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Le mercure est tectoniquement actif, ce qui le rend unique comme la Terre

Les humains ont développé la capacité de détecter des planètes rocheuses dans les zones habitables d'étoiles lointaines. Le jour viendra où nous devrons prendre des décisions très coûteuses sur les planètes qu'il convient de visiter, à coloniser ou à rechercher la vie.

Comment prenons-nous ces décisions? De nouvelles recherches sur la géologie de la planète Mercure pourraient être utiles. Nous avons enfin quelque chose à comparer à la géologie active de la Terre - et peut-être à un système qui pourrait nous en apprendre davantage sur les conditions nécessaires à la vie.

Le mercure est actuellement actif sur le plan tectonique. Hormis la Terre, c'est la seule planète rocheuse de ce système solaire qui continue de pousser lentement certaines parties de sa croûte et de modifier la surface au fil du temps. Cela signifie que nous avons enfin quelque chose d'autre à comparer avec la géologie active de la Terre.

«Avec l’histoire tectonique, il dresse un tout nouveau portrait de ce que doit être l’histoire de Mercure», déclare Thomas Watters, scientifique principal du Centre d’études de la Terre et des planètes du Smithsonian au National Air and Space Museum. nouveau document sur la géologie de Mercure. "Cela place Mercury très près de la Terre en termes de refroidissement très lent qui permet à l'extérieur de rester froid et à l'intérieur chaud."

Mercure est une petite planète difficile à étudier. Plus grand que notre lune mais beaucoup plus petit que la Terre, il tourne autour du soleil. Les températures varient de 800 degrés à -280 degrés Fahrenheit, mais c'est une planète rocheuse faite d'éléments similaires à la Terre. Mercure est très éloigné et sa proximité avec le soleil fait qu’il faut lutter contre beaucoup de gravité. Il faut plus de carburant pour visiter Mercure que pour quitter le système solaire. La NASA s'est rendue pour la première fois lorsque le vaisseau spatial Mariner 10 l'a survolé en 1974.

hiresMercWEB.jpg Le vaisseau spatial MESSENGER de la NASA a renvoyé des images haute résolution de la surface de Mercure qui ont confirmé non seulement des signes d'activité tectonique (les flèches indiquent des failles et d'autres formes de relief de surface), mais également une activité géologique de la planète. (Laboratoire de physique appliquée de la NASA / Johns Hopkins)

«Mariner 10 n'a pas représenté un hémisphère complet, mais une bonne partie» de la surface de Mercury en basse résolution, explique Watters. «Ces images montrent clairement que des croûtes de faute volumineuse indiquant que la croûte avait été soudée et contractée ont été fusionnées."

La mission Mariner 10 nous a montré que Mercure était actif depuis des milliards d'années. Les scientifiques pourraient regarder de longs escarpements ressemblant à des falaises, ou «escarpements», et voir où la surface de la planète avait été poussée vers le haut. La densité de cratères résultant des impacts de météores leur a permis de travailler en arrière et de déterminer à peu près combien de temps ces écharpes se sont formées. La mission a également découvert que Mercure avait au moins les restes d’un champ magnétique faible.

Mais était-ce tout cela dans un passé lointain? Une mission plus récente en orbite autour de Mercure utilisant la navette spatiale MESSENGER a été lancée en 2004 et a recueilli des données jusqu'à son écrasement en 2015. Il s'agissait de données provenant de la fin de l'orbite en décomposition, car elle était sur le point d'ajouter un nouveau cratère à la surface. de la planète, cela a permis à Watters et à ses collègues de comprendre ce qui se passe encore sur Mercure.

À l'origine, MESSENGER était supposé cartographier la surface depuis une orbite très haute jusqu'à épuisement de la réserve de carburant et s'écraserait. Mais la NASA a changé de plan en cours de route. La vie de la mission étant déjà limitée par l’influence gravitationnelle proche du soleil, ils ont donc pris un petit risque.

En raison de la force des marées solaires, dit Watters, «il n’est pas possible de garder un engin spatial en orbite autour de Mercure pendant longtemps».

La NASA a décidé d’envoyer MESSENGER sur une orbite basse terminale leur permettant d’obtenir des gros plans d’une partie de la surface avant la fin. Ça a marché.

«Lorsque nous avons abaissé l'altitude, nous avons obtenu [la résolution de la caméra de la surface] à un ou deux mètres par pixel à certains endroits», déclare Watters. «C'était comme une nouvelle mission. Cela signifiait que le vaisseau spatial était voué à l'échec, mais cela allait arriver de toute façon ... La grande nouvelle dans ces images de MESSENGER de la campagne finale de basse altitude est que nous avons trouvé de très petites versions de ces gros foulards que nous savions être sur Mercury depuis Mariner 10. "

Les petits escarpements sont clairement formés récemment (avec un minimum d'impact de météores) et montrent que la surface de Mercure a continué à changer relativement récemment, à une échelle de millions d'années plutôt que de milliards. Les données ont prouvé que la formation et la géologie en cours de Mercure ressemblent beaucoup à celles de la Terre. Il possède un système tectonique des plaques en cours, mais avec une différence essentielle par rapport au nôtre.

"La coquille de la Terre est brisée en une douzaine de plaques qui sont à l'origine de la plus grande partie de l'activité tectonique sur Terre", déclare Watters. «Sur le mercure, nous n’avons aucune preuve d’une série de plaques. Mercure semble être une planète à une plaque. Cette coquille se contracte uniformément. Nous ne comprenons pas vraiment pourquoi la Terre a développé cette mosaïque de plaques. Mais c'est ce qui empêche la Terre de se contracter. "

Le mercure a toujours un noyau en fusion, comme la Terre. Au fur et à mesure que le cœur de Mercury se refroidit, sa densité augmente et devient légèrement plus petite. Quand elle se contracte, la croûte extérieure plus froide et rocheuse s’effondre légèrement, créant des escarpements et provoquant une légère contraction de la planète. Les contractions ont probablement enlevé un à deux kilomètres du diamètre de Mercure au cours des 3, 9 milliards d'années écoulées.

Mars, la chose la plus proche d’une autre planète habitable de notre système solaire, est aussi une planète rocheuse composée de matériaux similaires à Mercure, Vénus et la Terre. Mais il semble que son noyau ne soit que partiellement fondu. Il n'a pas de système de plaque tectonique actif. Il y a bien longtemps, Mars avait à la fois un champ magnétique et une atmosphère. Lorsque le champ a disparu, l'atmosphère s'est dégagée dans l'espace.

Pourrait-il y avoir une relation entre les noyaux fondus, la tectonique des plaques et les champs magnétiques permettant l'existence d'une atmosphère dense?

«Ce que nous avons découvert de Mercury, c’est qu’aucune autre planète à notre connaissance est aussi active sur le plan tectonique», déclare Watters. «Essayer de comprendre comment les planètes rocheuses évoluent dans ce système solaire. . . . quel est le spectre d'évolution sur un corps rocheux? La tectonique des plaques est-elle un élément nécessaire du développement de la vie sur une planète rocheuse? Il y a des choses vraiment importantes à apprendre. ”

Le mercure est tectoniquement actif, ce qui le rend unique comme la Terre