🔭 Une substance inconnue détectée à la surface de Pluton et de Titan

Une découverte étonnante nous vient des confins du Système solaire: Pluton et Titan, deux astres pourtant très différents, affichent une même raie d'absorption lumineuse jamais observée auparavant. Le télescope spatial James Webb a détecté cette signature à 5,11 micromètres, une longueur d'onde qui ne correspond à aucun composé chimique connu ailleurs. Cette observation indique qu'une molécule encore non identifiée se trouve à la surface de ces deux corps.

Pour saisir l'importance de cette trouvaille, il faut rappeler le principe de la spectroscopie. Chaque élément ou molécule absorbe des longueurs d'onde spécifiques de la lumière. En analysant la lumière réfléchie par un corps céleste, les astronomes y cherchent des raies sombres, appelées raies d'absorption, qui trahissent la présence de telle ou telle substance. Par exemple, l'oxygène moléculaire absorbe à 230 nanomètres. C'est ainsi que l'on étudie la composition des planètes et des lunes.


Grâce à sa sensibilité exceptionnelle, le JWST a pu sonder des longueurs d'onde très courtes, encore peu explorées. En observant Pluton et Titan, les scientifiques ont mis en évidence une raie d'absorption à 5,11 micromètres. Aucune publication antérieure ne mentionne de raie similaire, que ce soit pour d'autres planètes du Système solaire ou pour des exoplanètes. Les chercheurs estiment donc que cette signature provient d'une molécule inconnue, présente uniquement sur ces deux corps glacés.

Il est remarquable que Pluton et Titan aient très peu de points communs. Titan, la plus grande lune de Saturne, possède des rivières et des océans de méthane liquide à sa surface, et est plus grande que Mercure. Pluton, en revanche, est une planète naine gelée, deux fois plus petite que Titan et quatre fois plus éloignée du Soleil. Pourtant, les deux mondes partagent des atmosphères riches en azote et en méthane. Mais cette molécule inconnue semble située sur leurs surfaces, et non dans leurs atmosphères.

Sur Pluton, la raie d'absorption est environ trois fois plus intense que sur Titan, ce qui indique une concentration plus élevée. Sur Titan, la répartition est inégale: l'hémisphère arrière (celui opposé au sens de rotation autour de Saturne) montre une absorption plus forte que l'hémisphère avant. Cette asymétrie intrigue les chercheurs, qui s'efforcent de comprendre son origine.


Plusieurs explications ont été proposées. Il pourrait s'agir de benzène, un hydrocarbure en forme de cycle, mélangé à une autre molécule inconnue. Ou encore de glace d'acétylène ou de cétène. Mais aucune de ces pistes n'est encore confirmée. Les auteurs de l'étude notent que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour identifier avec certitude le composé responsable de cette absorption à 5,11 micromètres.

L'avenir pourrait apporter des réponses. La mission Dragonfly de la NASA, prévue pour un lancement après 2028, doit survoler Titan en 2034. Ce robot-hélicoptère emportera un spectrographe capable d'analyser la surface de la lune. En attendant, les astronomes restent sur leurs gardes, espérant résoudre cette énigme.