Mercure

Mercure est la planète la plus proche du Soleil et la plus petite du Système solaire, une boule de roche calcinée d'à peine 4 879 km de diamètre — à peine plus grande que la Lune et plus petite que les lunes Ganymède et Titan. Elle file autour du Soleil en 88 jours, à une distance moyenne de seulement 0,387 UA, plus proche que toute autre planète, et pourtant sa surface dissimule des poches de glace d'eau qui ont survécu pendant des milliards d'années. Peu de mondes rassemblent autant de contradictions dans un si petit paquet.

Malgré sa proximité, Mercure est l'une des planètes les moins visitées et, jusqu'à récemment, les moins cartographiées. Sa proximité impitoyable avec le Soleil la rend difficile à atteindre et à observer, si bien qu'une grande partie de sa surface est restée vierge pendant des décennies. Seules trois sondes s'y sont jamais rendues, et l'image qu'elles en ont rapportée est celle d'un monde dense, au cœur de fer, géologiquement étrange, différent de tous ses voisins rocheux.

Une planète de fer à la croûte fine

Le trait qui définit Mercure est enfoui hors de vue. Sous une coquille rocheuse épaisse de seulement quelques centaines de kilomètres se cache un noyau métallique si vaste qu'il occupe environ 85 % du rayon de la planète — proportionnellement le plus grand noyau de toutes les planètes du Système solaire. Ce cœur de fer explique pourquoi Mercure, bien qu'étant la plus petite des planètes, est la deuxième plus dense avec 5,43 g/cm³, dépassée seulement par la Terre (elle-même comprimée par sa propre gravité, plus forte). Une fois cette compression écartée, Mercure est, par sa composition, la planète la plus riche en métaux que nous connaissions.

La raison pour laquelle Mercure est devenue si dense reste débattue. Les hypothèses dominantes évoquent un impact géant qui aurait arraché une grande partie de son manteau rocheux d'origine, ou la chaleur intense et le vent solaire du jeune Soleil qui auraient vaporisé ses couches externes plus légères. Quelle qu'en soit la cause, ce noyau surdimensionné est toujours actif : Mariner 10 a découvert en 1974 que Mercure génère un champ magnétique global — environ 1 % de la force de celui de la Terre, mais le seul champ de ce type parmi les planètes rocheuses internes en dehors du nôtre.

La valse 3:2 et le jour le plus long

Mercure ne mesure le temps comme nulle part ailleurs. Elle est verrouillée dans une résonance spin-orbite de 3:2 : elle tourne exactement trois fois sur son axe pour deux révolutions autour du Soleil, de sorte qu'une rotation dure 58,6 jours terrestres et une orbite complète 88 jours. La conséquence est vertigineuse. Un jour solaire sur Mercure — d'un lever de Soleil au suivant — s'étire sur 176 jours terrestres, soit exactement deux années mercuriennes. Placé au mauvais endroit près du périhélie, on pourrait voir le Soleil se lever, s'arrêter, redescendre sous l'horizon, puis se lever une seconde fois.

Son axe est aussi le plus droit du Système solaire, incliné d'à peine 0,034 degré, si bien que Mercure ne connaît absolument aucune saison. Cette rotation verticale, combinée à la résonance, produit la statistique la plus extrême de la planète : avec quasiment aucune atmosphère pour répartir la chaleur, la surface oscille entre environ 427 °C en plein jour et −173 °C du côté nocturne — le plus grand écart de température jour-nuit de toutes les planètes.

Une surface criblée de cratères et ridée

Le visage de Mercure est ancien et meurtri ; sa cicatrice la plus marquante est le bassin Caloris — un cratère d'impact d'environ 1 550 km de diamètre, l'un des plus grands du Système solaire, creusé il y a environ 3,9 milliards d'années et ceint de montagnes atteignant près de trois kilomètres de haut. Le choc fut si violent qu'au point exactement opposé du globe, il a soulevé une zone chaotique de collines et de sillons familièrement appelée le « terrain étrange ».

La planète présente aussi des reliefs que l'on ne trouve nulle part ailleurs. En refroidissant et en se contractant, l'énorme noyau de Mercure a fait rétrécir toute la planète de plusieurs kilomètres de rayon, plissant la croûte en longues falaises appelées escarpements lobés, qui s'étendent sur des centaines de kilomètres. Et dispersées en taches claires se trouvent des « creux » — de peu profondes dépressions irrégulières sans équivalent lunaire, que l'on pense formées là où certains matériaux volatils de la roche sont encore aujourd'hui vaporisés par le Soleil.

De la glace au pays de l'ombre éternelle

La planète la plus chaude en plein jour est aussi, contre toute attente, un lieu de glace permanente. Comme Mercure est à peine inclinée, le fond de certains cratères profonds près de ses pôles ne voit jamais la lumière du Soleil, et la température y reste assez basse pour piéger de la glace d'eau pendant des milliards d'années. Le radar avait laissé entrevoir des dépôts polaires brillants dans les années 1990, et la sonde MESSENGER de la NASA a confirmé en 2012 qu'il s'agit majoritairement de glace d'eau — quelque part entre 100 milliards et mille milliards de tonnes, en partie enfouie sous une croûte sombre et riche en carbone, faite de matériau d'apparence organique. La source la plus probable est une pluie constante de comètes et d'astéroïdes au fil des éons.

Trois visiteurs en cinquante ans

Mercure n'a attiré qu'une poignée de missions, et l'atteindre est trompeusement difficile : une sonde qui tombe vers le Soleil gagne tant de vitesse qu'elle doit dissiper une énergie considérable pour ralentir et se faire capturer. Mariner 10, de la NASA, a effectué la première reconnaissance avec trois survols en 1974-1975, imageant moins de la moitié de la surface et découvrant le champ magnétique. Rien n'a suivi pendant plus de trois décennies.

MESSENGER, de la NASA, a tout changé : entrée en orbite le 18 mars 2011, elle a cartographié la planète entière avant de s'y écraser délibérément le 30 avril 2015. Elle a permis d'établir avec certitude la présence de glace polaire, la nature du noyau et la chimie de la surface. L'histoire se poursuit désormais avec BepiColombo, une mission conjointe européenne (ESA) et japonaise (JAXA) lancée en 2018, qui freine lentement contre la gravité du Soleil au moyen de survols répétés ; après qu'un problème de propulseur a retardé son calendrier, elle doit se mettre en orbite autour de Mercure le 21 novembre 2026, avec à son bord deux orbiteurs destinés à étudier ensemble la planète et son champ magnétique.

Comment repérer Mercure

Mercure est visible à l'œil nu, mais c'est la plus insaisissable des planètes brillantes. Comme elle ne s'éloigne jamais beaucoup du Soleil dans notre ciel — 28 degrés tout au plus —, on ne la voit jamais que bas sur l'horizon, dans le crépuscule lumineux, peu après le coucher du Soleil ou peu avant son lever, jamais dans un ciel complètement sombre. Les astronomes appellent ces meilleures fenêtres d'observation les « plus grandes élongations », et elles reviennent toutes les quelques semaines. Cherchez un point de lumière stable, blanc rosé, rasant l'horizon juste après le crépuscule ou avant l'aube ; une petite lunette révélera que Mercure, comme la Lune, présente des phases à mesure qu'elle oscille entre nous et le Soleil.