Pendant des décennies, les scientifiques se sont demandé comment Pluton, une planète naine éloignée de la Terre, avait réussi à acquérir Charon, sa lune inhabituellement grande. Des recherches récentes, menées par la planétologue Adeene Denton, suggèrent une solution surprenante : une douce collision « baiser et capturer ». Les travaux de Denton, issus de son stage au Lunar and Planetary Institute, mettent en lumière cette remarquable dynamique planétaire.
La Lune inhabituellement grande
La taille de Charon – environ un tiers de la masse de Pluton – est ce qui rend son origine si intrigante. C’est une lune proportionnellement grande, étonnamment similaire à la lune de la Terre. La théorie dominante concernant la formation de notre Lune implique une collision importante entre la Terre et un autre objet au début de l’histoire de notre système solaire. Les recherches de Denton suggèrent qu’un événement similaire s’est probablement produit avec Pluton et Charon.
Simuler une légère collision
Les simulations traditionnelles tentant de recréer la formation de Pluton et Charon ont eu du mal à reproduire les caractéristiques du système. La percée de Denton a consisté à incorporer des processus géologiques plus réalistes dans les simulations. Au lieu d’un impact violent, elle a modélisé une interaction plus douce – le scénario « embrasser et capturer ».
Le processus « Embrasser et capturer » :
- Attraction gravitationnelle mutuelle : Lorsque deux corps entrent en collision dans l’espace, il ne s’agit pas simplement d’une poussée ; c’est le résultat d’une attraction gravitationnelle mutuelle provoquant une accélération. En raison de la petite taille de Pluton et Charon, cette accélération est relativement douce.
- Collision initiale : Charon s’approche de Pluton et entre en collision, poussant doucement vers la planète naine.
- Résistance et collage : Pluton résiste à la déformation de la collision, mais au lieu de se séparer complètement, les corps se collent. C’est le “baiser”.
- Couple et séparation : Parce que Pluton tournait déjà, de la même manière que les planètes, les corps combinés tournent ensemble. Cependant, Charon « est à la traîne », créant une force de rotation (couple).
- Satellite indépendant : Le couple amène Pluton à renvoyer Charon, formant ainsi un nouveau satellite indépendant. Charon s’agrandit alors lentement.
Défis liés à la modélisation de la formation planétaire
La modélisation de la formation planétaire présente des obstacles techniques importants. La formation d’un cratère d’impact se produit très rapidement (de quelques secondes à quelques heures), tandis que l’évolution géologique ultérieure prend des millions, voire des centaines de millions d’années. Le travail de Denton impliquait le développement de méthodes complexes pour transférer des données entre différents codes de simulation afin de tenir compte de cette grande différence d’échelles de temps.
Le coût humain de la science : un changement de perspective
L’histoire de Denton met en évidence une prise de conscience croissante au sein de la communauté scientifique du dévouement souvent malsain exigé des chercheurs. Elle a d’abord adopté l’idée de sacrifier son bien-être personnel au nom du progrès scientifique. Cependant, elle s’est rendu compte qu’une approche plus équilibrée conduisait finalement à des recherches plus productives et plus enrichissantes.
Inclusivité dans la science
Denton est également un ardent défenseur d’une plus grande inclusivité dans la science. Elle note que la science a toujours été exclusive et souligne la responsabilité des scientifiques actuels de créer un environnement plus accueillant pour ceux qui étaient auparavant marginalisés. Son propre parcours reflète un engagement à éliminer les barrières et à rendre la science accessible à un plus large éventail de personnes.
Les travaux de Denton démontrent que l’étude de mondes lointains peut non seulement révéler les secrets de la formation planétaire, mais également susciter une réflexion sur le parcours humain de découverte et sur l’importance de l’équilibre et de l’inclusion dans les activités scientifiques.
Les recherches de Denton ont non seulement fourni une explication plausible de la formation de la lune de Pluton, mais ont également suscité un débat plus large sur la nature de la recherche scientifique et l’importance du bien-être et de la diversité dans ce domaine.
