MERCURE, planète

Des huit planètes du système solaire, Mercure est la plus proche du Soleil, et également la plus petite. Sa trajectoire apparente dans le ciel rend son observation depuis la Terre extrêmement difficile : Mercure ne s'écarte jamais de plus de 28⁰ du Soleil et la meilleure résolution télescopique ne dépasse pas 700 kilomètres.

L'essentiel de nos connaissances vient des résultats de la mission américaine Mariner-10, peu à peu complétés par la mission, également américaine, Messenger (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging), lancée le 3 août 2004, qui a effectué le 14 janvier 2008 son premier survol de Mercure, à 200 kilomètres d'altitude environ ; Messenger devrait être placée en orbite autour de la planète en mars 2011.

La sonde Mariner-10, qui a survolé Mercure à trois reprises, en mars et septembre 1974 et en mars 1975, a permis de préciser considérablement les paramètres physiques et orbitaux de la planète (cf. tableau), paramètres qui n'étaient qu'approximativement connus par les études astronomiques. Ses paramètres orbitaux font de Mercure une planète remarquable dans le système solaire : l'orbite est fortement elliptique – excentricité : 0,206 – et son plan est très incliné par rapport à l'écliptique – 7⁰ ; par ailleurs, la période de rotation sidérale de Mercure sur lui-même – 58,646 jours – est exactement égale aux deux tiers de sa période de révolution sidérale autour du Soleil – 87,97 jours. Cette commensurabilité entre rotation et révolution dans le rapport 2/3 est due au freinage de la rotation de Mercure sur lui-même par les marées solaires. Pour un tel freinage, qui normalement aboutit à une synchronisation dans le rapport 1/1, une synchronisation « métastable » dans le rapport 2/3 ne peut être conservée que si l'orbite est fortement elliptique – ce qui est le cas – et si la planète présente une forte anomalie de répartition de masse – ce qui semble donc être le cas. Il est à noter que le plus important cratère d'impact de Mercure, le bassin Caloris, se trouve à proximité de la position théorique de cette anomalie de masse.

Mariner-10 a aussi mesuré avec précision la pression au sol (10^—12 atmosphère, soit 10^—9 hectopascal) ainsi que les températures diurne (430 ⁰C près du périhélie et au voisinage du point subsolaire) et nocturne (— 170 ⁰C dans les régions équatoriales). La forte densité de Mercure indique que la proportion de fer (par rapport aux silicates) est très importante. Si la planète est différenciée, cela correspond à un noyau ferreux de 1 830 kilomètres de rayon, pour un manteau silicaté ayant seulement 610 kilomètres d'épaisseur.

Le magnétomètre de Mariner-10 a détecté un champ magnétique de 400 gammas (400 . 10^—9 tesla), vingt fois plus fort que le champ magnétique solaire « régional ». Ce champ mesuré, relativement inattendu, correspond au franchissement par la sonde d'une magnétosphère créée dans un champ dipolaire interne propre à la planète. Le moment magnétique dipolaire intrinsèque est de (4,8 ± 0,5)10¹² teslas-mètres cubes, soit 0,04 p. 100 du moment terrestre. Ce champ provient très vraisemblablement du fonctionnement d'une dynamo interne dans le noyau, indiquant par là même que la planète est très probablement différenciée. Aucune autre donnée géophysique ou orbitographique n'apporte de précision supplémentaire sur la structure interne.

Les principaux renseignements géologiques concernant Mercure ont été acquis par les caméras de télévision de Mariner-10. Celles-ci ont fourni une couverture photographique de 40 p. 100 de la surface de la planète (entre les longitudes + 10⁰ et + 190⁰), avec une résolution moyenne de 2 kilomètres ; ponctuellement, la résolution a atteint 200 mètres. 20 p. 100 de la surface[...]