En découvrant pourquoi Mercure est si sombre, l'équipe scientifique de la mission MESSENGER lève aussi le voile sur la manière dont la planète la plus proche du Soleil s'est transformée, il y a des milliards d'années. Explications.

Un reportage de Jean François Bouthillette TwitterCourriel  de l'émission Les Années lumière

Le teint foncé de Mercure intriguait les spécialistes depuis des décennies. On sait maintenant que c'est parce que sa surface criblée de cratères est riche en carbone.

Cette révélation est un cadeau posthume de la sonde américaine, la première à se placer en orbite autour de Mercure. L'aventure de l'appareil s'est terminée, l'an dernier, quand il a épuisé ses réserves de carburant, mais les scientifiques continuent de faire des découvertes en analysant la masse de données amassées.

Grâce au spectromètre à neutrons embarqué sur MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry and Ranging), les chercheurs ont pu percevoir la signature très claire du carbone dans les zones foncées de la surface.

Si l'on a pu confirmer cela, on doit cependant mettre à la poubelle l'hypothèse selon laquelle ce carbone aurait été déposé là par des comètes.

En effet, il apparaît clairement que ce carbone provient plutôt des entrailles de Mercure. Les dernières observations ont permis de constater que cette matière foncée est concentrée au fond des immenses cratères qui constellent le sol de Mercure, violemment bombardée par des météorites pendant des milliards d'années.

Ces cratères sont autant de fenêtres sur le sous-sol de Mercure. Ils ont permis d'identifier, à 30 km sous la surface, une croûte de graphite, riche en carbone.

Ils sont aussi, d'une certaine façon, une fenêtre sur son passé.

Paysage infernal

« Très tôt dans l'histoire de la formation de Mercure, les températures étaient extrêmement chaudes, explique l'astrophysicien Larry R. Nittler, chercheur principal adjoint au sein de l'équipe scientifique de MESSENGER. Si chaudes, en fait, que la planète devait être une boule de magma, un océan géant de pierre en fusion. »

La chimie de Mercure est telle que cet océan de lave pouvait être plein de carbone. À mesure que la planète s'est refroidie, le carbone s'est cristallisé pour former du graphite.« Vous savez, comme les mines de crayons », souligne M. Nittler. Comme le graphite a une densité très faible, il a flotté, contrairement aux autres minéraux, qui ont coulé.

La toute première croûte solide de Mercure a donc pu être faite de pur carbone. Elle aurait ensuite été ensevelie, au cours des millions d'années suivantes, à la faveur d'activité volcanique intense.

Mieux on la connaît, cependant, plus on mesure combien Mercure est surprenante.

De surprise en surprise

Les dernières découvertes s'ajoutent au bilan scientifique impressionnant de la mission MESSENGER de la NASA.

Lancée en 2004, la sonde est arrivée en orbite autour de Mercure au terme d'un voyage de sept ans. Elle aura performé au-delà des espérances de ses concepteurs. Elle qui devait « survivre » une année, elle aura orbité Mercure pendant plus de quatre ans, malgré la chaleur. Les températures en surface, le jour, atteignent 430 degrés Celsius!

La quantité de données amassées a surtout permis des découvertes saisissantes et inattendues. Celle qui aura le plus frappé les esprits est la découverte d'eau - de glace! - dans les cratères profonds des pôles de cette planète cuisante.

Jean-Luc Margot, professeur d'astrophysique à l'Université de Californie à Los Angeles et membre de l'équipe scientifique de MESSENGER, est encore incrédule d'avoir pu apprendre tant de choses.

« MESSENGER nous a permis d'amasser des données fabuleuses sur tous les aspects de la planète : sur la surface, sur l'intérieur, sur le champ magnétique, sur la très faible atmosphère », énumère l'astrophysicien d'origine belge.

« On ne comprend pas, s'exclame Larry R. Nittler. Ce champ magnétique décalé, on l'observe, il est bien réel. Mais il ne correspond pas à nos modèles théoriques. Ça nous force à retourner à la table à dessin, à revoir nos modèles. »

L'exploration ne fait que commencer

Les informations amassées par MESSENGER seront bientôt versées dans des archives publiques, accessibles à tous les chercheurs du monde qui souhaitent s'y pencher - une promesse de nouvelles découvertes à venir.

Une autre sonde, BepiColombo, doit quitter la Terre l'an prochain. Ce projet conjoint des agences spatiales européenne et japonaise devrait permettre de fouiller davantage l'hémisphère sud de Mercure. La sonde devrait être en orbite en 2024, si tout va bien.

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