Mercure est laplanète la plus proche duSoleil et la moins massive duSystème solaire[N 1]. Son éloignement du Soleil est compris entre 0,31 et 0,47 unité astronomique (soit 46 et70 millions de kilomètres), ce qui correspond à uneexcentricité orbitale de 0,2 — plus de douze fois supérieure à celle de la Terre, et de loin la plus élevée pour une planète du Système solaire. Elle est visible à l'œil nu depuis laTerre avec unetaille apparente de 4,5 à 13 secondes d'arc, et unemagnitude apparente de5,7 à −2,3 ; son observation est toutefois rendue difficile par sonélongation toujours inférieure à 28,3° qui la noie le plus souvent dans l'éclat du soleil. En pratique, cette proximité avec le soleil implique qu'elle ne peut être vue que près de l'horizon occidental après lecoucher du soleil ou près de l'horizon oriental avant lelever du soleil, en général aucrépuscule.Mercure a la particularité d'être enrésonance spin-orbite 3:2, sapériode de révolution (~88 jours) valant exactement1,5 fois sapériode de rotation (~59 jours), et donc la moitié d'unjour solaire (~176 jours). Ainsi, relativement auxétoiles fixes, elle tourne sur son axe exactement trois fois toutes les deux révolutions autour du Soleil.
Mercure est uneplanète tellurique, comme le sont égalementVénus, laTerre etMars. Elle est près de trois fois plus petite et presque vingt fois moins massive que la Terre mais presque aussidense qu'elle. Sa densité remarquable — dépassée seulement par celle de la Terre, qui lui serait d'ailleurs inférieure sans l'effet de lacompression gravitationnelle — est due à l'importance de sonnoyaumétallique, qui représenterait 85 % de son rayon, contre environ 55 % pour la Terre.
Comme Vénus, Mercure est quasiment sphérique — sonaplatissement pouvant être considéré comme nul — en raison de sa rotation très lente. Dépourvue de véritableatmosphère pouvant la protéger desmétéorites (il n'existe qu'uneexosphère exerçant une pression au sol de moins de1nPa ou 10−14atm), sa surface est très fortementcratérisée et globalement similaire à laface cachée de la Lune, indiquant qu'elle est géologiquement inactive depuis des milliards d'années. Cette absence d'atmosphère combinée à la proximité du Soleil engendre des températures en surface allant de90K (−183°C) au fond des cratères polaires (là où les rayons du Soleil ne parviennent jamais) jusqu'à700K (427°C) aupoint subsolaire aupérihélie. La planète est par ailleurs dépourvue desatellites naturels.
La planète Mercure doit son nom au messager des dieux dans lamythologie romaine,Mercure. La planète est nommée ainsi par lesRomains à cause de la vitesse avec laquelle elle se déplace dans le ciel. Le symbole astronomique de Mercure est un cercle posé sur une croix et portant un demi-cercle en forme de cornes (Unicode : ☿). Il s'agit d'une représentation ducaducée du dieuHermès, équivalent de Mercure dans lamythologie grecque. Mercure a également donné son nom au troisième jour de la semaine,mercredi (« Mercurii dies »).
Orbite de Mercure en 2006, comparée à une orbite circulaire.
Mercure a l'excentricité orbitale la plus élevée des planètes du Système solaire, avec pour valeur environ 0,21. Cela implique que sa distance au Soleil varie de 46 à70 millions dekilomètres[4],[5] au cours de sa révolution. Le diagramme de gauche illustre les effets de l'excentricité, en montrant l'orbite de Mercure superposée à une orbite circulaire ayant le mêmedemi-grand axe. Cette variation de distance par rapport au Soleil fait que la surface de Mercure est soumise à uneforce de marée exercée par le Soleil environ 17 fois plus forte que celle de la Lune sur Terre[6]. Combiné avec sarésonance de 3:2 de larotation de la planète autour de son axe, cela entraîne également des variations complexes de la température de surface[7],[8].
L'excentricité de l'orbite de Mercure varie de manière chaotique de 0 (orbite circulaire) à une valeur très importante de plus de 0,45 sur plusieurs millions d'années du fait de l'influence des autres planètes[9],[10]. En 1989,Jacques Laskar, duBureau des longitudes, démontre que les planètes intérieures du Système solaire avaient toutes des courses chaotiques. Cependant, Mercure est celle dont le mouvement est le plus chaotique[10],[11].
Animation des révolutions de Mercure et de la Terre autour du Soleil.
L'orbite de Mercure est inclinée de7 degrés par rapport au plan de l'orbite terrestre (écliptique), comme le montre le schéma de droite. Par conséquent, lestransits de Mercure devant le Soleil ne peuvent avoir lieu que lorsque la planète traverse le plan de l'écliptique, au moment où elle se trouve entre la Terre et le Soleil, c'est-à-dire en mai ou en novembre. Cela se produit environ tous les sept ans en moyenne[12].
L'inclinaison de l'axe de rotation de Mercure sur son plan orbital est la plus faible du Système solaire, à peine 2 minutes d'arc, soit environ0,03 degré[13]. Cela est significativement plus faible que celle de Jupiter, qui a la deuxième plus petite inclinaison axiale de toutes les planètes, à3,1 degrés. Cela signifie que pour un observateur aux pôles de Mercure, le centre du soleil ne s'élève jamais à plus de2 minutes d'arc au-dessus de l'horizon[13].
En certains points de la surface de Mercure, un observateur pourrait voir le soleil se lever à un peu plus des deux tiers de l'horizon, puis se coucher avant de se lever à nouveau, le tout au cours de la mêmejournée mercurielle[N 2]. En effet, quatre jours terrestres avant lepérihélie, la vitesse orbitale angulaire de Mercure est égale à sa vitesse de rotation angulaire, de sorte que le mouvement apparent du soleil cesse ; plus près du périhélie, la vitesse orbitale angulaire de Mercure dépasse alors la vitesse de rotation angulaire. Ainsi, pour un observateur hypothétique sur Mercure, le soleil semble se déplacer dans une directionrétrograde. Quatre jours terrestres après le périhélie, le mouvement apparent normal du soleil reprend et il se lève à nouveau à l'est pour se coucher à l'ouest[14].
Pour la même raison, il y a un couple de points sur l'équateur de Mercure (l'un d'entre eux étant situé dans lebassin Caloris[15]), distants de180 degrés en longitude, où à chacun desquels, un an mercurien sur deux (ce qui équivaut à une fois par jour mercurien), le soleil passe au-dessus d'est en ouest, puis inverse son mouvement apparent et passe à nouveau au-dessus d'ouest en est (lors dumouvement rétrograde), puis inverse son mouvement une seconde fois et passe au-dessus une troisième fois d'est en ouest[16],[17]. Au cours de l'année mercurienne alternée, c'est à l'autre point de ce couple que ce phénomène se produit. L'amplitude du mouvement rétrograde étant faible en ces points, l'effet global est que, pendant deux ou trois semaines, le soleil est presque stationnaire au-dessus du point, et est à son plus haut niveau de brillance parce que Mercure est au périhélie[18]. Cette exposition prolongée au moment où la planète est au plus proche du Soleil fait de ces deux points les endroits les plus chauds sur Mercure (d'où le nom Caloris, signifiant « chaleur » enlatin)[18],[19]. Un de ces points a servi de référence pour le méridien 0°[N 3].
Inversement, il y a deux autres points sur l'équateur, à90 degrés de longitude de distance des premiers, où le soleil ne passe au-dessus que lorsque la planète est à l'aphélie, une année mercurienne sur deux, à un moment où le mouvement apparent du soleil dans le ciel de Mercure est relativement rapide. Ces points reçoivent ainsi beaucoup moins de chaleur solaire que ceux du couple décrits ci-dessus[19]. Il en résulte une journée mercurienne également « étrange » pour un observateur qui y serait situé. Celui-ci verra le soleil se lever puis se recoucher, puis se relever à l'horizon est ; et à la fin de la journée à l'ouest, le soleil se couchera puis se relèvera, pour se recoucher[20]. Ce phénomène s'explique aussi par la variation de la vitesse orbitale de Mercure : quatre jours avant lepérihélie, la vitesse (angulaire) orbitale de Mercure étant exactement égale à sa vitesse (angulaire) de rotation, le mouvement du soleil semble s'arrêter[14],[19].
Mercure atteint saconjonction inférieure (point où elle est au plus proche de la Terre) tous les116 jours terrestres en moyenne (ce qu'on appelle lapériode synodique)[5], mais cet intervalle peut aller de105 jours à129 jours, en raison de l'orbite excentrique de la planète[21],[22]. Entre 1900 et 2100, Mercure s'est approchée au minimum, (et ne s'approchera donc pas plus), de la Terre d'environ 82,1 × 106 kilomètres (soit 0,55 unité astronomique), le[23]. Sa période de mouvement rétrograde peut varier de 8 à15 jours terrestres de part et d'autre de la conjonction inférieure. Cette grande amplitude est aussi due à l'excentricité orbitale élevée de la planète[14].
Du fait de sa proximité avec le Soleil, c'est Mercure, et nonVénus, qui est la planète la plus proche de la Terre en moyenne, même si l'orbite deVénus est la plus proche de celle de la Terre[24],[25]. Ce raisonnement peut même être étendu, et Mercure est en réalité la planète la plus proche en moyenne pour chacune des autres planètes du Système solaire, y compris Uranus et Neptune (orbitant respectivement à 19 et 30 UA)[26],[27].
La révolution et la rotation de Mercure sont couplées : à chaque révolution, la planète effectue une rotation et demie. Ainsi, après deux révolutions complètes, le même hémisphère est éclairé à nouveau.
