Atmosphère de Pluton
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| Atmosphère de Pluton | |
 Atmosphère de Pluton, prise lorsque le Soleil était masqué par la planète naine, le 14 juillet 2015. Le diagramme montre la présence de deux couches distinctes de brume : la première entre la surface et 50 km et la deuxième entre 50 et 83 km. | |
| Informations générales | |
|---|---|
| Épaisseur | indéterminée |
| Pression atmosphérique | 0,65 à 2,4 Pa |
| Composition volumétrique | |
| Diazote | 90 % |
| Méthane | - |
| Monoxyde de carbone | 10 % |
| Éthane | - |
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L’atmosphère de Pluton a été découverte en 1985, et de nombreuses spécificités ont progressivement été identifiées, bien que la plupart des détails restent encore à confirmer par des études plus détaillées. Les études actuelles montrent que l'atmosphère de Pluton est principalement composée de diazote, avec un peu de méthane, de monoxyde de carbone, et d'éthane, à une pression d'environ 6,5 à 24 microbars (0,65 à 2,4 pascals (Pa)) à la surface[1],[2].
Brumes
La pression atmosphérique à la surface de Pluton est d'environ 15 ± 9 μbar, soit environ le 100 000e de celle de la Terre. Une étude en 2009 a estimé que la pression devait être comprise entre 6,5 et 24 μbar[1]. La haute atmosphère de Pluton subit une inversion de température. Sa température est en effet d'environ 103 K (soit −170 °C), c'est-à-dire 50 K de plus que la surface (53 K, soit −220 °C), alors que la température de la basse atmosphère de Pluton est de 93 K (−180 °C), c'est-à-dire 40 K de plus que la surface.
La haute atmosphère de Pluton est principalement constituée de diazote, avec des traces de méthane et de monoxyde de carbone produits par les glaces de surface, tandis que la basse atmosphère est riche en méthane[3],[4].
Lorsque l'orbite de Pluton l'éloigne du Soleil, son atmosphère gèle et tombe progressivement sur le sol, ressemblant à un fin sable sec. Lorsque son orbite excentrique la rapproche du Soleil (Pluton est périodiquement plus proche du Soleil que Neptune), la température de la surface solide de Pluton augmente suffisamment pour sublimer ce sable en gaz. Cette sublimation a un effet de refroidissement sur la surface de Pluton et crée un « anti-effet de serre » ; un peu comme la transpiration rafraîchit le corps en s'évaporant de la surface de la peau. En utilisant les Submillimeter Array, des scientifiques ont récemment découvert que la température de Pluton est d'environ 43 K (−230 °C), 10 K plus froide que prévu[5].
Sa couleur bleue est liée à la présence de fines particules de tholins[6],[7].
Des couches de brumes sont présentes dans l'atmosphère de Pluton. Lors du passage de New Horizons, une vingtaine de couches de quelques kilomètres d'épaisseur ont été identifiées, généralement séparées par une dizaine de kilomètres. Un ensemble de brumes basses (entre 5 et 15 km au-dessus de la surface) est présente, probablement issues de la condensation de produits de réactions photochimiques. Au-delà de 15 km des couches de brumes sont également présentes (jusqu'à plus de 200 km) alors que les températures sont trop élevées pour permettre la condensation d'hydrocarbures ou de nitriles. Titan possède le même type de structure dans son atmosphère avec des températures également trop élevées pour la condensation de ces molécules. Le mécanisme de formation de ces brumes pour Titan ― reposant sur la production d'ions CN− et C3N− à partir de collisions dans l'ionosphère entre des électrons de faibles énergies et HCN ou HC3N aboutissant potentiellement à des macromolécules chargées négativement attirant des cations et donnant un aérosol puis finalement des brumes ― pourrait s'appliquer sur Pluton bien qu'aucune ionosphère n'ait été détectée (2017). Les particules constituantes des brumes se déposent à la surface de la planète naine[8].
