|
|
|
Mercure, le messager des dieux La première planète qui gravite autour du Soleil est une petite boule semblable à la Lune d'un diamètre évalué à 4878 km. Elle orbite à quelque 58 millions de kilomètres du Soleil, décrivant une orbite complète en 88 jours. Se déplaçant rapidement devant la sphère céleste, les Grecs l'ont baptisée "le messager des Dieux".
Les échos radars relevés par le radiotélescope d'Arecibo (Porto-Rico) confirment que Mercure tourne sur elle-même en 58.6 jours, ne présentant pas d'inclinaison orbitale. La mécanique céleste précise que dans ces conditions le jour solaire[1] vaut 176 jours - contre 24 heures sur Terre -. Cela signifie, paradoxe du langage, que sur Mercure les journées sont interminables, et pour être précis elles durent deux fois plus longtemps que l'année ! Observée au télescope, Mercure est totalement sphérique. Sa structure solide empêcha l'aplatissement des régions polaires. Son diamètre apparent varie de 4.7" lors des conjonctions à 12.8" lors des oppositions, époque à laquelle elle présente un beau croissant lumineux mais dont la taille demeure 5 fois plus petit que celui de Vénus et 4 fois inférieur au diamètre de Jupiter. Structure physique Les clichés de Mercure[2] réalisés par la sonde spatiale Mariner 10 en 1974 avaient une résolution de 50 m mais la sonde n'avait pas eu le temps de photographier toute la surface. La sonde Messenger qui photographie Mercure depuis 2008 cartographie la planète dans différents rayonnements avec une résolution de 10 m. Ces photographies révèlent une étonnante ressemblance avec la surface de la Lune. On distingue des cratères de toutes tailles, des collines et des vallées, des fractures, des bassins peu accidentés et des régions très bouleversées. On retrouve sur Mercure les mêmes formations que sur la Lune, les mêmes cratères "à rayons" composés de chaînes de débris ou ayant un pic central, des cratères jeunes et d'autres érodés par les impacts météoritiques. Les plus grandes montagnes culminent à environ 3000 m tandis que les failles peuvent s'étendre sur 550 km. Alors que la surface lunaire compte au moins 5 bassins mesurant plus de 500 km de diamètre, la surface de Mercure ne contient que deux grandes formations : le cratère Rembrandt qui mesure 700 km de diamètre et le bassin de Caloris qui s'étend sur 1300 km. Sinon, la taille moyenne des cratères est inférieure à 20 km.
Mercure relève une grande abondance de fer qui représente 75% de sa masse. En se basant sur sa densité (5.4) il semble que le noyau de Mercure occupe plus de 50% de son volume (contre 30% pour la Terre), formant une boule de fer plus grande que la Lune, encore partiellement liquide. Au-dessus, un manteau de silicate de 600 km d'épaisseur fait la jonction avec l'écorce. Il est très difficile de préciser l'origine de l'omniprésence du fer. Certains modèles informatiques indiqueraient qu'une collision catastrophique avec un astéroïde aurait pu vaporiser le manteau rocheux de Mercure, laissant son coeur à vif. C'est la seule hypothèse qui puisse à ce jour expliquer sa structure particulière, ou tout au moins la simuler. Mercure reflète très peu la lumière du Soleil. Elle présente un albédo de 6%, le plus faible de toute les planètes.
Trop peu massive, Mercure n'a pas su conserver son atmosphère. Elle présente une faible pression atmosphérique à peine mesurable de 2x10-9 mb, provoquée par le vent solaire et par un dégazage du sol, gaz composé d'argon et de néon. On a également détecté des traces de potassium et de sodium dont l'origine est probablement interplanétaire. Sans atmosphère, Mercure subit d'importants écarts de température entre le jour et la nuit. A midi face au Soleil, le sol peut être porté à plus de 400°C, tandis qu'à quelques pas derrière le terminateur - la ligne qui délimite le jour de la nuit - la température plonge à -170°C, un écart de 600° deux fois plus importante que celui qui existe sur la Lune ! Cette différence considérable avec la Lune vient du fait qu'à cette distance, le côté faisant face au Soleil reçoit dix fois plus d'énergie que la Lune. Mariner 10 a également mis en évidence un champ magnétique autour de Mercure. Il atteint localement 0.01 Gauss soit moins de 1/60eme du champ magnétique terrestre. On suppose que son noyau est encore partiellement chaud et engendre des mouvements dans la matière, permettant la création d'un champ de forces. Mais celui-ci n'est pas assez intense que pour piéger les particules solaires.
Une planète intramercurienne ? Qu'en est-il de l'hypothétique planète Vulcain qui graviterait entre Mercure et le Soleil ? Le 28 mars 1859, le médecin français Lescarbault observa la surface du Soleil et découvrit une petite tache noire bien délimitée qui ne se confondait pas avec les pores ou les taches solaires. Son diamètre était de 3". En 78 minutes, le petit point noir traversa le disque solaire. En l'espace d'un siècle près de 25 observateurs relatèrent le passage d'un petit corps devant le Soleil. En 1861 Urbain Le Verrier, passionné de mécanique céleste, décida d'analyser les documents du Dr Lescarbault et ceux dont il disposait pour déterminer avec précision les paramètres orbitaux et la taille de ce nouveau corps. Après avoir déduit sa position de la loi empirique de Titius-Bode, Le Verrier calcula que le diamètre de cet astre était d'environ 2000 km. Seul contrepoint, la densité de l'objet était trop faible pour expliquer les perturbations de l'orbite de Mercure. Mais après avoir prédit avec succès la position de Neptune, Le Verrier croyait pouvoir renouveler sa prouesse avec celle qu'il dénommait déjà la planète "Vulcain".