Alors qu'il étudiait Mercure afin d'en dresser une première carte,Schiaparelli remarque après plusieurs années d'observation que la planète présente toujours la même face au Soleil, comme la Lune le fait avec la Terre. Il en conclut alors en1889 que Mercure estsynchronisée par effet demarée avec le Soleil et que sa période de rotation équivaut à une année mercurienne, soit88 jours terrestres[28]. Cette durée est cependant erronée et il fallut attendre lesannées 1960 avant que les astronomes ne la revoient à la baisse[29].
Ainsi, en1962, des observations parradar àeffet Doppler sont effectuées par leradiotélescope d'Arecibo sur Mercure afin d'en apprendre plus sur la planète et de vérifier si la période de rotation est bien égale à la période de révolution. Les températures relevées du côté de la planète censé être toujours exposé à l'ombre sont alors trop importantes, ce qui suggère que cette face sombre est en réalité parfois exposée au Soleil. En1965, les résultats obtenus parGordon Pettengill et Rolf B. Dyce révèlent que lapériode de rotation de Mercure est en fait de59 jours terrestres[30], avec une incertitude de5 jours. Cette période sera ajustée plus tard, en1971, à58,65 jours à± 0,25 jours grâce à des mesures plus précises — toujours par radar — effectuées par R.M. Goldstein[31]. Trois ans plus tard, la sondeMariner 10 apporte une meilleure précision, mesurant la période de rotation à 58,646 ± 0,005 jours[31]. Il se trouve que cette période est exactement égale aux 2/3 de larévolution de Mercure autour du Soleil ; c'est ce qu'on appelle unerésonance spin-orbite 3:2[32],[33].
Cette résonance 3:2, une spécificité de Mercure, est stabilisée par la variance de laforce de marée le long de l'orbite excentrique de Mercure, agissant sur une composante dipolaire permanente de la distribution de masse de Mercure[34] et par le mouvement chaotique de son orbite[35]. Dans uneorbite circulaire, il n'y a pas de telle variance, donc la seule résonance stabilisée pour une telle orbite est 1:1 (par exemple,Terre-Lune). Au périhélie, là où la force de marée atteint son maximum, elle stabilise les résonances, comme 3:2, en obligeant la planète à pointer son axe demoindre inertie (là où le diamètre de la planète est le plus grand) approximativement vers le Soleil[34],[32].
La raison pour laquelle les astronomes pensaient que Mercure était verrouillée avec le Soleil est que, à chaque fois que Mercure était la mieux placée pour être observée, elle se trouvait toujours au même point sur son orbite (en résonance 3:2), présentant ainsi la même face à la Terre ; ce qui serait aussi le cas si elle était totalement synchronisée avec le Soleil. Cela est dû au fait que la période de rotation réelle de Mercure de58,6 jours est presque exactement la moitié de lapériode synodique de Mercure valant115,9 jours (c'est-à-dire le temps mis par Mercure pour revenir à la même configuration Terre–Mercure–Soleil) par rapport à la Terre[14]. L'erreur deSchiaparelli peut aussi être imputée à la difficulté d'observation de la planète avec les moyens de l'époque[28].
En raison de sa résonance 3:2, bien qu'un jour sidéral (lapériode de rotation) dure environ58,7 jours terrestres, lejour solaire (durée entre deux retours successifs du Soleil au méridien local) dure176 jours terrestres, c'est-à-dire deux années mercuriennes[36]. Cela implique qu'une journée et une nuit durent chacune exactement une année sur Mercure, soit88 jours terrestres (presque untrimestre)[37].
Une modélisation précise basée sur un modèle des marées a démontré que Mercure a été capturé dans l'état de spin-orbite 3:2 à un stade très précoce de son histoire, entre 10 et20 millions d'années après sa formation[38]. De plus, des simulations numériques ont montré qu'une futurerésonance séculaire avecJupiter pourrait faire croître l'excentricité de Mercure jusqu'à un point où il y aurait 1 % de chance que la planète entre en collision avec Vénus d'ici à5 milliards d'années[N 4],[39],[40]. La prédiction à long terme de l'orbite de Mercure s'inscrit dans lamécanique du chaos : certaines simulations démontrent même que la planète pourrait être éjectée du Système solaire[41].
Comme pour l'ensemble des planètes du Système solaire, l'orbite de Mercure connaît une très lenteprécession dupérihélie autour du Soleil, c'est-à-dire que son orbite est elle-même en rotation autour du Soleil. Cependant, contrairement aux autres planètes, la période de précession du périhélie de Mercure ne concorde pas avec les prédictions faites à l'aide de lamécanique newtonienne[42].
En effet, Mercure connaît une précession légèrement plus rapide (5600 secondes par siècle) que celle à laquelle on peut s'attendre en appliquant les lois newtoniennes de lamécanique céleste (5557 secondes par siècle), et se trouve en conséquence en avance d'environ43 secondes d'arc parsiècle[43],[44].
Les astronomes ont donc, dans un premier temps, pensé à la présence d'un ou de plusieurs corps entre le Soleil et l'orbite de Mercure dont l'interaction gravitationnelle perturberait le mouvement de cette dernière. L'astronome françaisUrbain Le Verrier, qui avaitdécouvert en 1846 la planèteNeptune à partir d'anomalies dans l'orbite d'Uranus[45], se penche sur le problème et suggère la présence d'une planète inconnue ou d'une secondeceinture d'astéroïdes entre le Soleil et Mercure[46]. Des calculs effectués, en prenant en compte l'influence gravitationnelle de ces corps, devaient alors concorder avec la précession observée.
Le Verrier profite alors de l'éclipse de Soleil de1860 pour mobiliser tous les astronomes français afin de repérer Vulcain, mais personne ne put la trouver. La planète fut ensuite recherchée pendant des décennies, sans succès même si certains astronomes pensèrent l'avoir vue[49],[50], jusqu'à ce qu'une explication relativiste soit proposée.
En1916,Albert Einstein avance la théorie de larelativité générale. En appliquant les paramètres ditspost-képlériens de sa théorie au mouvement de Mercure, Einstein fournit l'explication de la précession observée en formalisant la gravitation comme étant affectée par la courbure de l'espace-temps[51],[52]. La formule de précession subie par l'orbite obtenue par Einstein est :
Avec pour valeurs numériques,,,, et, on retrouve0,1035 secondes d'arc par révolution, ce qui correspond, avec les 415,2 révolutions de Mercure par siècle, à :
L'effet est faible : seulement ~43 secondes d'arc par siècle pour Mercure, il faut donc environ2,8 millions d'années pour un tour complet en excès[N 5] (ou douze millions de révolutions), mais coïncide bien avec l'avance du périhélie précédemment mesurée. Cette prédiction validée constitue un des premiers grands succès de la relativité générale naissante[52]. Des effets similaires, mais plus faibles, existent aussi pour les autres planètes :8,6247 secondes d'arc par siècle pour Vénus,3,8387 pour la Terre et1,351 pour Mars[54].
Structure interne de Mercure telle que supposée en 2020. On relève notamment le noyau représentant près de 85 % de son rayon, un noyau interne solide et une fine croûte.
La densité de Mercure peut être utilisée pour déduire des détails sur sa structure interne. Bien que la haute densité de la Terre résulte sensiblement de la compression gravitationnelle, en particulier au niveau dunoyau terrestre, Mercure est beaucoup plus petite et ses régions internes ne sont pas aussi comprimées. Par conséquent, pour qu'elle ait une densité aussi élevée, son noyau doit être volumineux et riche en fer[58].
Lesgéologues estiment que le noyau de Mercure occupe environ 85 % de son rayon[59],[60], ce qui représenterait ainsi environ 61,4 % de son volume contre 17 % pour la Terre par exemple[N 6]. Des recherches publiées en 2007 ont un temps suggéré que le noyau de Mercure était totalement liquide (nickel etfer)[61],[62],[63]. Plus récemment, d'autres études utilisant des données de la missionMESSENGER, achevée en 2015, amènent cependant les astronomes à penser que le noyau interne de la planète est en réalité solide[60],[64],[65]. Autour du noyau se trouve une couche centrale externe solide desulfure de fer et unmanteau composé desilicates[66],[67], avec plausiblement unecomposition analogue à celle deschondrites à enstatite auquel cas il serait constitué majoritairement depyroxénites[68]. D'après les données de la mission Mariner 10 et les observations terrestres, lacroûte de Mercure aurait une épaisseur entre 35 et 54 km[69]. Une caractéristique distinctive de la surface de Mercure est la présence de nombreuses crêtes étroites, s'étendant jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres de longueur. On pense qu'elles se sont formées lorsque le noyau et le manteau de Mercure ont refroidi et se sont contractés à un moment où la croûte s'était déjà solidifiée[65].
Le noyau de Mercure a une teneur en fer plus élevée que celle de tout autre objet du Système solaire[70]. Cette forte concentration en fer est la raison pour laquelle on la surnomme parfois « laplanète métallique »[58] ou « la planète de fer »[71]. Comprendre l'origine de cette concentration permettrait d'en apprendre beaucoup sur lanébuleuse solaire primitive et les conditions dans lesquelles le Système solaire s'est formé. Trois hypothèses ont été proposées pour expliquer la hautemétallicité de Mercure et son noyau gigantesque.
Lathéorie la plus largement acceptée à ce sujet est que Mercure avait à l'origine un rapport de métal sur silicate similaire à celui des météorites dechondrite communes, que l'on pense être typiques de la matière rocheuse du Système solaire, et avec une masse environ 2,25 fois supérieure à sa masse actuelle[72]. Ensuite, au début de l'histoire du Système solaire, Mercure aurait été frappée par unplanétésimal d'environ 1/6e de cette masse et de plusieurs milliers de kilomètres de diamètre[72]. L'impact aurait enlevé une grande partie de la croûte et du manteau d'origine, laissant derrière lui le noyau métallique qui aurait fusionné avec celui du planétésimal, et un mince manteau. Un processus similaire, connu sous le nom d'hypothèse de l'impact géant, a été proposé pour expliquer la formation de la Lune[72] à la suite de la collision de laTerre avec l'impacteurThéia.
