Il y a plusieurs années, le designer Tyler Nordgren a créé une série d'affiches rétro de style parcs nationaux célébrant les merveilles de notre système solaire, des volcans de la lune Io de Jupiter aux geysers de la lune de Saturne Enceladus. Mais il y avait une caractéristique frappante qui ne figurait pas sur la liste - parce qu'elle n'avait pas encore été découverte. Voici la grande vallée de Mercure.
La vaste cicatrice à la surface de la planète la plus proche du soleil mesure 250 km de large, 600 km de long et 2 km de profondeur, ce qui en fait la plus grande vallée de la planète, selon un communiqué de presse de la American Geophysical Union. Le canyon domine même la plus grande vallée de la Terre, le Grand Canyon, long de 277 milles (toutefois, Valles Marineris sur Mars de 1 860 milles est toujours le plus grand canyon du système solaire en termes de longueur).
La Grande Vallée a été découverte à l'aide d'images capturées par la sonde spatiale MESSENGER de la NASA, qui a orbité autour de Mercure entre mars 2011 et avril 2015 avant de s'écraser (intentionnellement) à la surface de la planète. Tom Watters, scientifique principal au Musée national de l'air et de l'espace du Smithsonian, et son équipe ont découvert la vallée en analysant les données de cette mission. Leurs recherches sont détaillées dans la revue Geophysical Research Letters .
La taille de la vallée est certes impressionnante, mais ce qu’elle révèle au sujet de la composition et de l’histoire de Mercure est encore plus significative. Contrairement au Grand Canyon, créé par l'écoulement de l'eau, ou au Great Rift, en Afrique de l'Est, causé par la séparation de deux plaques tectoniques, la Grande Vallée semble avoir été créée à partir d'un autre processus, dit Watters.
Sur Terre, les plaques tectoniques se séparent et se brisent sans cesse. Mais Mercure possède une seule plaque, appelée lithosphère, qui agit comme une coquille autour de la planète. Lorsque la planète se refroidit, la surface se contracte et se déforme. Parmi les résultats, on trouve des «échappatoires», comme Enterprise Rupes et Belgica Rupes, les deux falaises géantes bordant la Grande Vallée.
Dans une étude précédente publiée fin septembre, Watters et son équipe ont montré que Mercure contenait de nombreux petits pièges récemment créés, indiquant que la lithosphère de la planète était toujours en mouvement et en transformation. En d'autres termes, comme la Terre, il est toujours actif sur le plan tectonique. Les lectures de MESSENGER ont également montré que la planète avait un champ magnétique depuis 3, 6 milliards d’années, ce qui indique qu’au moins la partie externe de son noyau en fusion est encore chaude.
Le fait que Mercury soit tectoniquement actif était une surprise, a déclaré Watters. Auparavant, les chercheurs pensaient que le noyau de Mercure avait gelé il y a longtemps et que la planète était un bloc de roche statique. «La sagesse conventionnelle est que plus la taille d'un corps est petite, plus il se refroidit rapidement», déclare Watters. «L'idée était que Mercure devait s'être refroidi depuis longtemps en raison de sa taille. Mais pour conserver son champ magnétique pendant des milliards d’années, il a dû refroidir beaucoup plus lentement et conserver la tectonique actuellement active. ”
"C'est pourquoi nous explorons", a déclaré Jim Green, directeur des sciences planétaires de la NASA, dans un communiqué de presse. «Pendant des années, les scientifiques ont pensé que l’activité tectonique de Mercure se situait dans un passé lointain. C'est passionnant de considérer que cette petite planète - pas beaucoup plus grande que la lune de la Terre - est active même aujourd'hui. "
Watters souligne que la lithosphère en une pièce de Mercure montre que les quatre planètes internes rocheuses de notre système solaire ont toutes une histoire très différente. La Terre et Mercure sont tous deux actifs sur le plan tectonique mais de manières très différentes. Vénus peut ou non avoir une activité tectonique, mais si c'est le cas, le processus est également différent puisqu'il est prouvé que sa croûte est très jeune, âgée d'un milliard d'années ou moins. Mars a peut-être également eu une activité tectonique dans le passé, mais cette activité a été interrompue il y a longtemps.
«Chaque planète rocheuse a emprunté un chemin unique et il n'y a pas cette image claire d'activité où les planètes prennent un chemin évolutif vers la tectonique des plaques», déclare Watters. "Cela ouvre beaucoup de questions."
Comprendre la diversité des origines des planètes dans notre propre cour est une étape importante pour préparer toutes les données de l'observatoire astronomique de Kepler et, à terme, le télescope James Webb apportera des centaines ou des milliers de planètes rocheuses se trouvant en dehors de notre système solaire, dit Watters. Ce sera un grand jour pour l'astronomie.
