Mercure, la plus petite planète du système solaire, a rétréci il y a plusieurs milliards d’années… Un phénomène loin d’être terminé, selon une équipe européenne de planétologues.
La plus petite planète du système solaire, Mercure, est aussi la plus proche de notre boule de feu préférée. Elle orbite, en moyenne, à 58 millions de kilomètres de notre étoile, soit une distance trois fois moins grande que celle de la Terre. Avec des températures avoisinant les 430°C à sa surface, elle est une véritable fournaise. Et pourtant… son immense noyau interne – 61% du volume de Mercure contre 17% pour la Terre – ne cesse de se refroidir au fil du temps, la croûte réémettant la plupart des rayonnements du Soleil et ne constituant pas un très bon conducteur thermique.
Or ce refroidissement entraîne une diminution du volume de la planète, et donc son rétrécissement. Un phénomène qui a débuté très tôt dans l’histoire géologique de Mercure, et qui ne serait toujours pas terminé, affirme une équipe européenne de planétologues dans la revue Nature Geoscience.
Le diamètre de Mercure a rétréci d’au moins 14 kilomètres
Ce rétrécissement a été mis en lumière dès les années 1970 grâce à la sonde de la NASA Mariner 10. C’est elle qui, la première, a révélé des failles de chevauchement à l’origine d’immenses escarpements lobés sur la surface de l’astre. Dans ces structures de plusieurs kilomètres de haut qui s’étendent sur des centaines de kilomètres, des terrains se retrouvent au-dessus d’autres en raison de la contraction de l’astre.
La sonde américaine Messenger a pu observer ces pentes raides avec beaucoup plus d’attention entre 2011 et 2015. Grâce à ces données, les astronomes ont estimé que le diamètre de Mercure avait rétréci d’au moins 14 kilomètres. En se basant sur le nombre et la morphologie des cratères de météorites ayant laissé leur empreinte sur les escarpements, ils ont pu déterminer le moment où ces structures géologiques se seraient formées: il y a au moins trois milliards d’années. Mais que s’était-il passé depuis lors ? Le phénomène a-t-il fait une pause ?
Une activité tectonique récente et globale
Les travaux dirigés par le planétologue Benjamin Man de l’Open University, en Grande-Bretagne, ont fourni des éléments de réponse concrets. Après avoir passé au crible plus de 25.000 images de Messenger, il a trouvé d’autres structures géologiques, présentes par centaines, sur les sommets des failles de chevauchement. Appelées « grabens », elles équivalent à des fossés d’effondrement et sont bien plus petites: 10 kilomètres de long sur environ 1 km de large avec une profondeur de 10 à 150 mètres. Mais ces structures découlent, elles aussi, de la contraction de Mercure, et ont surgi à une période ultérieure par rapport aux failles de chevauchement.
Toutefois, en analysant l’ombre portée sur les grabens, l’équipe a pu calculer la quantité de poussières et de débris météoritiques qui se sont déposés au fur et à mesure au fond des fossés… et déduire leur âge ! Une cinquantaine de grabens ne dateraient ainsi que de 300 millions d’années, soit un passé pas si lointain pour Mercure.
« La découverte de tous ces grabens indique non seulement que les phénomènes tectoniques sur Mercure ont été actifs récemment, mais qu’ils se produisent aussi sur toute la surface de la planète, relève Benjamin Man dans un communiqué de l’Open University. C’est important car cela confirme que la contraction globale est toujours à l’œuvre, et cela soulève de nouvelles questions sur les propriétés thermochimiques des profondeurs de Mercure. »
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