Quand le vaisseau spatial New Horizons de la NASA a photographié Pluton de près, il a trouvé quelque chose que personne n'attendait : aucun cratère d'impact. Aucun que le vaisseau spatial pouvait voir, de toute façon, et cette absence est en elle-même un fait — cela signifie que la surface de Pluton a moins de 10 millions d'années, un nourrisson géologique comparé aux mondes anciens et criblés de cratères à proximité.
Pluton est une planète naine dans la ceinture de Kuiper, l'anneau de corps glacés qui commence au-delà de l'orbite de Neptune. Il est si loin que la lumière du soleil, après avoir traversé le système solaire interne en minutes, a besoin de 5,5 heures pour l'atteindre à sa distance orbitale de 39,5 UA. Cet éloignement est exactement pourquoi Pluton a gardé ses secrets si longtemps — et pourquoi l'histoire de sa découverte, de son nommage, de sa rétrogradation et finalement de sa visite vaut plus de cinq minutes de votre temps.
Une année de comparaison de photographies
La découverte de Pluton a été moins un moment eurêka qu'une lente et méthodique mouture. À partir du 6 avril 1929, l'astronome Clyde Tombaugh a utilisé l'astrographe de 13 pouces de l'Observatoire Lowell pour photographier le même coin de ciel plusieurs nuits, puis a comparé les plaques pour tout ce qui s'était déplacé par rapport au fond fixe des étoiles. C'était un travail fastidieux par conception : une planète changerait de position entre les expositions, tandis que les étoiles ne le feraient pas.
La méthode a porté ses fruits. C'est à Lowell en 1930 que Tombaugh a découvert Pluton, clôturant une recherche que le fondateur de l'observatoire, Percival Lowell, avait commencée des décennies plus tôt à la recherche d'une hypothétique « Planète X ». Tombaugh y est arrivé par la patience et un comparateur à grossissement, non par chance.
Un enfant de onze ans l'a nommée
Le nommage a été décidé par comité, mais la suggestion gagnante venait d'un enfant. Le nom Pluton a été suggéré par Venetia Burney, une fillette de onze ans à Oxford, en Angleterre, qui s'intéressait à la mythologie classique. Elle l'a proposé à sa famille après avoir entendu parler de la nouvelle découverte, et le nom a prévalu sur toutes les alternatives que le personnel de Lowell avait envisagées — un choix approprié pour un petit monde faible nommé d'après le dieu des enfers, froid et loin du Soleil.
De la neuvième planète à la planète naine
Pendant la majeure partie du XXe siècle, Pluton était simplement la neuvième planète. Cela a changé en 2006. Pluton a été considérée comme une planète pendant des décennies jusqu'à ce que le concept de « planète naine » soit adopté par l'Union astronomique internationale cette année-là — et aujourd'hui Pluton est considérée comme l'exemple prototypique de la catégorie, le monde autour duquel la définition a été construite.
Le raisonnement derrière la rétrogradation se résume au contrôle du quartier. Une raison pour laquelle Pluton a été reclassée est que sa masse n'est que 0,07 fois la masse combinée des autres objets partageant sa zone orbitale, tandis que la masse de la Terre est 1,7 million de fois la masse restante dans son orbite. La Terre a largement dégagé sa voie autour du Soleil ; Pluton, à cette même mesure, n'est pas venu près de dégager la sienne. Ce seul rapport est la différence entre « planète » et « planète naine » dans le règlement de l'UAI.
Un petit monde, même parmi les nains
Une fois le débat de classification mis de côté, les chiffres de Pluton parlent d'eux-mêmes. Son diamètre est de 2 376,6 km et sa masse est 17,7 % celle de la Lune (0,22 % celle de la Terre), mais sa surface est légèrement plus grande que la Russie — un rappel que même une petite sphère se déploie en beaucoup de terrain quand vous vous tenez dessus plutôt que de la regarder depuis l'espace.
Pluton n'est même pas le plus grand objet de son genre dans le système solaire externe, mais dépasse néanmoins les objets plus proches de chez nous : Pluton a plus du double du diamètre et une douzaine de fois la masse de Cérès, le plus grand objet de la ceinture d'astéroïdes. Deux mondes, tous deux finalement classés comme « planète naine », séparés par un gouffre de taille que l'étiquette partagée ne suggère pas.
