Voilà trois mois que la sonde MESSENGER de la NASA est en orbite autour de Mercure (lancée le 3 août 2004 et en orbite depuis le 18 mars 2011) et les premiers résultats d'observations viennent d'être dévoilés avec des surprises à la clé. Ses instruments ont permis la première reconnaissance complète de la géochimie de la planète, de la géophysique, de l'histoire géologique, de l'atmosphère et de la magnétosphère. Les mesures de la composition de la surface de Mercure fournissent d'importants indices sur l'origine de la planète et son histoire géologique. Les cartes de la topographie et du champ magnétique révèlent l'activité interne de la planète. On sait enfin que la production de particules énergétiques dans la magnétosphère de Mercure est due à l'interaction continue de son champ magnétique avec le vent solaire.
Surface observée en détails
La campagne d'imagerie de MESSENGER a permis de dresser des cartes avec une précision inégalée jusqu'à présent : une carte monochrome stéréo avec une résolution moyenne de 250 m par pixel et une carte couleur avec une résolution moyenne de 1.2 km par pixel.
 |
Cratère Tolstoï : à gauche Marine 10, à droite MESSENGER
Crédit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington |
Cette campagne a aussi révélé que le pôle nord était couvert d'un ensemble de vastes plaines lisses, ce que Mariner 10 avait découvert dans les années 70, mais ce que MESSENGER dévoile plus en détail. D’après les observations ses plaines sont sans doute les plus vastes étendues volcaniques de la planète avec des épaisseurs allant jusqu'à plusieurs kilomètres. Ces étendues confirment que le volcanisme a eu un rôle important dans la formation de la croûte de Mercure et qu'il a continué pendant une grande partie de l'histoire de la planète (Ce qui va à l'encontre de se que l'on pensait jusqu'à présent).
La sonde a aussi observé des formations géologiques étranges dans le fond de certains cratères jusque là passées inaperçues et sans égales sur la Lune.
Composition de surface
MESSENGER a aussi mesuré l'abondance de plusieurs éléments chimiques. La conclusion tirée est que la surface de Mercure n'est pas dominée par les mêmes roches que la surface lunaire, riche en feldspath.
Des quantités importantes de soufre ont aussi été révélées. Cette découverte suggère que Mercure s'est peut-être formée à partir de matériaux à la composition légèrement différente des autres planètes telluriques et que cela pourrait avoir une implication importante dans l'explication de son volcanisme.
De plus les résultats des mesures d'abondance du potassium permettent d'invalider certaines théories sur la composition et l'origine de Mercure.
 |
Mise en évidence de la composition des plaines du nord en fausses couleurs
Crédit :NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington |
|
Topographie et champ magnétique
L’altimètre laser de la sonde a cartographié avec précision l'ensemble de la planète et a observé à ce jour une dénivellation maximale de 9 km.
Précédemment des observations radar menées depuis la Terre avaient montré que près des deux pôles de Mercure la surface était très réfléchissante. Ces échos radar importants ont été interprétés comme de la glace d'eau (et éventuellement d'autres types de glaces) conservée dans le froid et l'obscurité permanente au fond des cratères de hautes latitudes. MESSENGER a mesuré la profondeur des cratères près du pôle nord et à ce jour les données recueillies sont cohérentes avec l'idée que la glace se trouve dans des zones plongées dans le noir en permanence.
La géométrie du champ magnétique interne peut potentiellement discriminer certaines théories sur la façon dont le champ est généré. Une importante découverte a été faite : l'équateur magnétique de la planète se trouve au nord de l'équateur géographique de la planète. De ce fait, il en résulte un champ magnétique fortement asymétrique entre le nord et le sud.
La conséquence de cette asymétrie est que les lignes du champ magnétique sont différentes dans la région polaire nord et dans la région polaire sud. Dans la région du pôle sud la « calotte polaire » où s'ouvrent les lignes du champ dans le milieu interplanétaire est beaucoup plus large qu'au pôle nord, ce qui implique que cette région est plus exposée aux particules énergétiques du vent solaire. L'impact de ces particules chargées avec la surface de Mercure contribue à la formation d'une atmosphère ténue et à une altération des matériaux de surface.
 |
Lignes du champ magnétique de Mercure
Credit :NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington |
Particules énergétiques
Une des découvertes majeures faites par Mariner 10 durant le premier de ses trois survols de Mercure en 1974 était les bursts (rafales) de particules énergétiques dans sa magnétosphère. Aujourd'hui en orbite polaire MESSENGER observe ces événements régulièrement et a déterminé par ailleurs que c'est plus des électrons que des ions énergétiques qui interviennent dans ces bursts. De plus l'emplacement de ces événements est compatible avec les observations faites par Mariner.
Contrairement à la Terre, Mercure avec une magnétosphère plus petite et n'ayant pas d'atmosphère substantielle, la génération et la distribution de ces électrons sont différentes. Les mécanismes pour comprendre ce phénomène seront l'objet d'études dans les prochains mois.
