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Pourquoi Mercure est une planète incroyable

Mercure est la planète la moins médiatisée du système solaire. Elle est petite et très éloignée, ressemble vaguement à la Lune et n’a pas d’anneaux photogéniques pour épater la galerie....

Mercure est la planète la moins médiatisée du système solaire. Elle est petite et très éloignée, ressemble vaguement à la Lune et n’a pas d’anneaux photogéniques pour épater la galerie. Il est temps que WAX rende justice à cet astre plein de surprises et source de nombreuses découvertes depuis une quarantaine d’années.

Commençons par le commencement. Mercure est une planète, qui, comme ses collègues orbitant atour du Soleil, a tiré son nom d’une divinité greco-romaine. En effet, les planètes sont observées depuis la nuit des temps. Contrairement aux étoiles, qui tournent « toutes ensembles » sur la voûte céleste (techniquement, elles sont tellement loin qu’en fait on les voit bouger uniquement parce que la Terre tourne sur elle-même), les planètes se meuvent dans le ciel de manière plus diverses, d’où le nom de « planètes » qui en grec ancien signifie « astre mouvant ».

Source : Google Images

Source : Google Images

 

Dans l’Antiquité, les astronomes on remarqué cette petite planète, très difficilement observable et qui bouge très vite : ils l’ont appelée Mercure, comme le dieu messager aux sandales ailées. Et pour cause, Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Elle est donc observable depuis la Terre uniquement sous certaines conditions, sinon nous nous trouvons éblouis par la lumière de notre étoile. Tout ça pour dire que, jusqu’à l’arrivée des premières sondes spatiales, Mercure était très discrète sur sa vie privée. Mais les images des paparazzis de la NASA ont tout changé. Ou presque.

 

Le rapport entre Mercure et Google Maps

Les astronomes et les physicien-ne-s étant des gens fantastiques, la communauté scientifique avait quand même réussi à montrer que Mercure était bizarre (qui ne l’est pas ?) avant le début de l’exploration spatiale. En effet, à force de collecter des observations la nuit dans des coupoles de téléscopes à 0°C et de calculer des trajectoires de planètes sur des centaines d’années, les scientifiques en étaient arrivés à la conclusion que Mercure, contrairement aux autres planètes, arrivait à son périhélie avec quelques jours d’avance.

Stop. Pouce ! Périhélie, quid est ? « péri », ça veut dire « proche » et « hélie » ça vient du nom grec du Soleil, « Hélios ». Donc le périhélie, c’est le point de l’orbite d’une planète où celle-ci est au plus proche du Soleil. Si l’orbite des planètes étatit un cercle, les planètes seraient constamment au périhélie. Mais comme l’orbite des planètes est une ellipse (un ballon de rugby arrondi), et que le Soleil est plus proche de l’une des extrémités, il y a un périhélie et un aphélie dans chaque orbite. Pour la Lune ou les satellites artificiels de la Terre, on parle de périgée et d’apogée, « Geos » étant la Terre.

Source : Google Images

Source : Google Images. Les points P1, P2 et P3 marquent les périhélies successifs.

Bref, toutes les planètes reviennent à leur périhélie au même endroit, c’est l’application de ce qu’on appelle les Lois de Newton et les Lois de Kepler. Sauf Mercure. Personne n’a réussi à expliquer mathématiquement pourquoi son orbite « tourne » et arrive au périhélie en avance. Sauf si on considère que Mercure est suffisament proche de notre gros Soleil et qu’elle tourne assez vite pour subir les effets de la Relativité générale (la théorie d’Einstein). Et c’est ainsi que notre insignifiante petite planète permet, aujourd’hui encore, de tester les limites de cette « nouvelle » théorie (depuis 1905, elle permet d’expliquer cette avance avec une très grande précision). Le jour où on arrivera à mesurer la vitesse de Mercure avec une suffisament bonne précision pour montrer que la Relativité générale est dépassée et ne permet plus de prédire les observations, on attendra le prochain génie de la physique contemporaine pour qu’elle ou il construise une nouvelle théorie.

En attendant, Mercure est une des pistes qui a permis à Einstein de prouver que sa théorie fonctionne (et plutôt bien), et donc d’asseoir la Relativité générale sur des bases solides. Comme c’est cette même théorie qui nous permet d’avoir le GPS sur notre smartphone pour trouver comment se rendre de manière optimisée au bar à pâtes le plus proche, thanks Mercury !

Le choc des photos

Dans les années 1970, la NASA a commencé à s’intéresser sérieusement à Mercure. Ba oui, quoi ! Une planète qu’on voit très difficilement en tant que terrien, ça serait super cool d’aller la voir de près ! C’est ainsi que la sonde spatiale Mariner 10 a survolé Mercure en 1974 et en 1975, révélant un TAS de surprises.

Bon, à première vue, la surface de Mercure ressemble à celle de la Lune. Pas de jungle abondante ou de surface glacée. Non, juste une succession de cratères géants laissés par des météorites pendant les premiers milliards d’années de l’histoire de notre système solaire.