Alternativement, Mercure pourrait s'être formée à partir de lanébuleuse solaire avant que laproduction d'énergie du Soleil ne se soit stabilisée. Au départ, sa masse aurait été le double de celle actuelle mais lorsque laprotoétoile s'est contractée, les températures à proximité de Mercure auraient pu se situer entre 2 500 et3 500K et peut-être même atteindre10 000K[73]. Une grande partie de la roche de surface de Mercure aurait ainsi pu être vaporisée à ces températures, formant une atmosphère de vapeur de roche qui aurait ensuite été emportée par levent solaire[73].
Une troisième hypothèse suppose que lanébuleuse solaire aurait provoqué une traînée sur les particules à partir desquelles Mercure s'accrétait, ce qui signifie que des particules plus légères ont été perdues du matériau d'accrétion et n'ont pas été recueillies par Mercure[70]. Ainsi, le taux d'éléments lourds, comme le fer, présents dans la nébuleuse solaire était plus important au voisinage du Soleil, voire ces éléments lourds étaient distribués graduellement autour du Soleil (plus on s'en éloignait, moins il y avait d'éléments lourds). Mercure, proche du Soleil, aurait donc amassé plus de matériaux lourds que les autres planètes pour former son noyau[74].
Cependant, chaque hypothèse prévoit une composition de surface différente. La missionMESSENGER a trouvé des niveaux depotassium et desoufre plus élevés que prévu à la surface, ce qui suggère que l'hypothèse d'un impact géant et d'une vaporisation de la croûte et du manteau ne s'est pas produite car le potassium et le soufre auraient été chassés par la chaleur extrême de ces événements[74]. Ainsi, les résultats obtenus jusqu'à présent semblent favoriser la troisième hypothèse mais une analyse plus approfondie des données est nécessaire[75].BepiColombo, qui arrivera en orbite autour de Mercure en 2025, fera des observations pour tenter d'apporter une réponse[76].
La surface de Mercure est couverte d'un tapis poussiéreux, de cassures et decratères[30]. La surface de Mercure est similaire à celle de laLune, montrant de vastes plaines de minéraux (silicates) ressemblant à desmers lunaires et de nombreuxcratères, ce qui indique qu'elle est géologiquement inactive depuis des milliards d'années[77],[78]. Pour les astronomes, ces cratères sont très anciens et racontent l'histoire de la formation du Système solaire, lorsque lesplanétésimaux entraient en collision avec les jeunes planètes pour fusionner avec elles. Par opposition, certaines portions de la surface de Mercure semblent lisses, vierges de tout impact[79],[80]. Il s'agit probablement de coulées de lave recouvrant un sol plus ancien et plus marqué par les impacts. La lave, une fois refroidie, donnerait lieu à l'apparition d'une surface lisse, blanchâtre. Ces plaines datent d'une époque plus récente, postérieure à lapériode de bombardements intenses. La découverte des plaines volcaniques sur la surface permet de mettre en cause des chutes d'énormes astéroïdes atteignant lemanteau, et pouvant créer en même temps des éruptions volcaniques à l'opposé de laplanète.
CratèreApollodorus, aussi surnommé « cratère de l'araignée ».
La connaissance de lagéologie de Mercure n'ayant été basée que sur le survol de la sondeMariner 10 en 1975 et sur des observations terrestres, elle fut la moins bien connue desplanètes telluriques jusqu'à 2011 et la mission MESSENGER[63]. Par exemple, un cratère inhabituel avec des creux rayonnants est découvert grâce à cette mission, que les scientifiques appellent un temps cratère de l'Araignée avant de le renommerApollodorus[81],[82].
Mercure possède différents types de formations géologiques[83],[84],[85] :
les cratères, nommés en l'honneur d'artistes, demusiciens, depeintres et d'écrivains décédés qui ont apporté une contribution exceptionnelle ou fondamentale à leur domaine ;
lesDorsa (crête), nommées en l'honneur d'astronomes qui ont contribué à l'étude de Mercure ;
Mercure a été lourdement bombardée par descomètes et desastéroïdes pendant et peu après sa formation, il y a4,6 milliards d'années, ainsi que pendant un épisode ultérieur, peut-être distinct, appelé legrand bombardement tardif, qui s'est terminé il y a3,8 milliards d'années[86]. Pendant cette période de formation intense de cratères, Mercure subit des impacts sur toute sa surface, facilités par l'absence de toute atmosphère pour ralentir les impacteurs[87]. Aussi, Mercure est alorsvolcaniquement active ; des bassins tels que lebassin Caloris sont remplis demagma, produisant des plaines lisses semblables auxmers lunaires[79],[80]. Après le grand bombardement, l'activité volcanique de Mercure aurait cessé, soit environ800 millions d'années après sa formation[88].
La surface de Mercure est plus hétérogène que celle de Mars ou de la Lune, qui contiennent toutes deux des étendues importantes de géologie similaire, comme lesmaria et lesplanitiae[89].
Le Terrain étrange (ouWeird Terrain), formé à l'antipode de l'impact du bassin Caloris.
Le diamètre descratères de Mercure varie de petites cavités en forme de bol à desbassins d'impact multi-annulaires de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Ils apparaissent dans tous les états de dégradation, des cratères rayonnés relativement frais aux restes de cratères très dégradés. Les cratères de Mercure diffèrent subtilement descratères lunaires en ce que la zone couverte par leurs éjections est beaucoup plus petite, conséquence de la plus forte gravité de Mercure à sa surface[90]. Selon les règles de l'UAI, chaque nouveau cratère doit porter le nom d'un artiste célèbre depuis plus de cinquante ans, et mort depuis plus de trois ans, avant la date à laquelle le cratère est nommé[91].
À l'antipode du bassin Caloris se trouve une grande région de terrain très vallonnée et accidentée, de la taille de laFrance et de l'Allemagne réunies, connue sous le nom de « Terrain étrange » (en anglaisWeird Terrain)[93]. Une hypothèse pour son origine est que les ondes de choc générées lors de l'impact de Caloris ont voyagé autour de Mercure, convergeant à l'antipode du bassin (à180 degrés). Les fortes contraintes qui en ont résulté ont fracturé la surface, soulevant le sol à une hauteur de 800 à 1 000 m et produisant cette région chaotique[94],[95]. Une autre hypothèse est que ce terrain s'est formé à la suite de la convergence deséjecta volcaniques à l'antipode de ce bassin[96].
L'impact ayant créé le bassin Caloris a également contribué à la formation de l'unique chaîne de montagnes de Mercure : lesCaloris Montes[97],[98].
Il existe deux régions de plaines géologiquement distinctes sur Mercure[90],[100],[101].
Premièrement, les plaines légèrement vallonnées dans les régions situées entre les cratères sont les plus anciennes surfaces visibles de Mercure[90], antérieures aux terrains fortement cratérisés. Ces plaines entre les cratères semblent avoir effacé de nombreux cratères plus anciens, et montrent une rareté générale de petits cratères de moins de 30 km de diamètre environ[100].
Deuxièmement, les plaines lisses sont de vastes zones plates qui remplissent des dépressions de tailles diverses et ressemblent beaucoup auxmers lunaires. Elles remplissent notamment un large anneau entourant le bassin Caloris. Contrairement aux mers lunaires, les plaines lisses de Mercure ont les mêmes albédos que les anciennes plaines entre les cratères. Malgré l'absence de caractéristiques volcaniques incontestables, la localisation et la forme arrondie et lobée de ces plaines soutiennent fortement des origines volcaniques[90]. Toutes les plaines lisses de Mercure se sont formées beaucoup plus tard que le bassin Caloris, comme indique leur densité de cratères sensiblement plus faible par rapport à celle de la couverture d'éjection de Caloris[90]. Le fond du bassin Caloris est rempli d'une plaine plate géologiquement distincte, fragmentée par des crêtes et des fractures selon un schéma à peu près polygonal. Il n'est pas clair s'il s'agit de laves volcaniques induites par l'impact ou desimpactites[90].
À gauche, Discovery Rupes, l'un des plus importants escarpements photographiés par Mariner 10. Il mesure 350 km de long et coupe deux cratères de 35 et 55 km de diamètre. À droite, sa coupe schématique mettant en évidence le mécanisme dechevauchement l'ayant créé.
Une caractéristique inhabituelle de la surface de Mercure est la présence de nombreux plis de compression appelésescarpements (ouRupes) qui sillonnent les plaines. À la suite de la phase chaude de sa formation, c'est-à-dire après la fin dugrand bombardement tardif qui a un temps rendu toutes les planètes du Système solaire des boules incandescentes[102], l'intérieur de Mercure s'est contracté et sa surface a commencé à se déformer, créant des crêtes[103]. Ces escarpements peuvent atteindre une longueur de 1 000 km et une hauteur de 3 km[104]. Ces caractéristiques decompression peuvent être observées simultanément avec d'autres caractéristiques, telles que des cratères et des plaines lisses, indiquant qu'elles sont plus récentes[105].
La cartographie des caractéristiques de Mercure grâce aux photographies prises par Mariner 10 a d'abord suggéré un rétrécissement total du rayon de Mercure de l'ordre de 1 à 2 km du fait de ces compressions[106], intervalle ayant plus tard été augmenté de 5 à 7 km, à la suite des données de MESSENGER[107],[108]. Aussi, des failles de poussée à petite échelle sont trouvées, d'une hauteur de plusieurs dizaines de mètres et d'une longueur de quelques kilomètres, qui semblent avoir moins de50 millions d'années. Cela indique que la compression de l'intérieur et l'activité géologique de surface qui en résulte se poursuivent toujours à cette petite échelle[106],[109]. Après cette découverte, la supposée inactivité géologique de Mercure, et des petites planètes en général, pourrait être remise en cause.
