Sous l'immense glacier qui forme une partie du célèbre « cœur » de Pluton, de l'azote pourrait fondre puis remonter jusqu'à la surface. Des chercheurs proposent ce scénario pour expliquer d'étranges traces sombres observées par la sonde New Horizons. Si leur interprétation est correcte, cette région glacée serait encore géologiquement active aujourd'hui.
La zone étudiée se trouve au nord de Sputnik Planitia, une plaine d'environ un million de kilomètres carrés remplie principalement de glace d'azote. Les images de New Horizons y montrent de grandes cellules aux contours visibles. Elles sont liées aux mouvements très lents de la glace, qui transporte de la matière entre les profondeurs et la surface.
Image NASA
Mais certains contours intriguent davantage. Ils comportent des lignes sombres et étroites, bordées de zones plus diffuses également assombries.
S. Alan Stern et ses collègues proposent que de l'azote liquide provenant de la base du glacier puisse expliquer ces marques. À une profondeur suffisante, la pression et la chaleur venant de l'intérieur de Pluton pourraient permettre à une petite partie de la glace d'azote de fondre. Ce liquide, moins dense que la glace environnante, chercherait alors à remonter.
Le trajet pose toutefois un problème : près de la surface, la température est extrêmement basse et l'azote liquide devrait rapidement geler. Les auteurs ont donc calculé les conditions nécessaires pour qu'il traverse le glacier avant de se solidifier. Une fois arrivé à l'air libre, il pourrait s'écouler brièvement dans les creux du relief avant de geler ou de s'évaporer.
Les marques observées correspondraient alors aux passages empruntés par ce liquide et aux dépôts laissés autour. Il ne s'agit cependant pas d'une observation directe d'azote liquide. Les images disponibles datent du survol de New Horizons en 2015, et l'étude propose une interprétation physique des formes visibles à leur surface.
Un autre indice vient de l'absence de cratères détectés dans Sputnik Planitia. Une surface ancienne devrait en accumuler au fil des impacts. Leur absence indique que la glace se renouvelle et efface régulièrement les traces, ce qui correspond à une région toujours active sur le plan géologique.
Les calculs des auteurs indiquent qu'un flux de chaleur interne de quelques milliwatts par mètre carré pourrait contribuer à faire fondre l'azote à la base dans certaines conditions. La présence éventuelle d'une couche isolante au-dessus d'un océan souterrain pourrait aussi aider à conserver cette chaleur. Une future mission capable de revoir Pluton avec une résolution supérieure serait nécessaire pour rechercher des changements récents dans ces marques sombres.