En combinant les données obtenues de plusieurs sources, les scientifiques ont réussi à percer le mystère derrière la calotte rouge sur Charon, la lune de Pluton, et sa composition. La sonde spatiale interplanétaire New Horizons de la NASA avait capturé la région rougeâtre sur le sommet de Charon et collecté des données en 2015. Après cette rencontre, les scientifiques ont rapidement émis l’hypothèse que la matière ressemblant à du tholin sur la lune de Pluton pourrait être synthétisée en décomposant les molécules de méthane à l’aide de la lumière ultraviolette.
Cependant, des scientifiques du Southwest Research Institute (SwRI) ont combiné les données de la mission New Horizons, la modélisation de l’exosphère et des expériences en laboratoire pour décrire la tache rouge et faire la lumière sur son origine.
“Avant la mission New Horizons, les meilleures images Hubble de Pluton ne révélaient qu’une tache floue de lumière réfléchie. En plus de toutes les caractéristiques fascinantes découvertes à la surface de Pluton, le survol a révélé une caractéristique inhabituelle sur Charon, une surprenante calotte rouge centrée sur son pôle nord”, a déclaré Randy Gladstone du SwRI, membre de l’équipe scientifique de New Horizons.
Les tholins, sur la tache rouge, ont tendance à s’échapper de la surface de Pluton et à être gelés en atteignant la région polaire de Charon pendant les longues nuits d’hiver. Il s’agit essentiellement de résidus organiques collants qui sont le résultat de réactions chimiques alimentées par la lumière.
“Nos résultats indiquent que des poussées saisonnières drastiques dans la fine atmosphère de Charon, ainsi que la lumière décomposant le givre de méthane condensé, sont essentiels pour comprendre les origines de la zone polaire rouge de Charon”, a déclaré le Dr Ujjwal Raut de SwRI, auteur principal de l’étude publiée dans Science Advances.
Pour cette étude, l’équipe a reproduit les conditions de la surface de Charon au nouveau Center for Laboratory Astrophysics and Space Science Experiments (CLASSE) du SwRI. Ils ont analysé la composition et la couleur des hydrocarbures produits dans l’hémisphère hivernal de Charon et ont introduit ces données dans un nouveau modèle de Charon. Ils ont ainsi pu démontrer comment le méthane se décomposait en résidus sur le pôle nord de Charon. Selon Raut, leur expérience de ” photolyse dynamique ” a fourni des informations sur le rôle du Lyman-alpha interpolant dans la formation de la matière rouge de Charon.
Après avoir mené des expériences, les chercheurs ont utilisé un modèle pour estimer la distribution des hydrocarbures complexes qui sont apparus lors de la décomposition du méthane sous la lumière ultraviolette. “Nous pensons que le rayonnement ionisant du vent solaire décompose le givre polaire cuit au Lyman-alpha pour synthétiser des matériaux de plus en plus complexes et rouges responsables de l’albédo unique de cette lune énigmatique”, a déclaré Raut. Il a ajouté que l’éthane étant moins volatile que le méthane, il reste gelé à la surface de Charon longtemps après le lever du soleil printanier. “L’exposition au vent solaire peut convertir l’éthane en dépôts de surface rougeâtres persistants contribuant à la calotte rouge de Charon “, a déclaré Raut.
