La fascinante étreinte de Pluton et Charon

Pluton est dotée d’une lune massive, Charon, qui lui tourne autour à une distance de 16 fois le rayon de la planète naine. Pour expliquer cette configuration, illustrée ci-contre dans un montage d’images prises en 2015 par la sonde New Horizons, les astronomes avaient utilisé le modèle hydrodynamique qui avait permis, en 2001, de décrire la collision entre la Lune et la Terre, les assimilant à des fluides sans force de cohésion. Une équipe américaine dirigée par Robert Melikyan (université d’Arizona, à Tucson) propose dans Nature Geoscience du 6 janvier de nouvelles simulations prenant en compte la solidité des deux corps.

Ils avancent un scénario baptisé « Kiss and Capture » (« embrasse et capture ») où les deux astres auraient été, à leur origine, constitués à 85 % de roche et à 15 % de glace. La proto-Charon aurait eu une masse double de celle d’aujourd’hui, et serait entrée en collision avec Pluton selon un angle de 45 degrés, à environ 1 kilomètre par seconde. Quelques dizaines d’heures auraient suffi pour que la future lune, amputée d’une partie de sa masse, se mette en rotation autour de la planète naine, avant de s’éloigner vers son orbite circulaire actuelle. Dans ce scénario, Charon est restée relativement intacte, conservant son cœur et l’essentiel de son manteau, et serait aussi ancienne que Pluton, dont le rayon (1 200 kilomètres) est deux fois plus important. L’impact aurait produit des débris qui auraient pu contribuer à la formation de quatre autres lunes de Pluton.