Vue d'artiste de l'évolution de la Lune entre le grand bombardement tardif et aujourd'hui.
Comme pour la Terre, la Lune ou Mars, l'évolution géologique de Mercure peut être divisée en grandes périodes ou époques[111]. Ces âges sont basés sur unedatation relative uniquement, les dates avancées ne sont donc que des ordres de grandeur[90] .
Périodes géologiques de Mercure (en millions d'années) :
Il s'étend du tout début de l'histoire du Système solaire à la période de bombardements intenses[112], soit de -4,5 à-3,9 milliards d'années. La nébuleuse solaire primitive s'est condensée et a commencé à former de la matière solide ; d'abord de petite masse qui à force de s'accumuler (processus d'accrétion) a produit des corps de plus en plus gros, ayant une force d'attraction de plus en plus importante, jusqu'à former la principale masse de Mercure. La nature homogène ou hétérogène de cette accumulation de matière reste encore inconnue : on ne sait pas si Mercure s'est formée à partir d'un mélange de fer et de silicate qui se sont ensuite dissociés pour former séparément un noyau métallique et un manteau de silicate, ou si le noyau s'est formé en premier, à partir de métaux, puis le manteau et la croûte ne sont venus qu'après, lorsque les éléments lourds comme le fer sont devenus moins abondants aux environs de Mercure. Il y a peu de chance pour que Mercure ait possédé une atmosphère initiale (juste après l'accumulation de matière), ou alors elle se serait évaporée très tôt avant l'apparition des plus anciens cratères. Si Mercure avait eu une atmosphère, on aurait pu remarquer une érosion des cratères par les vents, comme surMars[113]. Les escarpements présents majoritairement dans les régions « inter-cratères » (qui sont des surfaces plus anciennes que les cratères) et qui traversent parfois certains des plus vieux cratères, montrent que le refroidissement du noyau et la contraction de la planète se sont produits entre la fin de la première période et le début de la seconde[112].
La seconde période (de -3,9 à-3,85 milliards d'années) est caractérisée par un fort bombardement météoritique par des corps relativement gros (des résidus du processus d'accrétion), couvrant la surface de Mercure par des cratères et des bassins (cratères larges de plus de 200 km de diamètre), et se termine à la formation dubassin Caloris[114]. Il n'est pas certain que cette période soit la phase terminale de l'accrétion de Mercure ; il est possible qu'il ne s'agisse que d'un second épisode de bombardement indépendant de cette accumulation. D'autant plus que c'est l'époque dugrand bombardement tardif[115]. Elle porte ce nom car elle a vu la formation dubassin Tolstoï.
La formation du bassin Caloris marque le commencement de cette période (de -3,85 à-3,80 milliards d'années). L'impact météoritique a donné lieu à de fortes transformations de la surface de Mercure : la création de l'anneau montagneuxCaloris Montes autour du cratère produit par l'impact et les déformations chaotiques de l'autre côté de la planète[116]. L'asymétrie de la répartition interne des masses qu'il a occasionnée, à l'échelle de la planète, a été le pivot sur lequel se fonde la synchronisation des périodes rotation/révolution : le bassin Caloris est (avec son antipode) un des « pôles équatoriaux chauds ».
La quatrième époque géologique de Mercure s'étale de -3,80 à-3 milliards d'années et débute après la collision donnant lieu au bassin Caloris. Elle couvre la période de volcanisme qui s'ensuivit[114]. Des coulées de lave ont formé une partie des grandes plaines lisses, grossièrement similaires auxmaria lunaires. Cependant, les plaines lisses recouvrant le bassin Caloris (Suisei, Odin, et Tir Planitia) auraient été formées par deséjectas lors de l'impact Caloris.
S'étendant respectivement de-3 milliards d'années à-1 milliard d'années puis depuis-1 milliard d'années à aujourd'hui, ces périodes sont marquées par de petits impacts météoritiques : peu d'événements majeurs se sont produits sur Mercure durant ces périodes[112]. Ces ères prennent également le nom de cratères : leMansur et leKuiper.
Mercure en fausses couleurs. On observe les plaines lisses issues de coulées de lave (en bas à gauche, en orange).
La présence de plaines plus jeunes (les plaines lisses) est la preuve que Mercure a connu dans son passé une activité volcanique[100]. L'origine de ces plaines est mise en évidence à la fin desannées 1990 par Mark Robinson et Paul Lucey en étudiant les photographies de Mercure. Le principe est de comparer les surfaces lisses — formées à partir de coulées de laves — avec les autres, non lisses (et plus anciennes). S'il s'agissait bien d'éruptions volcaniques, ces régions devaient être d'une composition différente de celle qu'elles recouvraient, puisque composées de matériaux venant de l'intérieur de la planète[117].
Les images prises par Mariner 10 sont d'abord recalibrées à partir d'images prises en laboratoire avant le lancement de la sonde, et d'images prises durant la mission des nuages de Vénus (Vénus présente une texture plutôt uniforme) et de l'espace profond. Robinson et Lucey étudient ensuite divers échantillons de laLune — qui aurait connu une activité volcanique similaire — et notamment la réflexion de la lumière afin de faire un parallèle entre la composition et la réflexion de ces matériaux[117].
À l'aide de techniques avancées de traitement d'images numériques (qui n'étaient pas possibles à l'époque de la mission Mariner 10), ils appliquent un code de couleurs aux images afin de différencier les matériaux minéraux sombres des matériaux métalliques. Trois couleurs sont utilisées : lerouge pour caractériser lesminéraux opaques, sombres (plus le rouge est prononcé, moins il y a de minéraux sombres) ; levert pour caractériser à la fois la concentration d'oxyde de fer (FeO) et l'intensité du bombardement de micrométéorites, également appelé « maturité » (la présence de FeO est moins importante, ou la région est moins mature, sur les portions plus vertes) ; lebleu pour caractériser le rapportUV/lumière visible (l'intensité de bleu augmente avec le rapport). La combinaison des trois images donne des couleurs intermédiaires. Par exemple, une zone enjaune peut représenter une combinaison d'une forte concentration en minéraux opaques (rouge) et d'une maturité intermédiaire (vert)[117].
Robinson et Lucey remarquent que les plaines sont marquées de couleurs différentes par rapport aux cratères et ils peuvent en déduire que ces plaines sont de composition différente par rapport aux surfaces plus anciennes (caractérisées par la présence de cratères). Ces plaines ont dû, à l'instar de la Lune, être formées par des coulées de lave. De nouvelles questions se posent alors quant à la nature de ces remontées de roche en fusion : celles-ci peuvent être de simples épanchements fluides, ou deséruptions explosives[118]. Cependant, toutes les plaines n'ont peut-être pas pour origine des coulées de lave. Il est possible que certaines se soient formées à partir de retombées de poussières et de fragments du sol, éjectés lors de gros impacts météoritiques[119].
Les images obtenues par MESSENGER, quant à elles, révèlent des preuves denuées ardentes sur Mercure provenant devolcans boucliers de faible hauteur[121],[122],[123]. Ces données MESSENGER ont permis d'identifier 51dépôts pyroclastiques à la surface, dont 90 % se trouvent dans descratères d'impact[124]. Une étude de l'état de dégradation des cratères d'impact qui accueillent les dépôts pyroclastiques suggère que l'activité pyroclastique s'est produite sur Mercure pendant un intervalle prolongé[124].
Image du Pôle Nord de Mercure prise par MESSENGER, les suspicions d'eau gelée dans les cratères sont colorées en jaune.
Bien que la température de la lumière du jour à la surface de Mercure soit généralement extrêmement élevée, il est possible que de laglace soit présente sur Mercure. En effet, du fait de l'inclinaison quasi nulle de sonaxe de rotation, les zones polaires de Mercure ne reçoivent des rayons solaires que rasants. Aussi, le fond des profonds cratères des pôles n'est alors jamais exposé à la lumière directe du soleil, et les températures y restent inférieures à102K grâce à cetteobscurité permanente, soit bien moins que sur la température moyenne de la planète de452K[131]. À ces températures, la glace d'eau ne se sublime quasiment plus (lapression partielle de vapeur de la glace est très basse).
Des observations radar effectuées dans le début des années 1990 à partir duradiotélescope d'Arecibo et de l'antenne deGoldstone indiquent la présence deglace d'eau auxpôles Nord et Sud de Mercure[132]. En effet, la glace d'eau est caractérisée par des zones à réflexion radar élevée et une signature fortement dépolarisée, contrairement à la réflexion radar typique dusilicate, constituant la majeure partie de la surface de Mercure. Aussi, il existe des zones de forte réflexion radar près des pôles[133]. Les résultats obtenus avec le radiotélescope d'Arecibo montrent que ces réflexions radar sont concentrées dans des taches circulaires de la taille d'un cratère. D'après les images prises par Mariner 10, la plus grosse d'entre elles, au pôle Sud, semble coïncider avec le cratèreChao Meng-Fu. D'autres, plus petites, correspondent également à des cratères bien identifiés.
On estime que les régions glacées contiennent environ 1014 à 1015kg de glace[134],[135]. Celles-ci sont potentiellement recouvertes derégolite empêchant lasublimation[136]. En comparaison, la calotte glaciaire de l'Antarctique sur Terre a une masse d'environ 4 × 1018kg et la calotte polaire sud deMars contient environ 1016kg d'eau[134]. Deux sources probables pour l'origine de cette glace sont envisagées : le bombardementmétéoritique ou ledégazage de l'eau de l'intérieur de la planète. Les météorites frappant la planète ont pu apporter de l'eau qui serait restée piégée (gelée par les basses températures des pôles) aux endroits où se sont produits les impacts. De même pour les dégazages, certaines molécules ont pu migrer vers les pôles et s'y retrouver piégées[134],[137].