Contrairement à la Lune, Mercure est très sombre. En même temps, avec des températures qui atteignent les 400 °C pendant la journée (et une journée sur Mercure dure plus d’un mois terrestre), vous vous retrouvez avec une planète qui est passée toute sa vie au barbecue. Donc c’est un peu brûlé. Forcément.

Sinon, contrairement à la Lune, la sonde Mariner 10 a mesuré, alors qu’elle passait dans l’ombre de la planète, un brusque changement des valeurs du champ magnétique. Pour faire simple, il n’y en avait pratiquement pas quand on était dans l’espace interplanètaire, et tout à coup les compteurs s’affolent et hop, on a un pic de champ magnétique. La Lune n’en a pas, Mars n’en a pas, Vénus n’en a pas. La Terre a un champ magnétique (grâce auquel, avant Google Maps, vous pouviez trouver le bar à pâtes le plus proche grâce à une boussole). Et donc, Mercure a aussi un champ magnétique. Grosse découverte, qui permet encore aujourd’hui aux astrophysicien-ne-s de se lever le matin en se demandant : pourquoi Mercure a-t-elle un champ magnétique ??? (c’est toujours plus stylé que : pourquoi j’ai râté le bus ???)

Mais les photos de la surface de Mercure prise par Mariner 10 n’étaient pas top top niveau résolution. Donc la NASA a mis plein de sous de côté pour s’offrir une nouvelle sonde, plus performante et qui, après quelques années de voyage, est arrivée en 2011 à destination. Elle a orbité la planète jusqu’au printemps dernier. La fidèle sonde s’est en effet écrasée sur la planète le 30 Avril 2015. Rest in peace.

Une vue globale de la planète. Crédits : NASA/MESSENGER

Une vue globale de la planète. Crédits : NASA/MESSENGER

Revenons aux photos. Elles ont permis de voir la surface de Mercure avec une précision de folie (pour l’époque, on peut encore faire mieux!). Des cratères, certes, mais tellement différents les uns des autres ! Et pas que des cratères. Des faillles, des trous, et même d’anciens volcans ont été repérés, permettant aux scientifiques de constater que Mercure a une histoire géologique des plus complexes.

En plus, toute la surface ne reflète pas la lumière de la même façon. C’est une variation infime si on garde les couleurs telles qu’on les verraient (on verrait un gros truc gris foncé sur fond noir). Mais si on change les échelles de couleurs, Mercure se pare d’un costume digne de la Gay Pride à Amsterdam : des couleurs à gogo, témoignant de la diversité des éléments chimiques et de leurs différentes histoires.

La sonde MESSENEGER devant une image en fausse couleur de la surface de Mercure. Crédits :  NASA/MESSENGER.

La sonde MESSENEGER devant une image en fausse couleur de la surface de Mercure. Crédits : NASA/MESSENGER.

BepiColombo, ou quand l’Europe s’en mêle

Quand on gagne en résolution, on découvre un tas de petits détails comme ça, tous plus ou moins inattendus, et qui soulèvent bien plus de questions qu’ils n’apportent de réponse. Pourquoi une telle diversité ? Pourquoi un champ magnétique ? La vitesse de Mercure est-elle exctement prédictible par les équations de la Relativité générale ? Qu’est-ce qui a bien pu arriver à ce petit astre avec un énorme noyau de fer (et une densité* plus grande que celle de la Terre!) pour qu’il se retrouve là, aussi proche du Soleil, en tournant suffisamment lentement sur lui même pour avoir deux journées seulement en trois ans herméens ? (herméen = de Mercure, puisque Mercure chez les Romains est Hermès chez les grecs et que « mercurien » c’était trop moche)

Pour essayer d’en savoir plus, l’agence spatiale européenne (esa) travaille depuis dix ans sur une nouvelle mission, BepiColombo, qui devrait décoller en janvier 2017 (c’est bon, vous avez le temps de refaire un marathon Star Wars ou deux avant), et orbiter Mercure à partir de 2024 (l’année de sortie de Star Wars 15.2). A la clé, des instruments mieux adaptés et plus performants, qui devraient permettre de confirmer certains résultats de MESSENGER (la présence d’eau glacée sur le pôle nord de Mercure, par exemple, n’est pas complètement prouvée), et peut-être découvrir de nouvelles particularités de cette planète.

Le logo de la mission BepiColombo. Crédits : ESA/BepiColombo

Le logo de la mission BepiColombo. Crédits : ESA/BepiColombo

 

De la poésie pour finir…

Mercure est également une planète digne de journées du patrimoine de la Terre. En effet, chaque cratère a été nommé en l’honneur d’un-e artiste ou d’un-e auteur de sciences humaines. Picasso, Mozart, Hésiode, Molière, Geddes, Murasaki, Enheduanna, et même Tolkien ont un cratère à leur nom, à des milliers de kilomètres de notre planète bleue.

Le 9 mai prochain, Mercure passera exactement entre la Terre et le Soleil, et cette éclipse sera l’occasion de nombreuses conférences. Je ne manquerai pas de vous reparler de Mercure sous peu ! Affaire à suivre.

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