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Mercure, la planète qui rétrécit

16/03/2014 02:00 EDT | Actualisé 16/05/2014 05:12 EDT

Mercure, la planète la plus petite du système solaire, a vu son rayon rétrécir d'au moins 5 km et jusqu'à 7 km depuis que sa croûte s'est solidifiée il y a quelque 4 milliards d'années, selon une étude publiée dimanche dans Nature Geoscience.

Cette nouvelle évaluation de la contraction globale de Mercure sous l'effet de son refroidissement interne a été établie par l'équipe de Paul Byrne (Institut Carnegie de Washington), à partir d'observations réalisées par la sonde américaine Messenger.

Elle est nettement supérieure aux précédentes estimations (0,8 à 3 km) établies d'après les données acquises par une autre sonde américaine, Mariner 10, dans les années 70. Elle est en revanche sensiblement inférieure à celle prédite par les modèles de l'histoire thermique de la planète (5 à 10 km).

Toutes les planètes sont amenées à se refroidir au fil du temps et du coup à se contracter. Mercure est considérée comme un cas extrême, en raison de son énorme noyau riche en fer de 2.020 km de rayon, ce qui laisse seulement 420 km de rayon pour le manteau et la croûte.

Le diamètre de Mercure, la planète la plus proche du Soleil, n'est que de 4.880 km, soit seulement 1.000 km de plus que notre Lune.

La nouvelle estimation de la contraction de cette planète des extrêmes est basée sur l'observation des formations géologiques à sa surface. Paul Byrne et ses collègues ont identifié 5.934 crêtes et escarpements attribués à la contraction, d'une longueur comprise entre 9 et 900 kilomètres.

"Fait intéressant, nos conclusions rappellent des modèles aujourd'hui obsolètes invoqués pour expliquer la déformation géologique à grande échelle sur Terre, à l'époque où la communauté scientifique croyait que la Terre avait une seule plaque tectonique", a déclaré Paul Byrne. Ces modèles avaient été développés pour expliquer la formation des montagnes et de l'activité tectonique au 19e siècle, avant la découverte de la théorie de la tectonique des plaques.

Mais contrairement à la Terre, l'enveloppe externe de Mercure est bien formée d'un seul bloc. "C'est un exemple de ce qui peut réellement se passer lorsqu'une planète rétrécit", a souligné William McKinnon (Université de Washington à Saint-Louis) dans un éditorial également publié dans Nature Geoscience.

Les auteurs de l'étude estiment pour leur part que dans le contexte actuel de découverte d'un nombre croissant d'exoplanètes, Mercure pourrait servir de "cas d'école" pour comprendre l'histoire du refroidissement et de la contraction des planètes rocheuses avec une seule plaque tectonique, en général.

Dépourvue d'atmosphère, désert de roches tantôt brûlantes, tantôt glacées, Mercure connaît d'importants écarts de température entre le jour et la nuit (de -210°C à 430°C). Sa surface est criblée de cratères.

Lancée en 2004, la sonde Messenger (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) a survolé Mercure à trois reprises, la photographiant presque totalement. En 2011, elle est devenue le premier vaisseau spatial en orbite autour de cette planète.

vm/pjl/phc

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