À la lisière de notre système solaire, à 5,7 milliards de kilomètres du Soleil, se trouve la planète naine Pluton. Plus petite que l’Australie, Pluton est un monde glacé, parsemé de montagnes, de glaciers et de cratères, où la température moyenne atteint –232°C.
Les lunes de Pluton
Cinq lunes gravitent autour de Pluton : Styx, Nix, Kerberos, Hydra et Charon. Parmi elles, Charon est la plus grande. Contrairement aux autres systèmes planétaires, Pluton et Charon forment un « système binaire », où les deux astres tournent autour d’un point commun situé entre eux.
Un certain mystère entoure encore Pluton et ses lunes. Cependant, des recherches récentes publiées dans Nature Communications par une équipe dirigée par l’astronome Silvia Protopapa, de l’Institut de recherche du Sud-Ouest aux États-Unis, révèlent la présence de dioxyde de carbone et de peroxyde d’hydrogène à la surface de Charon.
Qu’est-ce que Charon ?
Charon a été découvert en 1978 lors d’études portant sur l’orbite de Pluton. Avec un diamètre légèrement supérieur à 1 200 kilomètres, Charon est environ la moitié de la taille de Pluton, ce qui en fait le plus grand satellite connu par rapport à son corps parent dans notre système solaire.
Pluton, quant à elle, est déjà petite comparée à notre Lune, mesurant environ deux tiers de sa taille et ayant un sixième de sa masse. La masse de Charon représente environ un huitième de celle de Pluton.
Le système formé par Pluton et Charon a une orbite singulière. Pendant que Charon orbite Pluton, celle-ci tourne également autour d’un point central. Ils agissent presque comme une double planète naine, ce qui diffère de la relation entre la Terre et la Lune, où seule la Lune tourne autour de nous sans que nous ne changions vraiment de position.
C’est une des raisons pour lesquelles Pluton n’est plus considérée comme une planète, mais plutôt comme une planète naine. Son orbite avec Charon signifie qu’elle n’a pas « nettoyé » son orbite, critère selon lequel elle a échoué dans la liste de vérification planétaire.
La composition de Charon
En 2015, la mission New Horizons de la NASA a été la première à explorer Pluton et ses lunes de près, après un voyage de neuf ans depuis la Terre. Cette mission a révélé que Charon est composé de divers éléments chimiques.
Il s’agit d’une lune très froide, riche en glace d’eau, mais elle contient également de l’ammoniac et une grande variété de composés organiques. On pense aussi que Charon abrite des cryovolcans, des zones qui émettent de la glace au lieu du magma, comme on le voit sur les volcans terrestres.
La composition de Charon est différente de celle de Pluton et d’autres objets situés au-delà de Neptune, dominés par la glace d’azote et de méthane.
La récente détection de dioxyde de carbone et de peroxyde d’hydrogène sur Charon peut fournir des informations précieuses sur les interactions de divers processus sur ces objets transneptuniens. Le dioxyde de carbone est une molécule clé pour comprendre l’histoire d’un objet.
Le télescope spatial James Webb à l’œuvre
Les scientifiques ont pu détecter le dioxyde de carbone sur Charon grâce aux observations réalisées par le télescope spatial révolutionnaire James Webb. Lancé en 2021, ce télescope possède un miroir de six mètres et demi de large, lui conférant une puissance et une sensibilité remarquables.
Il « voit » dans l’infrarouge, des couleurs de lumière invisibles à nos yeux et à la plupart des télescopes terrestres. L’infrarouge est essentiel pour identifier les molécules présentes sur d’autres objets, qu’il s’agisse de planètes, d’étoiles ou de galaxies.
Pour détecter ces composés, le télescope utilise une technique appelée spectroscopie, qui permet de décomposer les couleurs de lumière en leurs couleurs individuelles, comme un arc-en-ciel. Chaque élément ou molécule possède sa propre signature colorée, semblable à une empreinte digitale.
Les nouvelles observations de Charon ont révélé les signatures du dioxyde de carbone et du peroxyde d’hydrogène, en plus de la glace d’eau déjà connue.
Indices cruciaux d’un ancien mystère
La formation de Charon reste un mystère scientifique. Une des théories dominantes suggère qu’elle s’est formée de manière similaire à notre Lune. Selon cette hypothèse, il y a environ 4,5 milliards d’années, un grand objet dans la ceinture de Kuiper – la région où se trouvent Pluton et Charon – a percuté Pluton, entraînant le détachement d’une partie de celle-ci qui se serait ensuite agrandie pour devenir Charon.
Il pourrait également s’agir d’une collision entre deux objets qui se seraient alors engagés dans une orbite commune. Comprendre la composition de Charon aide à avancer dans nos connaissances sur sa formation. Ainsi, la découverte de dioxyde de carbone et de peroxyde d’hydrogène représente une avancée significative. Cela pourrait également fournir des indices sur d’autres objets situés près de Pluton.
Des informations supplémentaires sur Charon nous aideront à mieux appréhender cette région éloignée de notre système solaire et les mondes étranges qui s’y trouvent.