Une étude publiée dans Icarus a réanalysé les images à haute résolution et les données topographiques de New Horizons et identifié six grands glissements de terrain dans trois cratères d’impact de Pluton. Ces formes montrent que des mouvements de pente entraînés par la gravité ont contribué à façonner Pluton, mais les données disponibles ne permettent pas de les dater.
Points clés
- Les chercheurs ont identifié six grands glissements, numérotés LD1 à LD6, sur les parois internes de trois cratères d’impact proches de Sputnik Planitia.
- Leur dénivelé vertical atteint environ 1,5 à 2,2 kilomètres, leur longueur 10,1 à 14,5 kilomètres et leur superficie cartographiée jusqu’à près de 130 kilomètres carrés.
- Leur géométrie indique une forte mobilité, comparable à certains glissements de longue portée sur Mars et Cérès ; ce rapport mesure la mobilité globale et non un coefficient de frottement du matériau mesuré directement.
- Un petit cratère d’impact plus jeune près du cratère Coughlin a peut-être déclenché LD1 ; le déclenchement des cinq autres reste inexpliqué.
- Les images conservent les formes laissées par ces événements mais ne donnent pas d’âge fiable ; la découverte ne montre donc pas que des glissements se produisent aujourd’hui sur Pluton.
New Horizons n’a effectué qu’un seul survol rapproché de Pluton, en juillet 2015, mais les images recueillies continuent d’alimenter de nouvelles recherches. Marco Emanuele Discenza et quatre coauteurs ont réexaminé ces données et clairement identifié, pour la première fois, six grands glissements de terrain sur Pluton. Publié dans la revue de sciences planétaires Icarus, ce résultat apporte une preuve géomorphologique directe que des mouvements de pente entraînés par la gravité ont contribué à façonner la planète naine.
Comment six glissements ont-ils émergé d’anciennes images ?
L’équipe a réanalysé les images du Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) de New Horizons, d’une résolution d’environ 300 mètres par pixel, avec des données topographiques servant à interpréter les pentes. Les six formes, LD1 à LD6, se trouvent toutes sur les parois internes de trois cratères d’impact proches de Sputnik Planitia : LD1 dans le cratère Coughlin, LD2 et LD3 dans le cratère Giclas, et LD4 à LD6 dans un autre cratère encore sans nom.
Les chercheurs n’ont pas vu les glissements en mouvement. Ils ont reconnu un ensemble de traces : des escarpements arqués en haut de la pente, de grands blocs déplacés de leur position d’origine et des dépôts en forme de langue ou bosselés s’étendant vers le fond du cratère. Un seul de ces indices pourrait avoir une autre explication ; leur présence conjointe a conduit l’équipe à retenir ces six cas comme certains. D’autres formes possibles n’ont pas intégré la liste officielle faute d’images ou de données topographiques suffisantes.
Jusqu’à près de 130 kilomètres carrés : pourquoi sont-ils allés si loin ?
L’étude a mesuré des dénivelés verticaux d’environ 1,5 à 2,2 kilomètres et des distances, de l’escarpement de départ à l’extrémité du dépôt, d’environ 10,1 à 14,5 kilomètres. La plus grande superficie cartographiée approche 130 kilomètres carrés. Ces valeurs décrivent les formes visibles dans les images ; elles ne correspondent pas au volume de matériau déplacé, et la superficie seule ne permet pas d’estimer l’énergie d’un événement.
Les chercheurs ont divisé le dénivelé vertical H par la distance horizontale L et obtenu des rapports H/L d’environ 0,13 à 0,17. Une valeur plus faible signifie généralement que le matériau a parcouru une plus grande distance pour un même dénivelé, ce qui permet de comparer les cas plutoniens à des glissements très mobiles sur Mars et Cérès. H/L reste toutefois un indicateur de mobilité globale déduit de la géométrie du relief, pas un coefficient de frottement de blocs de glace ou de débris directement mesuré en laboratoire. La faible gravité, les propriétés du matériau, les conditions à la base et le mode de déplacement peuvent tous influer sur le résultat.
Un impact a peut-être déclenché un glissement ; les autres causes restent incertaines
Le point de départ de LD1 se situe près d’un petit cratère d’impact plus jeune, sur le bord du cratère Coughlin. L’impact qui a formé ce petit cratère a pu perturber la pente ou faire s’effondrer par ses secousses un matériau déjà instable ; c’est donc l’hypothèse de déclenchement la plus précise à ce jour. Les images ne montrent toutefois qu’un indice d’ordre relatif, et non l’impact déclenchant directement le glissement.
Pour LD2 à LD6, les données disponibles ne désignent pas une cause unique. L’étude envisage les impacts, la déformation tectonique, la décompression des pentes, le cryovolcanisme et les changements de température. Les glaces d’azote, de méthane et de monoxyde de carbone à la surface de Pluton se subliment ou se condensent quand la température varie et pourraient, en principe, modifier les propriétés mécaniques des matériaux superficiels ; des substances volatiles souterraines pourraient aussi créer des couches plus faibles. Il s’agit d’explications possibles des formes, et non de causes observées et confirmées.
Six glissements apportent de nouveaux indices sur l’évolution de la surface de Pluton
L’étude identifie pour la première fois ces six formes comme des dépôts de glissement et montre que des processus de pente entraînés par la gravité ont contribué à façonner Pluton. Les données à haute résolution du survol de 2015 ne couvrent qu’une partie de la surface, et l’âge de formation de ces glissements ne peut pas encore être établi. Ces six cas forment donc l’échantillon actuellement confirmé et ne représentent peut-être qu’une partie de leur répartition sur Pluton.
Leur forme, leur dénivelé et leur longueur permettent d’étudier indirectement les propriétés mécaniques de la surface glacée de Pluton et d’étendre à Pluton la comparaison des glissements dans le Système solaire menée sur Mars, Cérès et Charon, la plus grande lune de Pluton. De futures analyses pourront rechercher d’autres candidats et comparer leurs relations avec les impacts, l’activité tectonique et l’évolution des glaces volatiles. Établir leur âge et une chronologie nécessitera des images plus complètes et peut-être, à terme, une autre mission rapprochée.