Chaikin, C. Chavez, C. Conrad, D. Hamilton, C. Howett, J. Hofgartner, J. Kammer, C. Lisse, A. Marcotte, A. Parker, K. Retherford, M. Saina, K. Runyon, E. Schindhelm, J. Stansberry, A. Steffl, T. Stryk, H. Throop, C. Tsang, A. Verbiscer, H. Winters et A. Zangari, « Convection in a volatile nitrogen-ice-rich layer drives Pluto’s geological vigour », Nature, vol. 534, no 7605,‎ , p. 82–85 (DOI 10.1038/nature18289)..
  11. (en) A. J. Trowbridge, H. J. Melosh, J. K. Steckloff et A. M. Freed, « Vigorous convection as the explanation for Pluto’s polygonal terrain », Nature, vol. 534, no 7605,‎ , p. 79–81 (DOI 10.1038/nature18016)..
  12. (en) B. Keeter, « ‘X’ Marks a Curious Corner on Pluto’s Icy Plains », NASA, (consulté le ).
  13. (en) L. Kornfeld, « New high-resolution images show ice flow on Pluto’s surface », sur Spaceflight Insider, (consulté le ).
  14. (en) Emily Lakdawalla, « Pluto updates from AGU and DPS: Pretty pictures from a confusing world », The Planetary Society, (consulté le ).
  15. (en) Matt W. Telfer, Eric J. R. Parteli, Jani Radebaugh, Ross A. Beyer, Tanguy Bertrand, François Forget et al., « Dunes on Pluto », Science, vol. 360, no 6392,‎ , p. 992-997 (DOI 10.1126/science.aao2975, lire en ligne).
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