Bien que la glace ne soit pas la seule cause possible de ces régions réfléchissantes, les astronomes pensent que c'est la plus probable[137]. La sonde BepiColombo, qui se mettra en orbite autour de la planète vers 2025, aura parmi ses tâches d'identifier la présence ou non de glace sur Mercure[138].
Émission de sodium aux pôles magnétiques de Mercure, observable dans sa trace.
Mercure est trop petite et chaude pour que sa gravité puisse retenir uneatmosphère significative sur de longues périodes[139]. Ainsi, elle est quasi inexistante à tel point que lesmolécules degaz de l'« atmosphère » entrent plus souvent en collision avec la surface de la planète qu'avec d'autres molécules de gaz. Il est ainsi plus approprié de parler de sonexosphère[140], commençant dès la surface de Mercure, directement « ouverte » sur l'espace. Celle-ci est ténue et limitée en surface[141], principalement composée depotassium, desodium et d'oxygène (9,5 %). On y trouve aussi des traces d'argon, denéon, d'hydrogène et d'hélium[5],[142]. Lapression de surface exercée est inférieure à0,5nPa (0,005 picobar)[5].
Cette exosphère n'est pas stable et est en réalité transitoire[143] : lesatomes composant principalement l'exosphère de Mercure (potassium et sodium) ont une durée de vie (de présence) estimée à trois heures avant d'être libérés dans l'espace et d'une heure et demie lorsque la planète est au périhélie[144]. Ainsi, les atomes sont continuellement perdus et réapprovisionnés à partir de diverses sources.
Du calcium et du magnésium ont également été détectés dans la trace de la planète.
Lesatomes d'hydrogène et d'hélium proviennent probablement de la capture desions duvent solaire, se diffusant dans lamagnétosphère de Mercure avant de s'échapper à nouveau dans l'espace. Ladésintégration radioactive des éléments de la croûte de Mercure est une autre source d'hélium, ainsi que de sodium et de potassium[145]. De la vapeur d'eau est présente, libérée par une combinaison de processus tels que les comètes frappant sa surface, la pulvérisation cathodique (créant de l'eau à partir de l'hydrogène du vent solaire et de l'oxygène de la roche) et la sublimation à partir des réservoirs de glace d'eau dans les cratères polaires ombragés en permanence. La sonde MESSENGER a également détecté de grandes quantités d'ions liés à l'eau comme O+, OH-, etH3O+[146],[147]. En raison des quantités de ces ions qui ont été détectées dans l'environnement spatial de Mercure, les astronomes supposent que ces molécules ont été soufflées de la surface ou de l'exosphère par le vent solaire[148],[149].
Le sodium, le potassium et le calcium sont découverts dans l'atmosphère au cours des années 1980-1990, le consensus étant qu'ils résultent principalement de la vaporisation de la roche de surface frappée par des impacts demicrométéorites[150], dont celle de lacomète de Encke, qui créent unnuage zodiacal[151]. Toutefois, selon une autre hypothèse, la lumière solaire contribuerait aussi à libérer le sodium de la surface de la planète[152]. En 2008, du magnésium est découvert par MESSENGER[153],[154]. Des études indiquent que, parfois, les émissions de sodium sont localisées en des points qui correspondent aux pôles magnétiques de la planète. Cela indiquerait une interaction entre la magnétosphère et la surface de la planète[155].
Intensité relative du champ magnétique de Mercure. Les « bow shocks » se produisent lorsque le champ magnétique de Mercure rencontre les vents solaires et délimite la magnétosphère de la planète[156].
Malgré sa petite taille et sa lentepériode de rotation de59 jours, Mercure possède unchamp magnétique notable. Révélé par lesmagnétomètres de Mariner 10, en, il surprend les astronomes qui pensaient jusqu'à ce moment que Mercure était dépourvue de toutemagnétosphère car sa vitesse de rotation lente diminue l'effet dynamo. De plus, il était supposé à l'époque que le noyau de la planète s'était déjà solidifié du fait de sa petite taille[67],[157]. L'intensité du champ magnétique à l'équateur de Mercure est d'environ 200 nT, soit 0,65 % duchamp magnétique terrestre qui vaut 31 µT[158],[5]. Comme celui de laTerre, le champ magnétique de Mercure estdipolaire. Cependant, contrairement à la Terre, les pôles de Mercure sont alignés avec l'axe de rotation de la planète[159]. Les mesures des sondes spatiales Mariner 10 et MESSENGER indiquent que l'intensité et la forme du champ magnétique sont stables[159].
Il est probable que ce champ magnétique soit généré par uneffet de dynamo, d'une manière similaire au champ magnétique de la Terre[62],[160]. Cet effet de dynamo résulterait de la circulation du noyau externe liquide riche en fer de la planète. Des effets de marée particulièrement forts, causés par la forteexcentricité orbitale de la planète, permettraient de maintenir le noyau à l'état liquide nécessaire à cet effet de dynamo[66].
Le champ magnétique de Mercure est suffisamment puissant pour dévier levent solaire autour de la planète, créant ainsi unemagnétosphère située entre deuxarcs de choc (ou « bow shock »)[156]. La magnétosphère de la planète, bien qu'assez petite pour être contenue dans le volume de la Terre[155], est assez forte pour piéger leplasma du vent solaire. Cela contribue à l'érosion spatiale de la surface de la planète[159]. Les observations effectuées par Mariner 10 ont permis de détecter ce plasma de faible énergie dans la magnétosphère du côté obscur de la planète. Les éclats de particules énergétiques dans la queue de la magnétosphère de la planète indiquent que celle-ci est dynamique[155]. De plus, des expériences menées par la sonde ont montré que, tout comme celle de la Terre, la magnétosphère de Mercure possède une queue séparée en deux par une couche neutre[161].
Lamagnitude apparente de Mercure peut varier entre -2,48 (alors plus lumineuse queSirius) lors de saconjonction supérieure et +7,25 (dépassant alors lalimite de visibilité à l’œil nu située à +6 et la rendant donc invisible) autour de la conjonction inférieure[153],[164]. La magnitude apparente moyenne est de 0,23 avec un écart-type de 1,78, c'est-à-dire le plus grand de toutes les planètes, du fait de la forteexcentricité orbitale de la planète. La magnitude apparente moyenne à la conjonction supérieure est de -1,89 alors que celle à la conjonction inférieure est de +5,93[164]. L'observation de Mercure est compliquée du fait de sa proximité avec le soleil dans le ciel, car elle est alors perdue dans l'éblouissement de l'étoile. Mercure ne peut être observée que pendant une courte période de temps au moment de l'aube ou ducrépuscule[165].
Comme plusieurs autres planètes et les étoiles les plus brillantes, Mercure peut être observée pendant uneéclipse solaire totale[166]. De plus, comme la Lune et Vénus, Mercure présente desphases vues depuis la Terre. Elle est dite « nouvelle » à la conjonction inférieure et « pleine » à la conjonction supérieure. Cependant, la planète est rendue invisible depuis la Terre à ces deux occasions parce qu'elle est obscurcie par le Soleil (sauf durant un transit)[165]. Aussi, techniquement, Mercure est la plus brillante lorsqu'elle est pleine. Ainsi, bien que Mercure soit le plus éloigné de la Terre lorsqu'elle est pleine, elle présente une plus grande surface éclairée visible et l'effet d'opposition compense la distance[167]. L'inverse est vrai pourVénus, qui apparaît plus brillante lorsqu'elle est encroissant parce qu'elle est beaucoup plus proche de la Terre[168].
Néanmoins, l'apparition la plus brillante (pleine phase) de Mercure est en réalité incompatible avec l'observation pratique, en raison de son extrême proximité de la planète avec le soleil à ce moment. Le meilleur moment pour observer Mercure est ainsi pendant son premier ou dernier quart, bien qu'il s'agisse de phases de moindre luminosité. Les premier et dernier quarts de phase se produisent lors de l'élongation la plus importante à l'est (vers septembre/octobre), et à l'ouest (vers mars/avril) du soleil, respectivement[169]. À ces deux moments, la séparation de Mercure du soleil varie entre 17,9° au périhélie et 27,8° à l'aphélie[169],[170]. À son élongation maximale à l'ouest, Mercure se lève avant le lever du soleil, et à son élongation maximale à l'est, elle se couche après le coucher du soleil, la rendant plus facilement observable[171],[172].
Mercure est plus facilement visible depuis les régionstropicales et subtropicales que depuis deslatitudes plus élevées[173]. Vue des basses latitudes et aux bons moments de l'année, l'écliptique coupe l'horizon à un angle aigu. À ce moment, Mercure se trouve directement au-dessus du soleil (c'est-à-dire que son orbite semble verticale depuis la Terre) et elle est au maximum de son élongation par rapport au soleil (28°)[173]. Quand arrive le moment de lajournée terrestre où le soleil est à 18° au-dessous de l'horizon de sorte que leciel est complètement sombre (crépuscule astronomique), Mercure se trouve à un angle de 28-18=10° au-dessus de l'horizon dans un ciel complètement sombre : elle est alors à son maximum de visibilité pour un observateur terrestre.
De plus, les observateurs situés dans l'hémisphère sud sont avantagés par rapport à ceux dunord, avec unelatitude devaleur absolue égale. En effet dans cet hémisphère, l'élongation maximale de Mercure à l'ouest (matin) ne se produit qu'au début de l'automne (mars/avril) et son élongation maximale à l'est (soir) ne se produit qu'à la fin de l'hiver (septembre/octobre)[172]. Dans ces deux cas, l'angle d'intersection de l'orbite de la planète avec l'écliptique (et donc l'horizon) est alors à son maximum pendant cessaisons[174], ce qui permet à Mercure de se lever plusieurs heures avant le lever du soleil dans le premier cas et de ne se coucher que plusieurs heures après le coucher du soleil dans le second, à partir des latitudes moyennes méridionales comme l'Argentine et l'Afrique du Sud[172]. À l'inverse, dans l'hémisphère nord, l'écliptique est bien moins incliné le matin en mars/avril et le soir en septembre/octobre, Mercure est donc très proche de l'horizon même lors de son élongation maximum[175] même s'il arrive qu'elle soit bien visible, près deVénus, dans le ciel[176].
