Alors que nous attendons que de nouvelles images et données du survol du système Pluton des Nouveaux Horizons soient transmises à la Terre, une pièce du puzzle Pluton-Charon que les scientifiques attendent avec intérêt d'en savoir plus est le mystérieux «pôle noir» de Charon. Les images envoyées immédiatement après le survol révèlent que la région polaire nord de Charon est beaucoup plus sombre que le matériau de couleur plus claire qui l'entoure, et elle a en fait une dominante rougeâtre.
L'équipe de New Horizons dit que le pôle rouge semble être un mince dépôt de matière sombre sur une caractéristique angulaire distincte, fortement délimitée - peut-être et un bassin d'impact - et les scientifiques espèrent en savoir plus en étudiant des images à plus haute résolution qui sont actuellement retransmises à la Terre depuis le vaisseau spatial.
Carly Howett, chercheuse principale au Southwest Research Institute, fait partie des scientifiques qui étudient le mystère de la cause de cette différence de couleur et pourquoi elle apparaît au pôle nord de Charon.
"En regardant Charon, il est très clair que la région polaire nordique est beaucoup plus rouge que le reste de la lune", a déclaré Howett dans un article sur le site Web de New Horizons. "Les surfaces varient en couleur lorsque quelque chose à leur sujet change."
Alors, quel est ce matériau rouge? La principale théorie en ce moment est que le matériau de l'atmosphère de Pluton tombe sur Charon et est pris au piège dans la région polaire par ce qu'on appelle le «piégeage à froid».
Il fait si froid aux pôles de Charon - les températures y sont juste un peu plus chaudes que le zéro absolu, entre -433 et -351 ° F (-258 et -213 ° C) - tout gaz qui s'y dépose gèlerait solide au lieu de s'échapper. Et avec la combinaison de températures extrêmement froides et de rayonnement solaire, le matériau est transformé en une nouvelle substance et est piégé sur le poteau. Howett a déclaré qu'il ne disparaîtrait probablement pas avec des changements saisonniers sur Charon.
"Nous savons que l'atmosphère de Pluton est principalement de l'azote, avec du méthane et du monoxyde de carbone", a-t-elle dit, "nous nous attendons donc à ce que ces mêmes constituants recouvrent lentement le pôle d'hiver de Charon. Les glaces congelées se sublimeraient à nouveau dès que le pôle d'hiver de Charon émergerait à nouveau dans la lumière du soleil, à l'exception d'un détail important: le rayonnement solaire modifie ces glaces pour produire une nouvelle substance, qui a une température de sublimation plus élevée et ne peut pas se sublimer puis s'échapper de Charon. "
Quelle est la nouvelle substance? Les scientifiques ne peuvent pas encore le dire avec certitude, mais ce pourrait être un tholin.
Qu'est-ce qu'un tholin? Tholins a d'abord été créé dans un laboratoire dans les années 1970 par Carl Sagan et son équipe à Cornell. Selon la scientifique planétaire Sarah Hörst, qui a écrit sur les tholins sur le site Web de The Planetary Society, Sagan et son équipe prendraient des mélanges de gaz cosmiquement pertinents et les irradieraient avec diverses sources d'énergie. Le résultat était «un résidu brun, parfois collant», comme Sagan les a décrits dans un article qu'il a écrit en 1979.
Hörst a déclaré que Sagan et son équipe «cherchaient des réponses à des questions allant de« pourquoi le grand point rouge est-il rouge »à« comment la vie sur Terre est-elle née »et, dans le processus, ont produit du matériel pour lequel il n'y avait pas de nom».
Ils ont proposé le nom de "tholin" et ont émis l'hypothèse que les tholins pourraient être un constituant des océans primitifs de la Terre et donc aussi pertinents pour l'origine de la vie.
Dans l'article que Hörst a écrit, «j'étudie le tholin depuis près d'une décennie et d'après mon expérience, les synonymes les plus fréquemment utilisés pour le tholin sont« gunk »,« brown gunk »et« complex organic gunk ». Le tholin est également souvent décrit comme une substance «semblable à du goudron». Des mots comme goudron, kérogène, bitume, pétrole, asphalte, etc. décrivent tous des substances potentiellement similaires au tholin à certains égards. Cependant, ces matériaux résultent tous de la vie; ils sont «biotiques». »
En savoir plus sur ce qui se passe au pôle Nord de Charon est en effet fascinant. Les tholins peuvent être le même matériau qui donne à Pluton sa teinte brun rougeâtre dans certaines régions également.
Howett a déclaré à Space Magazine que le principal instrument sur New Horizons qui va vraiment déterminer les informations sur la composition est LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array).
"Cet instrument observe 250 longueurs d'onde comprises entre 1,25 et 2,5 microns, ce qui le rend idéal pour détecter la signature spectrale de caractéristiques solides", a-t-elle déclaré par e-mail. «Nous ne connaissons pas exactement la composition du tholin sur Charon (de nombreux types différents sont possibles) mais avec LEISA, nous pouvons rechercher des différences dans les spectres entre la région rouge anormale de Charon et ceux qui l'entourent - pour nous donner quelques indices de la modification de la composition de la surface et des «matières premières» pour la tholine. »
Par exemple, a déclaré Howett, ils verront peut-être plus de cyanure d'hydrogène (HCN) autour du pôle nord, ce qui ouvrirait de nombreuses options chimiques complexes.
"Nous allons commencer à obtenir ces données dans les prochaines semaines, alors j'espère que nous aurons bientôt des réponses!" elle a dit.
Pour en savoir plus: site Web de New Horizons, The Planetary Society
