Sur Mercure, de la glace née grâce à la chaleur

De grandes quantités de glace sont présentes dans l'ombre des cratères situés aux deux pôles de Mercure.


PHOTO : NASA/JOHNS HOPKINS UNIVERSITY

De type tellurique, comme ses consœurs du système solaire interne Mars, Venus et la Terre, Mercure est la planète la moins massive et la plus proche du Soleil. Conséquence : Il y fait très très chaud…ou très très froid !

La température à sa surface s'élève en effet à près de 400°C côté jour mais retombe à -170°C quand elle n'est plus éclairée. Il existe même près des pôles quelques recoins, au fond de cratères, qui ne reçoivent jamais de lumière et où la température ne dépasse jamais les -180°C. C'est dans ces zones d'ombre que la sonde Messenger, qui s'est satellisée autour de Mercure entre 2011 et 2015, a découvert d'importantes quantités de glace d'eau.

Une vieille histoire


A l'époque de la mission Messenger, les scientifiques suspectaient déjà que de la glace d'eau puisse demeurer à la surface de Mercure. Les cratères d'impact aux pôles ont été identifiés dès les années 70 par une première sonde, Mariner 10, qui a survolé Mercure à trois reprises. Et dans les années 90, les radiotélescopes terrestres ont observé des plaques aux pôles qui reflètent les ondes radio comme de la glace.


Bref, il ne manquait plus qu'une confirmationin situobtenue grâce à l'analyse des données issues des instruments de Messenger et notamment du spectromètre neutron. En plus de l'identification de glace d'eau, les scientifiques ont aussi repéré des dépôts anormalement sombres dans les zones ombragées de manière permanente au pôle nord de Mercure.

Il s'agirait d'une fine couche, d'une dizaine de centimètres, de matière organique résiduelle, du carbone à priori. L'eau et la matière proviendraient des comètes et des astéroïdes qui ont bombardé la planète depuis sa formation.




Ce bombardement a été généralisé dans la jeunesse du système solaire et il explique également, au moins en partie, l'origine de l'eau de la Terre et de la planète Mars (avant que celle-ci ne s'évapore) ainsi que les traces de glace retrouvée aux pôles de la Lune. Mais il ne semble pas suffire à expliquer la totalité de la glace qui occupe les cratères de Mercure. Un autre mécanisme serait en jeu et paradoxalement c'est l'intense chaleur qui règne à la surface qui est à l'origine de ce montant supplémentaire en glace d'eau.


Sous le feu du Soleil


Des chercheurs du Georgia Institute of Technology ont modélisé les réactions qui conduisaient à la production de glace sur Mercure. Le processus est induit par les protons du vent solaire qui frappe la surface. Celle-ci est composée de minéraux contenant des groupes hydroxyles (OH) qui sont arrachés par les protons et qui, sous l'effet de l'intense chaleur de Mercure, se recombinent pour former des molécules d'eau (H2O).


Cette vapeur d'eau flotte tout autour de la planète, une grande partie des molécules ainsi formées sont presque aussitôt détruites par l'intense rayonnement ultraviolet provenant du Soleil.


Mais une partie d'entre elles peuvent migrer jusqu'aux pôles où elles se condensent dans les cratères et forment une nouvelle couche de glace. Comme il n'y a pas de circulation de chaleur sur Mercure, ces couches nouvellement formées sont pérennes et de la glace peut ainsi continuer à s'accumuler.


Selon les chercheurs qui publient leur étude dansThe Astrophysical Journal Letters,ce processus permettrait de produire environ 11 milliards de tonnes de glace en 3 millions d'années et il contribuerait à hauteur de 10% à la quantité de glace sur Mercure.


Pour avoir une idée plus précise sur ce mécanisme, la quantité de glace et les mille autres mystères que recèlent Mercure, il faudra patienter jusqu'en 2025 et l'arrivée des deux sondes de la mission BepiColombo qui passeront un peu plus d'un an à étudier la planète.

Picskill

  • Instagram
  • Facebook

© 2020 Picskill.tout droit réservé

  • Twitter
  • Instagram