Une autre méthode pour observer Mercure consiste à observer la planète pendant les heures de jour lorsque les conditions sont claires, idéalement lorsqu'elle est à son plus grand allongement. Cela permet de trouver facilement la planète, même en utilisant des télescopes avec de faibles ouvertures. Il faut cependant prendre grand soin de veiller à ce que l'instrument ne soit pas pointé directement vers le Soleil en raison du risque de lésions oculaires[177]. Cette méthode permet de contourner la limitation de l'observation au crépuscule lorsque l'écliptique est située à faible altitude (par exemple les soirs d'automne).
D'une façon générale, les observations de Mercure grâce à un télescope au sol ne révèlent cependant qu'un disque partiel de couleur orange éclairé avec peu de détails[178]. La proximité de l'horizon rend son observation avec les télescopes difficile, car sa lumière doit parcourir une plus grande distance à travers l'atmosphère terrestre et est perturbée par desturbulences, comme laréfraction et l'absorption qui rendent l'image floue. La planète apparaît généralement dans le télescope sous la forme d'un disque en forme de croissant. Même avec des télescopes puissants, il n'y a pratiquement pas de caractéristiques distinctives à sa surface. D'autre part, Letélescope spatialHubble ne peut pas du tout observer Mercure, en raison de procédures de sécurité qui empêchent son pointage trop près du Soleil[179],[180].
Transit de Mercure le, la planète se trouve dans le quart haut/droit de l'image.
Untransit de Mercure se produit lorsque la planète se situe entre l'observateur et leSoleil. Elle est alors visible sous la forme d'un très petit point noir traversant le disque solaire. Il serait également possible pour un observateur situé sur une autre planète de voir un transit, tel que letransit de Mercure depuis Vénus. Les transits de Mercure vus depuis la Terre ont lieu avec une fréquence relativement régulière à l'échelle astronomique d'environ 13 ou 14 par siècle[181], en raison de la proximité de la planète au Soleil.
Le transit de Mercure a également permis de réaliser différentes mesures, dont celle de lataille de l'univers[184] ou des variations à long terme du rayon du Soleil[185],[186].
Les transits peuvent se produire enmai à des intervalles de 13 ou33 ans, ou ennovembre tous les 7, 13 ou33 ans. Les quatre derniers transits de Mercure datent du 7 mai2003, du 8 novembre2006, du 9 mai2016 et du 11 novembre2019 ; les quatre prochains auront lieu le, le, le et le[187],[188].
Les premiers écrits d'observations détaillées de Mercure nous viennent desBabyloniens avec les tablettes deMul Apin. Les Babyloniens appellent cet astreNabû en référence au dieu du savoir dans lamythologie mésopotamienne. Ils sont également les premiers à avoir étudié le mouvement apparent de Mercure, qui est différent de celui des autres planètes[192],[190].
Plus tard, dans l'Antiquité, lesGrecs, héritiers des conceptions indo-européennes (paléoastronomie) considèrent jusqu'auIVe siècle av. J.-C. que Mercure visible avant le lever du soleil d'une part et Mercure visible après son coucher d'autre part relevaient de deux astres distincts. Ceux-ci sont appelés respectivementΣτίλβων /Stílbōn, signifiant « celui qui brille »[193],[194] etἙρμῆς /Hermês (Hermès est le messager des dieux) en raison de son mouvement rapide[195]. Ce dernier est d'ailleurs toujours le nom de la planète engrec moderne. L'étoile du matin aurait également été appeléeἈπόλλων /Apóllōn (Apollon)[196]. Les Égyptiens procédèrent de même en donnant le nom deSeth à l'étoile du matin etHorus à celle du soir[197],[198].
Les Romains[199] nommèrent la planète du nom du messager des dieuxMercure (en latinMercurius), équivalent d'Hermès pour lamythologie romaine, parce qu'elle se déplace dans le ciel plus vite que toutes les autres planètes[31],[200]. Aussi dieu protecteur des commerçants, des médecins et des voleurs, lesymbole astronomique de Mercure est une version stylisée ducaducée d'Hermès[201]. Il est également supposé que le symbole proviendrait d'une dérivation de la première lettre de son nom grec ancien Στίλβων (Stilbōn)[202].
Ferry, un contributeur duDictionnaire deWahlen, écrit à ce sujet :
« Pourquoi donc une planète aussi peu importante dans le système dont elle fait partie porte-t-elle le nom du messager des dieux dans l'Olympe mythologique ? C'est qu'elle se trouve assez fréquemment en conjonction avec les autres planètes entre lesquelles ces rapprochements sont beaucoup plus rares. Comme la durée de sa révolution autour du Soleil ou son année n'est que le quart de l'année terrestre, dans ce court espace de temps on la voit se diriger vers une planète et après s'en être approchée s'éloigner pour faire une autre visite aussi promptement terminée. La fréquente répétition de cette sorte de voyages a pu faire concevoir l'idée d'un astre messager. »[203]
L'astronome gréco-égyptienPtolémée évoque la possibilité de transits planétaires devant le Soleil dans son ouvrageHypothèses planétaires. Il suggère que si aucun passage n'avait jamais été observé, cela était soit parce que des planètes telles que Mercure étaient trop petites pour être vues, soit parce que les passages étaient trop peu fréquents[204].
Dans laChine ancienne, Mercure est connue sous le nom de« l'étoile pressée » (Chen-xing 辰星)[205]. Elle est associée à la direction du nord et à la phase de l'eau dans le système decosmologie desCinq Phases (Wuxing)[206],[207]. Les cultures moderneschinoise,coréenne,japonaise etvietnamienne désignent la planète littéralement comme« l'étoile d'eau » (水星), basée sur les Cinq éléments[208]. Lamythologie hindoue utilise le nom deBouddha pour Mercure, et l'on pense que ce dieu présidait le mercredi[209],[210]. Le dieuOdin de lamythologie nordique est aussi associé avec la planète Mercure et au mercredi[211]. Ce lien avec le troisième jour de la semaine se retrouve également chez les Romains, ce qui a ensuite donné en français le nomMercredi (pour « Mercurii dies », le jour de Mercure)[212],[213].
Lacivilisation maya aurait représenté Mercure comme unhibou (ou potentiellement quatre, deux représentant son apparition du matin et deux celle du soir) servant de messager vers le monde souterrain[214].
Les premièresobservations télescopiques de Mercure sont faites parGalilée au début duXVIe siècle[222]. Bien qu'il ait observé des phases lorsqu'il a regardéVénus, son télescope n'est pas assez puissant pour voir les phases de Mercure. En 1631,Pierre Gassendi fait les premières observations télescopiques du transit d'une planète à travers le Soleil lorsqu'il voit untransit de Mercure prédit parJohannes Kepler[223]. En 1639,Giovanni Zupi utilise un télescope pour découvrir que la planète présente desphases similaires à celles de Vénus et de la Lune. L'observation démontre de façon concluante que Mercure orbite autour du Soleil[14],[224].
Un événement rare en astronomie est le passage d'une planète devant une autre vu de la Terre (occultation). Mercure et Vénus s'occultent l'une l'autre tous les quelques siècles et l'événement du 28 mai 1737 est le seul à avoir été observé historiquement, ayant été vu parJohn Bevis à l'Observatoire royal de Greenwich[225]. La prochaine occultation de Mercure par Vénus aura lieu le 3 décembre 2133[226].
Les difficultés inhérentes à l'observation de Mercure font qu'elle a été beaucoup moins étudiée que les autres planètes. En 1800,Johann Schröter fait des observations de sa surface, affirmant avoir observé des montagnes de 20 kilomètres de haut[227].Friedrich Bessel utilise les dessins de Schröter pour estimer à tort la période de rotation comme étant de 24 heures et une inclinaison axiale de 70°. Dans les années 1880,Giovanni Schiaparelli cartographie la planète avec plus de précision et suggère que la période de rotation de Mercure est de88 jours, la même que sa période orbitale en raison d'unerotation synchrone. L'effort de cartographie de la surface de Mercure est poursuivi parEugène Antoniadi, qui publie en 1934 un livre comprenant à la fois des cartes et ses propres observations. De nombreuses caractéristiques de la surface de la planète, en particulier lesformations d'albédo, tirent leur nom de la carte d'Antoniadi[228].
En, les scientifiques soviétiques de l'Institut de radio-ingénierie et d'électronique de l'Académie des sciences de l'URSS, dirigé parVladimir Kotelnikov, sont les premiers à faire rebondir un signal radar sur Mercure et à le recevoir, ce qui permit de commencer les observations radar de la planète[229],[230],[231]. Trois ans plus tard, les observations radar des AméricainsGordon H. Pettengill et Rolf B. Dyce, à l'aide du radiotélescope de 300 mètres de l'observatoire d'Arecibo àPorto Rico, montrent de façon concluante que la période de rotation de la planète est d'environ59 jours[232],[233]. La théorie selon laquelle la rotation de Mercure est synchrone était à cette époque répandue et ce fut donc une surprise pour les astronomes lorsque ces observations radio furent annoncées. Si Mercure était réellement verrouillée comme on le pensait auparavant, sa face obscure aurait été extrêmement froide, mais les mesures des émissions radio révèlent qu'elle est beaucoup plus chaude que prévu. Les astronomes hésitent un temps à abandonner la théorie de la rotation synchrone et proposent des mécanismes alternatifs tels que desvents puissants de distribution de la chaleur pour expliquer les observations[234].
