Mercure est la planète du système solaire la plus proche
du Soleil. Sa distance moyenne à celui-ci est de 58
millions de kilomètres. Son orbite est inclinée de 7° par rapport au plan de
l'écliptique. Le Soleil est si proche de Mercure que,
vu de cette planète, il paraîtrait quatre fois plus grand et sept fois plus
lumineux que sur Terre.
Au siècle dernier, une anomalie dans l'orbite de Mercure
fut constatée par l'astronome français Le Verrier. Se basant sur le raisonnement
qui lui avait permis en 1845 de déduire l'existence de Neptune des perturbations
relevées dans l'orbite d'Uranus, il envisagea l'existence d'une planète qu'il
baptisa Vulcain : celle-ci, encore plus proche du Soleil que Mercure, serait
à l'origine de cette anomalie. Mais, ce qu'avait confirmé la mécanique newtonienne
pour les orbites des autres planètes n'était pas valable pour Mercure. Son périhélie
(point de l'orbite où la planète se trouve le plus proche du Soleil) avançait
de façon non négligeable : 42,84 secondes d'arc par siècle. Cette anomalie trouva
son explication dans la théorie de la relativité générale d'Einstein (1916)
qui prévoit une avance séculaire de 42,91 secondes. Ce fut la preuve irréfutable
de la valeur de cette théorie.
 |
La sonde de la NASA Mariner 10, au cours de trois passages rapprochés en 1974 et 1975, a pris des photos de 45% de la surface de Mercure. Ici nous voyons un détail de la surface de Mercure pris par Mariner 10. Il s'agit d'une région qui porte les stigmates d'un bombardement intense de météorites. Après cette première phase, achevée il y a plus de 4 milliards d'années, le globe de Mercure subit une contraction qui en réduisit le rayon de 1 ou 2 km, occasionnant les fractures qui sillonnent son écorce. |
| L'observation de Mercure au télescope ne montre qu'un croissant plus ou moins marqué selon la position de la planète par rapport au Soleil et à la Terre (phénomène de phases). En fait l'observation de Mercure, très basse sur l'horizon, est très difficile, la planète n'étant visible que le matin peu de temps avant le lever du Soleil ou le soir peu de temps après le coucher de celui-ci. . Cette photo reconstituées à partir de plusieurs clichés, dite photo-rnosaïque, présente un hémisphère: la ressemblance est frappante avec la Lune. |  |
 |
Photo de Mercure (due à Mariner 10) faisant apparaître un terrain particulièrement lisse, sans relief : une importante coulée de lave a probablement, " effacé" les cratères de la période de formation. |
UNE ORBITE RÉSONANTE
En 1965, deux astronomes américains, Rolf Dyce et Gordon
Pettengill, déterminaient que Mercure tournait sur elle-même en 59 jours, soit
environ les deux tiers de sa période de révolution autour du Soleil qui se fait
en 88 jours. Ce qui était en complète contradiction avec les chiffres donnés
en 1890 par l'astronome italien Schiaparelli qui avait évalué la période de
rotation à 88 jours, c'est-à-dire égale à celle de révolution (chiffres qui
avaient été confirmés par l'américain Lowell et les français Lyot et Dollfus).
On en avait donc déduit que Mercure devait présenter toujours la même face au
Soleil tout comme la Lune le fait avec la Terre. Pourquoi la période de rotation
de Mercure est-elle égale aux deux tiers de sa période de révolution ?
La forme allongée de l'orbite de Mercure autour du Soleil
fait que les effets de marée gravitationnelle exercés sur la planète sont très
différents en fonction de leurs positions respectives. Proche du Soleil, la
force de marée augmente et accélère la rotation, mais à ce moment l'interaction
rotation/révolution ralentit la course sur l'orbite et rétablit le rapport initial
de deux tiers. Ce phénomène interactif s'appelle "effet de résonance".
Ainsi, pendant que Mercure fait un tour sur elle-mêrne
(rotation sidérale), elle a accompli les deux tiers de sa révolution autour
du Soleil... qui semble ne s'être déplacé que du tiers de sa course autour de
la planète. Il ne s'est donc ainsi écoulé qu'un tiers d'une journée mercurienne
et, par conséquent, une journée complète nécessitera deux révolutions orbitales.
Le jour solaire mercurien dure deux années mercuriennes, fait unique dans le
système solaire. Cette rotation très lente explique peut-être l'absence de satellites
autour de la planète.
| L'un des nombreux cratères de Mercure, témoignage du bombardement météoritique survenu il y a quatre milliards d'années. |  |
 |
Un Bassin de 1350 KM de diamètre Le plus grand bassin de Mercure, appelé Planitia Caloris -Bassin de la Chaleur - parce qu'au passage au périhélie il fait face au Soleil une fois sur deux, présente une structure d'anneaux concentriques d'un diamètre de 1350 km. Il a été formé à la suite de la collision avec une météorite ou un astéroïde de plus de 100 km de diamètre. Il porte également des traces de coulées de lave provenant d'écoulements par des brisures de l'écorce de la planète après des impacts importants. Le premier choc fut particulièrement violent puisqu'aux antipodes une vaste zone en a été modifiée par un effet de focalisation des ondes sismiques dues à l'impact. |
UNE PLANÈTE " LUNAIRE"
Mercure présente de nombreuses caractéristiques assez
proches de celles de la Lune, en particulier une absence d'atmosphère à densité
significative à l'exception de quelques traces d'hydrogène et d'hélium provenant
du vent solaire et de gaz rares : argon et néon, résultant d'un phénomène de
dégazage du sol. Son rayon mesure 2439 km, soit près de 40% de celui de la Terre
(6378 km), et le rapport de sa masse à celle de la Terre est de 0,055.
La densité moyenne de Mercure est de 5,44 contre 5,52
pour la Terre, ce qui laisse supposer, compte tenu
de la différence de dimensions, que Mercure a un gros noyau ferreux, représentant
près de 80% de la masse de la planète et 42% de son volume (respectivement 15%
et 30% pour le noyau de la Terre). Hypothèse en partie
confirmée par l'existence d'un champ magnétique d'une intensité égale à 1% de
celui de la Terre. On pense qu'il est généré par des
mouvements de matières dans un noyau en fusion mais relativement peu chaud.
Les mesures effectuées par le radiomètre infrarouge de la sonde Mariner
10 ont
indiqué que la température à midi à la surface de Mercure s'élève à plus de
400 °C et descend jusqu'à moins 175°C , la nuit, sur la face opposée au Soleil.
En 1974 et 1975, la sonde Mariner
10 a transmis de nombreuses informations : la surface a subi un bombardement
météoritique important suivi d'une remontée de magma (lave) dans les premières
années de son existence ; elle ressemble à celle de la Lune
(les "mers " en moins), avec une abondance de cratères d'impact, de grands bassins
presque circulaires entourés de chaînes montagneuses en anneaux créées par les
ondes de choc engendrées par les collisions météoritiques.
Sur Mercure, on peut aussi observer des structures géologiques
inexistantes sur la Lune. Il s'agit, dans les plaines, de systèmes de grandes
falaises, pouvant atteindre 3000 mètres de hauteur et plusieurs centaines de
kilomètres de longueur, dues à des mouvements tectoniques survenus lors du refroidissement
de l'écorce de la planète à l'époque de sa formation.
Taille de Mercure dans le système solaire (83 Ko en jpg)
Texte d'aprés Astronomia