C'est ainsi qu'il prédit que Vulcain passerait de nouveau devant le disque du Soleil le 22 mars 1877. Mais le jour venu rien ne se produisit, pas le moindre corps ne traversa le limbe solaire. Qu'à cela ne tienne se dit Le Verrier, peut-être dénicherait-on Vulcain dans la couronne solaire pendant les prochaines éclipses totales. Jusqu'en 1909 les astronomes ont donc photographié toutes les éclipses solaires mais aucune planète ne se profila devant la couronne. Quelques années plus tard Einstein stipula dans sa théorie de la Relativité générale que les formules relativistes précisaient l'avance du périhélie de Mercure avec une précision telle que toute perturbation par un autre corps s'avérait inutile pour expliquer son comportement. Pourtant les anciennes observations révélaient un événement incontournable. Au début du XXeme siècle, Henri Poincaré s'était demandé si des poussières cosmiques ou quoi que ce soit d'autre ne pouvait pas expliquer ce phénomène ? N'y avait-il pas un anneau de poussières dans l'orbite de Mercure ? Malgré la confirmation par l'observation des formules d'Einstein et peut-être pour taire définitivement les plus sceptiques, l'équipage de Skylab tenta de déceler cette hypothétique planète ou ses débris entre 1973 et 1974, mais en vain. On peut donc considérer qu'il n'existe pas de planète intramercurienne au grand dam de certains mathématiciens. Et quand bien même les observations du Dr Lescarbault étaient exactes, certains astrophysiciens s'accordent pour y reconnaître le passage de quelque astéroïde... bien imprudent. Les transits Lors des conjonctions inférieures, c'est-à-dire au moment où Mercure et Vénus sont très près du point le plus proche de l'orbite de la Terre, par un effet combiné des mouvements de la Terre et du Soleil, les deux planètes inférieures peuvent de traverser occasionnellement le disque du Soleil.
Les transits sont des phénomènes très rares car ils ne se produisent pas à chaque révolution. Il faut tenir compte de l'inclinaison des orbites de Mercure et de Vénus qui doivent tous deux se trouver dans un plan proche de celui de la Terre. Un transit ne peut en outre se produire que lorsque la planète est proche des points nodaux de son orbite, point d'intersection de l'orbite sur le plan de l'écliptique. En dehors de ces époques, les planètes inférieures passeront au-dessus ou en-dessous du disque solaire. En raison du tapage médiatique que l'on fait en général quelques jours avant cet événement, le grand public s'attend en général à observer une image en gros-plan de la planète en transit, un peu à l'image de la surface lunaire. Mais compte tenu des distances et des tailles respectives du Soleil et de Mercure (ou de Vénus) un tel agrandissement est impossible. Aussi, lorsqu'il porte l'oeil à l'oculaire d'un télescope l'observateur peu averti est souvent déçu par la petite taille de la planète qui ne dépasse pas le profil d'une tête d'épingle. En effet, avec ses 12.7" de diamètre, Mercure est presque 5 fois plus petite que Vénus qui, elle-même n'est déjà pas très grande avec ses 57.7" de diamètre lors du transit de 2004. Mais pour l'astronome averti le phénomène est réellement spectaculaire !
Quand on observe un transit au télescope, à fort grossissement (au moins 2.5 fois le diamètre de l'instrument exprimé en mm) on peut observer de curieux phénomènes optiques provoqués par la diffraction. Mercure et Vénus peuvent accuser une physionomie toute différente, prenant l'aspect de gouttes noires au moment du contact avec le limbe solaire, laissant entrevoir un arc lumineux sur leur pourtour, des taches brillantes sur leur disque ou des reliefs changeants. Le point de contact sur le Soleil peut aussi présenter des zones ou des irisations sombres. En fait la diffraction est une aberration, une altération de l'image qui transforme surtout les astres de faible diamètre angulaire, proche du pouvoir séparateur pratique des instruments. Aussi, plus le télescope est de grande ouverture, plus on recule l'apparition de ces phénomènes. On reviendra sur ce phénomène à propos des transits de Vénus. Les transits de Mercure se produisent toujours en mai ou en novembre et se produisent à intervalles réguliers de 7, 13 ou 33 ans. Lors du transit de mai, Mercure se trouve près de l’aphélie et présente un diamètre angulaire de 12". Au cours du transit de novembre Mercure se trouve près du périhélie et présente un diamètre angulaire de 10". Mercure passa devant le Soleil le 6 novembre 1993, le 15 novembre 1999, le 7 mai 2003 et le 8 novembre 2006, nous offrant la chance de réaliser quelques documents exceptionnels présentés ci-dessus. Le prochain transit aura lieu le 9 mai 2016.
Prochaines missions spatiales Rappelons enfin que 30 ans après la mission Mariner 10, deux sondes spatiales doivent bientôt visiter Mercure. La sonde américaine Messenger présentée à droite, lancée le 3 août 2004, survole Mercure depuis janvier 2008 après avoir bénéficié de l'assistance gravitationnelle de la Terre, Vénus et Mercure. Messenger sera en orbite autour de Mercure à partir de mars 2011. La sonde européenne Bepi-Colombo devrait être lancée en 2013 équipée de deux véhicules, une sonde orbitale et un lander. Arrivée prévue en 2019. Pour plus d'information Mission Messenger (JHUAPL) Mission Messenger (NASA) Jet Propulsion Laboratory (JPL) Transit de Mercure du 8 novembre 2006 en rayons X
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