L'astronome italienGiuseppe Colombo note que la période de rotation est d'environ deux tiers de la période orbitale de Mercure, et il est le premier à proposer que les périodes orbitales et de rotation de la planète soient verrouillées dans une résonance de 3:2 plutôt que de 1:1[34], comme c'est le cas entre la Terre et la Lune par exemple. Les données deMariner 10 ont par la suite confirmé ceci[235].
Les observations optiques au sol n'ont pas permis d'en savoir beaucoup plus sur Mercure, mais lesradioastronomes utilisant l'interférométriemicro-ondes, une technique qui permet d'éliminer lerayonnement solaire, ont pu discerner les caractéristiques physiques et chimiques des couches souterraines à une profondeur de plusieurs mètres[236],[237]. En 2000, des observations à haute résolution dites delucky imaging sont effectuées par un télescope de l'observatoire du mont Wilson. Elles fournissent les premières vues permettant de connaître les caractéristiques de surface des parties de Mercure qui n'avaient pas été imagées lors de la mission Mariner 10[238]. La majeure partie de la planète est cartographiée par le télescope radar d'Arecibo, y compris les dépôts de ce qui pourrait être de laglace d'eau dans les cratères polaires ombragés[239].
Par la suite, d'autres astronomes dressent des cartes de Mercure, dont l'italienGiovanni Schiaparelli et l'américainPercival Lowell (en1896). Ils y voient des zones sombres en formes de lignes, similaires aux canaux de Mars qu'ils avaient également dessiné et qu'ils pensaient être artificiels[227],[240].
La meilleure carte d'avant Mariner 10 provient du Franco-grecEugène Antoniadi, au début desannées 1930[241]. Elle est utilisée pendant près de50 ans jusqu'à ce que Mariner 10 renvoie les premières photos de la planète[242]. Antoniadi montre que les canaux n'étaient qu'une illusion d'optique[243]. Il reconnaît que l'élaboration d'une carte précise de Mercure est impossible à partir d'observations effectuées à l'aube ou au crépuscule à cause des perturbations atmosphériques (l'épaisseur d'atmosphère terrestre que la lumière doit traverser lorsque Mercure se trouve à l'horizon est importante et crée des distorsions de l'image). Il entreprend alors de faire des observations — dangereuses — en plein jour lorsque le soleil est bien au-dessus de l'horizon. Il gagne ainsi en netteté, mais perd en contraste à cause de la lumière du soleil. Antoniadi parvient tout de même à achever sa carte en1934, composée de plaines et de montagnes[244].
Les coordonnées utilisées sur ces cartes ont peu d'importance dans la mesure où elles ont été établies alors qu'on pensait, comme Schiaparelli l'avait affirmé, que la période de rotation de Mercure sur elle-même était la même que la période de révolution autour du Soleil. Il s'agit donc de la face supposée toujours illuminée qui a été cartographiée[245]. Seuls Lowell et Antoniadi avaient annoté leurs cartes[244].
En1974–75, Mariner 10 rapporte des photographies en haute résolution permettant la cartographie d'environ 45 % de sa surface[246],[30], révélant les détails topographiques jamais vus auparavant : une surface recouverte de cratères avec des montagnes et des plaines, très ressemblante à celle de la Lune[30]. Il est assez difficile de faire une corrélation entre les caractéristiques photographiées par la sonde et les cartes établies par télescope. Certaines des manifestations géologiques de la carte d'Antoniadi se sont révélées inexistantes[246]. Aussi, ces photographies permettent la publication en 1976 du premier atlas de la planète par la NASA (Atlas of Mercury), révélant pour la première fois les formations géologiques de la planète dont, par exemple, son unique chaîne de montagnes :Caloris Montes[98].
L'Union astronomique internationale définit en1970 le méridien 0° comme étant le méridien solaire au premier périhélie après le1er janvier1950, c'est-à-dire à l'un des deux points chauds. Cependant, le système de coordonnées utilisé par Mariner 10 se fonde sur le méridien 20° qui coupe le cratèreHun Kal (signifiant « 20 » enmaya)[247] — ce qui donne une légère erreur de moins de 0,5° par rapport au méridien 0° défini par l'UAI — car le méridien 0 était dans l'obscurité lors de ses survols[248],[249]. Le cratère Hun Kal est en quelque sorte leGreenwich de Mercure. L'équateur se trouve dans le plan de l'orbite de Mercure et leslongitudes sont mesurées de 0° à 360° en allant vers l'ouest[250]. Ainsi, les deux points les plus chauds de l'équateur se trouvent aux longitudes 0° O et 180° O, et les points les plus froids de l'équateur se trouvent aux longitudes 90° O et 270° O. À l'inverse, le projet MESSENGER utilise une convention positive vers l'est[251].
Mercure est découpée en 15 quadrangles. Plusieurs méthodes deprojection sont utilisées pour cartographier la surface de Mercure, suivant la position du quadrangle sur le globe. Cinq projectionsMercator (projection cylindrique tangente à l'équateur) entourent la planète au niveau de l'équateur, entre les latitudes 25° nord et 25° sud ; quatre projectionsLambert (projection conique) entre 20° et 70° de latitude pour chaque hémisphère ; et deux projectionsstéréographiques pour cartographier les pôles (jusqu'à 65° de latitude)[252].
Chaque quadrangle commence par la lettre H (pour « Hermès »), suivie de son numéro (de 1, pôle Nord, à 15, pôle Sud). Leur nom provient d'une caractéristique importante présente sur leur région (bassin, cratère, etc.) et un nom d’albédo (entre parenthèses) leur est attribué[252]. Les noms d’albédos assignés pour cette nouvelle carte proviennent de celle d'Antoniadi, puisque c'était celle utilisée jusque là par tous les observateurs depuis plusieurs décennies[228]. Ils servent pour repérer les quadrangles lors des observations au télescope depuis la Terre, où l'on ne distingue que les variations d'intensité de lumière.
Atteindre Mercure depuis la Terre pose des défis techniques importants, car elle orbite beaucoup plus près du Soleil que la Terre[254]. Cela implique qu'une sonde se rendant sur Mercure doit dépenser plus d'énergie que pour se rendre surPluton[254].
L'énergie potentielle libérée en descendant le puits de potentiel du Soleil devient de l'énergie cinétique : une grande variation négative de vitesse devient alors nécessaire pour ralentir et se mettre en orbite stable[257]. Du fait de l'atmosphère négligeable de Mercure, un véhicule spatial dépend entièrement de sesmoteurs à réaction, l'aérofreinage étant exclu[258]. Pour ces raisons, une mission impliquant un atterrissage sur Mercure est très difficile, raison pour laquelle cela n'a encore jamais été fait[259].
Trajectoire deMESSENGER : la sonde spatiale réalise à six reprises un survol de planète afin d'obtenir l'assistance gravitationnelle nécessaire pour se mettre en orbite autour de Mercure.
Aussi, la proximité de Mercure avec le Soleil implique qu'une sonde orbitant autour de la planète reçoit environ dix fois plus d’énergie du Soleil que lorsqu'elle se situe sur une orbite terrestre[262] et le sol de Mercure sur sa face éclairée réfléchit une grande partie de la chaleur qu’il reçoit du Soleil[258], accroissant lescontraintes thermiques subies par un engin à basse altitude (les températures pouvant dépasser400 °C à la surface de la sonde)[262].
Ces difficultés impliquent qu'un voyage vers Mercure nécessite plus decarburant que ce qui est nécessaire pour s'échapper complètement du Système solaire. Par conséquent, son exploration a été plus tardive que des planètes telles queVénus ouMars et seules deux sondes spatiales l'ont visité avant l'arrivée deBepiColombo prévue pour 2025[263].
Mariner 10 est la première sonde à étudier Mercure de près[264]. Développée par l'agence spatiale américaine, laNASA, et lancée le, elle survole la planète à trois reprises, en mars et septembre1974 et en mars1975[30],[265]. À l'origine, elle est destinée à survoler et étudierVénus, mais les astronomes pensent qu'ils pourraient en faire usage également pour étudier Mercure, dont on connaissait peu de choses. Mariner 10 est ainsi la première sonde à avoir utilisé l'assistance gravitationnelle d'une planète — Vénus — pour en atteindre une autre[266].
Équipée d’unecaméra, d’unmagnétomètre et de plusieursspectromètres,Mariner 10 permet notamment la découverte d’unchamp magnétique significatif et de la forte densité de la planète, révélatrice d’unnoyau ferreux de grande taille. Lestélescopes terrestres les plus puissants n’avaient pas permis d’obtenir des images de qualité de la surface, du fait de la proximité de l’alignement avec le Soleil. La sonde prend, durant ces trois passages, plus de 2 000 photographies[267] de Mercure. Les photos prises parMariner 10 permettent cependant seulement de cartographier près de 45 % de la surface de la planète, car lors des trois passages Mercure présentait la même face au Soleil ; les régions à l'ombre étaient donc impossibles à cartographier. Ces images révèlent une surface couverte de cratères, à l’apparence très proche de celle de la Lune[268].
Mariner 10 permet de découvrir la présence d'une très mince atmosphère, ainsi qu'une magnétosphère. Cette dernière fut une surprise pour les astronomes. Elle apporte également des précisions sur sa vitesse de rotation. La mission arrive à terme le, lorsque la sonde se trouva à court de carburant. Comme son orbite ne peut plus être contrôlée avec précision, les contrôleurs de mission ordonnent à la sonde de s'éteindre[269]. Mariner 10 serait ainsi toujours en orbite autour du Soleil, passant près de Mercure tous les quelques mois[265].
