En 2015, le Nouveaux horizons mission est devenue le premier vaisseau spatial robotisé à effectuer un survol de Pluton. Ce faisant, la sonde a réussi à capturer de superbes photos et des données précieuses sur ce qui était autrefois considéré comme la neuvième planète du système solaire (et pour certains, l'est toujours) et ses lunes. Des années plus tard, les scientifiques se penchent toujours sur les données pour voir ce qu'ils peuvent apprendre d'autre sur le système Pluton-Charon.
Par exemple, l'équipe de science missionnaire du Southwest Research Institute (SwRI) a récemment fait une découverte intéressante sur Pluton et Charon. Basé sur des images acquises par le Nouveaux horizons vaisseau spatial de quelques petits cratères sur leurs surfaces, l'équipe a indirectement confirmé que quelque chose à propos de la ceinture de Kuiper pourrait avoir de sérieuses implications pour nos modèles de formation du système solaire.
L'étude qui décrit leurs conclusions, récemment publiée dans la revue Science, était dirigée par Kelsi Singer - le co-enquêteur du Nouveaux horizons mission du SwRI. Elle a été rejointe par des chercheurs du Ames Research Center de la NASA, du Lunar and Planetary Institute (LPI), de l'Observatoire Lowell, du Carl Sagan Center du SETI Institute et de plusieurs universités.
Pour récapituler, la ceinture de Kuiper est une grande ceinture de corps glacés et de planétoïdes qui gravitent autour du système solaire au-delà de Neptune, s'étendant d'une distance de 30 UA à environ 50 AU. Tout comme la ceinture d'astéroïdes principale, elle contient de nombreux petits corps, qui sont tous des vestiges de la formation du système solaire. La principale différence est que la ceinture de Kuiper est beaucoup plus grande, étant 20 fois plus large et jusqu'à 200 fois plus massive.
Après avoir consulté les données de l’imageur de reconnaissance à longue portée du satellite (LORRI), le Nouveaux horizons L'équipe a constaté qu'il y avait moins de cratères sur les surfaces de Pluton et Charon que prévu. Cette découverte implique qu'il y a très peu d'objets dans la région Trans-Neptunienne qui mesurent entre 91 m (300 ft) à 1,6 km (1 mile) de diamètre. Comme l'a expliqué le Dr Singer dans un récent communiqué de presse de la JHUAPL:
«Ces petits objets de la ceinture de Kuiper sont beaucoup trop petits pour être vraiment visibles avec des télescopes à une si grande distance. De nouveaux horizons volant directement à travers la ceinture de Kuiper et collectant des données, il était essentiel d'apprendre à connaître les grands et les petits corps de la ceinture. »
Pour le dire simplement, les cratères sur les corps du système solaire agissent comme une sorte d'enregistrement, indiquant combien d'impacts et de quelle taille le corps a connu au fil du temps. Aux astronomes et aux scientifiques planétaires, ceux-ci fournissent des indications sur l'histoire de l'objet et sa place dans le système solaire. Puisque Pluton est si loin de la Terre, très peu de choses étaient connues sur sa surface avant le survol historique par le Nouveaux horizons mission.
Tout comme les glaciers de glace d'azote et les montagnes incroyablement hautes (qui ont atteint jusqu'à 4 km / 2,5 mi) à sa surface, les petits cratères Nouveaux horizons sont révélateurs de l'histoire de Pluton. À l'instar de la ceinture d'astéroïdes principale, les objets de ceinture de Kuiper (KBO) sont essentiellement des «matières premières» à partir desquelles de plus grands corps du système solaire se sont formés il y a environ 4,6 milliards d'années.
Cette dernière étude, qui impose des contraintes sur le nombre de KBO plus petits, pourrait donc fournir des indices sur la formation et l'histoire du système solaire. Comme Alan Stern, le chercheur principal de la mission New Horizons (également de SwRI) l'a expliqué:
«Cette découverte révolutionnaire de New Horizons a de profondes implications. Tout comme Nouveaux horizons a révélé Pluton, ses lunes et, plus récemment, le KBO surnommé Ultima Thule dans des détails exquis, l'équipe de Kelsi a révélé des détails clés sur la population de KBO à des échelles que nous ne pouvons pas approcher directement de la Terre. »
Pour être juste, Pluton subit des processus géologiques qui ont modifié certaines preuves de son histoire d'impact. Un bon exemple de ceci est le resurfaçage endogène, où la convection entre la surface et l'intérieur provoque un renouvellement périodique de la surface. Cependant, Charon est relativement statique d'un point de vue géologique, ce qui a fourni la Nouveaux horizons équipe avec un enregistrement plus stable des impacts.
Ces résultats sont conformes à un aspect majeur du Nouveaux horizons' mission, qui est de mieux comprendre la ceinture de Kuiper. Et avec son survol récent d'Ultima Thule, la mission a maintenant fourni des données sur les surfaces de trois corps distincts du système solaire. Et les données de ce survol sont en accord avec les données obtenues de Pluton et Charon.
Comme indiqué, cette dernière étude pourrait aider à résoudre les différends en cours concernant la formation de notre système solaire. Bien qu'il existe un consensus relatif sur le fait que notre Soleil et les planètes se sont formés à partir d'un nuage moléculaire il y a 4,6 milliards d'années, différents modèles ont été proposés qui entraînent des populations et des emplacements différents des objets du système solaire.
"Ce manque surprenant de petits KBO change notre vision de la ceinture de Kuiper et montre que sa formation ou son évolution, ou les deux, étaient quelque peu différentes de celles de la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter", a déclaré Singer. "Peut-être que la ceinture d'astéroïdes a plus de petits corps que la ceinture de Kuiper car sa population subit plus de collisions qui décomposent des objets plus gros en plus petits."
Ces découvertes peuvent également influer sur la planification de futures missions dans la principale ceinture d'astéroïdes et la région trans-neptunienne. Plus nous en savons sur les objets de ces deux ceintures - comme le nombre, la composition et la taille -, plus nous apprenons comment notre système solaire a vu le jour.
