3. Caractéristiques physiques (tableau)
À partir d'images acquises grâce au télescope spatial Hubble dans les années 1990, le diamètre de Pluton a pu être déterminé directement : il est de 2 300 kilomètres environ Du fait de la bonne résolution spatiale des images, non altérées par l'atmosphère terrestre, l'albédo moyen de la planète, estimé entre 0,49 et 0,66, suggère que la surface de Pluton est recouverte par un matériau moyennement réfléchissant de type « glace ». En 1994, une cartographie de la réflectance spectrale sur plus de 85 p. 100 de la surface a été réalisée à partir d'images acquises grâce au télescope spatial Hubble dans les longueurs d'onde du bleu (λ = 410 nm) et de l'ultraviolet (λ = 278 nm). Cette carte indique que Pluton possède une surface fortement bigarrée ; à des régions polaires asymétriques brillantes s'oppose une région équatoriale sombre qui semble être entaillée par des figures linéaires s'étendant sur plus d'une centaine de kilomètres de longueur. Ces variations de réflectance sont probablement dues à la présence de structures marquées topographiquement, comme des bassins et des cratères d'impacts météoritiques, mais aussi à la composition chimique des matériaux recouvrant la surface de Pluton.
La spectroscopie infrarouge a permis de mieux comprendre et de définir la composition chimique des matériaux de la surface, supposés se présenter sous forme solide gelée. Les premiers spectres, obtenus en 1976, ont ainsi révélé que la surface de Pluton est recouverte de méthane gelé (CH4). À l'occasion du passage de Pluton au voisinage de son périhélie (1979-1989), de nombreuses mesures furent acquises dans l'infrarouge (de 500 à 1 000 nm) permettant ainsi de déterminer plus précisément les composants chimiques présents à la surface. À partir des bandes d'absorption, trois types de terrains furent identifiés. Le premier, qui présente un fort albédo, caractéristique des régions polaires, serait composé principalement de diazote gelé (N2) associé à une fraction de méthane en solution solide. Le deuxième, caractérisé par une couleur rouge associée à un faible albédo, est présent sur la ceinture équatoriale ; il serait riche en composés organiques. Le dernier, à l'albédo intermédiaire et se répartissant de façon ubiquiste sur Pluton, serait riche en méthane. Ainsi, les variations de la réflectance à la surface de Pluton seraient en grande partie fonction de la composition chimique des matériaux gelés et de leur distribution sur la planète, qui pourrait être contrôlée par le cycle orbital de Pluton.
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