Charon: Une lune presque aussi grande que sa planète
La plus grande lune de Pluton provenait également d'un comparateur de clignement, des décennies plus tard. Charon a été découvert par l'astronome de l'Observatoire naval américain James Christy à l'aide du télescope de 1,55 mètre de la station Flagstaff de l'Observatoire naval, le 22 juin 1978, alors qu'il examinait des images fortement agrandies de Pluton sur des plaques photographiques prises deux mois plus tôt.
Ce qui rendait la découverte remarquable n'était pas seulement la lune elle-même mais sa taille. Le diamètre de Charon est de 1 212 kilomètres, un peu plus de la moitié de celui de Pluton — proportionnellement énorme à côté du monde qu'il orbite, c'est exactement pourquoi il s'est démarqué pour Christy sur ces plaques agrandies plutôt que de rester caché.
Christy a nommé la lune Charon comme une version au son scientifique du surnom « Char » de sa femme Charlene, après avoir d'abord suggéré « Oz » le 24 juin 1978. La lecture mythologique est venue plus tard — Charon est le passeur qui transporte les âmes à travers le fleuve Styx aux enfers gouvernés par Pluton — mais la première inspiration de l'astronome était beaucoup plus proche de chez soi.
Un jour qui correspond à l'orbite de sa lune
Pluton et Charon sont verrouillés ensemble dans un rythme inhabituellement serré. La période de rotation de Pluton, son jour, est égale à 6,387 jours terrestres. Séparément, Charon et Pluton s'orbient mutuellement tous les 6,387 jours. Ces deux nombres ne sont pas une coïncidence : Pluton garde la même face tournée vers Charon en permanence, tout comme Charon garde la même face tournée vers Pluton, les deux corps mutuellement verrouillés par les marées sur un rythme partagé.
Cette rotation lente s'accompagne d'une inclinaison extrême. Pluton tourne sur le côté avec une inclinaison axiale de 120 degrés, ce qui rend sa variation saisonnière extrême : à ses solstices, un quart de sa surface est en lumière continue tandis qu'un autre quart est dans l'obscurité continue. Un pôle plutonien peut passer des décennies à ne jamais voir le Soleil, puis se tourner vers rien d'autre que la lumière du jour.
Un monde jeune et à l'air fin
Cela ramène l'histoire à ce cratère manquant. Pluton n'a pas de cratères visibles pour New Horizons, ce qui indique que sa surface a moins de 10 millions d'années — géologiquement jeune selon les normes du système solaire, ce qui signifie que quelque chose a continué à la réaménager bien après l'époque où la plupart des mondes accumulaient simplement des cicatrices d'impact.
L'air au-dessus de cette jeune surface est à peine perceptible. Selon les mesures de New Horizons, la pression atmosphérique superficielle de Pluton est d'environ 1 Pa, environ un million à 100 000 fois inférieure à la pression atmosphérique terrestre. C'est moins une atmosphère qu'une brume s'accrochant à la glace, assez épaisse pour avoir de l'importance scientifiquement mais trop mince pour se sentir comme l'air au sens familier.
New Horizons: La seule visite jusqu'à présent
Tout ce que New Horizons a trouvé, il l'a trouvé en un seul passage. Le vaisseau spatial a été lancé le 19 janvier 2006, à une vitesse d'environ 16,26 km/s par rapport au Soleil, et était l'objet fabriqué par l'homme le plus rapide, en vitesse moyenne par rapport à la Terre, jamais lancé de la Terre — il avait besoin de chaque parcelle de cette vitesse pour un voyage de dix ans vers une cible à 39,5 UA de distance.
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Le 14 juillet 2015, la sonde spatiale New Horizons a survolé Pluton et ses cinq lunes — le survol derrière chaque image rapprochée et mesure précise de cet article, des cratères manquants à la véritable taille de Charon. Fait approprié, environ 30 grammes des cendres de Clyde Tombaugh se trouvent à bord du vaisseau spatial, pour commémorer sa découverte de Pluton en 1930 — l'homme qui a trouvé Pluton avec un comparateur à grossissement a eu la chance de monter à bord, des décennies plus tard, de la mission qui a finalement révélé ce qu'il avait trouvé.