MESSENGER (pourMErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging[270]) est la septième mission duprogrammeDiscovery, qui rassemble des projets d’exploration duSystème solaire à coût modéré et durée de développement courte. La sonde, dont la masse,ergols compris, est de 1,1 tonne, emporte sept instruments scientifiques, dont plusieursspectromètres, unaltimètrelaser, unmagnétomètre et des caméras[256]. Elle est lancée le deCap Canaveral, à bord d'unlanceurDelta II, le lancement ayant été décalé d'un jour pour cause de mauvais temps[271].
Il faut environ six ans et demi à la sonde avant qu'elle n'entre en orbite autour de Mercure[256]. Pour y parvenir, elle effectue durant son transit six survols rapprochés des planètes intérieures (la Terre en, Vénus à deux reprises en et 2007 et Mercure à trois reprises, en et et en), avec quelques corrections de trajectoire intermédiaires. Lors de ces survols de Mercure, suffisamment de données sont recueillies pour produire des images de plus de 95 % de sa surface. MESSENGER observe par ailleurs lemaximum solaire de 2012[256].
L’objectif de la mission est d’effectuer unecartographie complète de la planète[272], d’étudier la composition chimique de sa surface et de sonexosphère, son histoire géologique, samagnétosphère, la taille et les caractéristiques de sonnoyau ainsi que l’origine de sonchamp magnétique[273].
La fin de la mission, fixée initialement à, est repoussée par deux fois jusqu'en, et dans la phase finale, la sonde spatiale est placée sur une orbite plus rapprochée, permettant d'allonger le temps d'observation de ses instruments et d’accroître la résolution des données[274]. MESSENGER, après avoir épuisé les ergols utilisés pour maintenir son orbite, s'écrase sur le sol de Mercure le[275],[276].
Durant sa mission, MESSENGER prend plus de 277 000 photos[277], dont certaines possédant une résolution de 250 mètres par pixel, et permet de produire des cartes de sa composition globale, un modèle en trois dimensions de la magnétosphère, la topographie de l'hémisphère nord et caractériser les éléments volatils présents dans les cratères constamment ombragés des pôles[278].
Première () et dernière () images de Mercure par MESSENGER.
À partir des années 2000, l'Agence spatiale européenne planifie en collaboration avec l'Agence spatiale japonaise une mission baptisée BepiColombo[279]. Celle-ci prévoit de placer deux sondes en orbite autour de Mercure : l'une pour l'étude de l'intérieur et de la surface de la planète (Mercury Planetary Orbiter), développé par l'ESA, et l'autre pour étudier samagnétosphère (Mercury Magnetospheric Orbiter), développé par la JAXA[280]. Un projet d'envoi d'unatterrisseur embarqué avec la mission est prévu puis abandonné, pour des raisons budgétaires. Ces deux sondes sont envoyées par un lanceurAriane 5 le[281],[282]. Elles devraient rejoindre Mercure environ huit ans plus tard, fin 2025, en utilisant, comme les sondes précédentes, l'assistance gravitationnelle[283]. Sa mission principale durera jusqu'en, avec une prolongation possible jusqu'en[281].
Le programme BepiColombo a pour objectif de répondre à une douzaine de questions que se posent les astronomes[284], notamment au sujet de la magnétosphère et de la nature du noyau de Mercure (liquide ou solide), de la possible présence de glace au fond des cratères constamment à l'ombre, de la formation du Système solaire et de l'évolution en général d'une planète au voisinage de sonétoile[280]. Des mesures très précises du mouvement de Mercure vont également être effectuées, afin de vérifier la théorie de larelativité générale, explication actuelle de laprécession du périhélie observée dans son orbite[285].
Laplanète Mercure est un lieu récurrent dans les œuvres descience-fiction[286],[287]. Des thèmes courants liés à cette planète incluent les dangers d'être exposé aurayonnement solaire et la possibilité d'échapper à un rayonnement excessif en restant dans leterminateur lent de la planète (la frontière entre le jour et la nuit), notamment pour les œuvres écrites avant1965, alors que l'on pensait encore que Mercure possédait unerotation synchrone 1:1 avec leSoleil (et avait donc une face en permanence vers le Soleil), comme dansCercle vicieux d'Isaac Asimov, ou dans les nouvelles deLeigh Brackett[286]. Un autre thème abordé est celui des gouvernementsautocratiques ou violents, avec par exempleRendez-vous avec Rama d'Arthur C. Clarke[288]. Bien que ces récits soient fictifs, d'après des études publiées en, il est possible de considérer que des parties de la planète peuvent avoir étéhabitables. Ainsi, desformes de vie réelles, bien que probablement desmicro-organismes primitifs, ont peut-être existé sur la planète[289],[290].
De plus, un cratère, au pôle nord ou au pôle sud de Mercure, serait peut-être l'un des meilleurs endroits extraterrestres pour l'établissement d'une colonie humaine, là où la température resterait constante à environ−200°C[288]. Ceci est dû à une inclinaison axiale quasi nulle de la planète, et auvide quasi parfait à sa surface, empêchant l'apport dechaleur depuis les portions éclairées par le Soleil. De plus, de la glace se trouve dans ces cratères, permettant un accès à l'eau pour la colonie[291].
Vue d'artiste d'une colonie minière sur la Lune. Lacolonisation lunaire revêt de nombreuses similitudes avec celle de Mercure.
Une base n'importe où ailleurs serait exposée, en journée mercurienne (durant environ trois mois terrestres), à la chaleur intense duSoleil, puis durant une période nocturne identique, serait privée de la moindre source de chaleur extérieure : elle connaîtrait alors des températures diurnes de430 °C et des températures nocturnes de−180 °C[288],[292]. Cependant, pour éviter ces variations thermiques, les installations pourraient être enterrées sous plusieurs mètres derégolithe qui, dans le vide, servirait aussi bien d'isolant thermique que de bouclier antiradiations. Des approches similaires ont été proposées pour l'installation de bases sur laLune[293], dont le jour dure deux semaines, suivi d'une nuit de deux semaines également. D'une façon générale, la colonisation de Mercure revêt certaines similarités avec celle de la Lune, du fait de leur relativement grande période autour du Soleil, de leur inclinaison quasi nulle et de leur absence d'atmosphère : la colonisation de Mercure pourrait se faire avec presque les mêmes technologies[294]. Mercure aurait même un avantage par rapport à la Lune : la gravité étant sur la planète 38 % de celle de la Terre, cela est suffisant pour éviter aux astronautes la réduction de masse osseuse se produisant dans un environnement à très faible gravité[288].
Par ailleurs, la planète étant proche du Soleil, il serait possible de capter de grandes quantités d'énergie le jour, et de s'en servir ensuite la nuit[288]. En revanche, la protection des robots et des véhicules contre la chaleur de l'étoile pourrait poser beaucoup plus de difficultés, entraînant une limitation des activités en surface durant le jour ou une très importante protection thermique[262].
Une autre solution est évoquée dans les romans et les nouvelles deKim Stanley Robinson, en particulier dansLa Trilogie de Mars (1996) et2312 (2012), où Mercure est le foyer d'une vaste ville appelée Terminator, peuplée d'un grand nombre d'artistes et de musiciens. Pour éviter le dangereuxrayonnement solaire, la ville fait le tour de l'équateur de la planète sur des rails à une vitesse suivant la rotation de la planète, afin que le soleil ne se lève jamais complètement au-dessus de l'horizon. Une ville située du côté obscur de la planète, et suivant la lente rotation de la planète sur rails pour précéder le soleil est ainsi une solution réellement envisagée[292].
Finalement, une colonisation de Mercure revêtirait un intérêt économique, car il y réside des concentrations de minerais bien plus élevées que sur toutes les autres planètes du Système solaire[292].
Selon lesastrologues occidentaux, Mercure symboliserait le raisonnement[295], la faculté de communication[296] et d’adaptation[297] au jour le jour à l’environnement, la manière dont on échangerait des informations (comme le dieu romainMercure, messager des dieux).
↑Pluton a longtemps été considérée comme la plus petite planète du Système solaire, mais a été reclassée commeplanète naine par l'Union astronomique internationale en 2006, et n'est donc plus considérée comme une planète.
↑Le déplacement angulaire total du Soleil pendant son mouvement rétrograde apparent, vu depuis la surface de Mercure, est de ~1,23°, tandis que le diamètre angulaire du Soleil lorsque le mouvement rétrograde apparent commence et se termine est de ~1,71°, augmentant jusqu'à ~1,73° au périhélie (à mi-chemin du mouvement rétrograde)
↑Soit avant la phasegéante rouge de l’évolution du Soleil.
↑42,98 secondes d'arc par siècle correspondent à degré par siècle, d'où siècles pour un tour complet. Un calcul plus précis serait le suivant : degré par siècle, d'où siècles pour un tour complet, soit12,5 millions de révolutions).
↑Si Rnoyau = 0,85 × Rplanète, alors Vnoyau = 0,853 Vplanète = 0,614 Vplanète, le volume étant proportionnel au cube du rayon.
« Sean C. Solomon, the principal investigator for MESSENGER, said there was enough ice there to encase Washington, D.C., in a frozen block two and a half miles deep. »
↑AugusteWahlen,Nouveau dictionnaire de la conversation : ou répertoire universel de toutes les connaissances nécessaires, utiles ou agréables dans la vie sociale, et relatives aux sciences, aux lettres, aux arts, à l'histoire, à la géographie, etc., avec des notices sur les principaux personnages, morts et vivants, de tous les pays, sur le plan du conversation's lexicon, Librairie Historique-Artistique,(lire en ligne).
Les co-auteurs de l'article sont Chuanfei Dong, Liang Wang, Ammar Hakim, Amitava Bhattacharjee, James A. Slavin, Gina A. DiBraccio et Kai Germaschewski.
La version du 8 août 2020 de cet article a été reconnue comme « article de qualité », c'est-à-dire qu'elle répond à des critères de qualité concernant le style, la clarté, la pertinence, la citation des sources et l'illustration.
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