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SOLEIL
MERCURE Terre
VENUS
JUPITER
SATURNE
NEPTUNE
Pluton
URANUS
MARS
W
Bienvenue sur Mercure
Mercure est la planète la plus proche du Soleil et la moins massive du système solaire1. Son éloignement au Soleil est
compris entre 0,3075 et 0,4667 UA, ce qui correspond à une excentricité orbitale de 0,2056 — plus de douze fois supé-
rieure à celle de la Terre, et de loin la plus élevée du Système solaire. Elle est visible à l’œil nu depuis la Terre avec un
diamètre apparent de 4,5 à 13 secondes d’arc, et une magnitude apparente de 5,7 à -2,3 ; son observation est toutefois
rendue difcile par son élongation toujours inférieure à 28,3° qui la noie le plus souvent dans l’éclat du Soleil.
Mercure a la particularité d’être en résonance 3:2 sur son orbite, sa période de révolution (87,969 jours) valant exacte-
ment 1,5 fois sa période de rotation (58,646 jours), et donc la moitié d’un jour solaire (175,938 jours). 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. Son périhélie
connaît une précession autour du Soleil plus rapide que celle prédite par la mécanique newtonienne, une avance de
42,98 secondes d’arc par siècle2 qui n’a pu être complètement expliquée que dans le cadre de la relativité généra-
le3.
Mercure est une planète tellurique, comme le sont également Vénus, la Terre et Mars. Elle est près de trois fois plus petite
et presque vingt fois moins massive que la Terre mais presque aussi dense qu’elle, avec une gravité de surface prati-
quement égale à celle de Mars, qui est pourtant près de deux fois plus massive. Sa densité remarquable — dépassée
seulement par celle de la Terre, qui lui serait d’ailleurs inférieure sans l’effet de la compression gravitationnelle — est due
à l’importance de son noyau métallique, qui occuperait plus de 40 % de son volume, contre seulement 17 % pour la
Terre.
Comme Vénus, Mercure est quasiment sphérique — son aplatissement peut être considéré comme nul — en raison de
sa rotation très lente. Dépourvue de véritable atmosphère, sa surface est très fortement cratérisée, globalement similaire
à la face cachée de la Lune. Seules deux sondes spatiales ont étudié Mercure. Mariner 10, qui a survolé à trois reprises la
planète en 1974–1975, a cartographié 45 % de sa surface et découvert son champ magnétique. La sonde MESSENGER,
après trois survols en 2008-2009, s’est mis en orbite autour de Mercure en mars 2011 et a entamé une étude détaillée no-
tamment de sa topographie, son histoire géologique, son champ magnétique et son exosphère.
La quasi-absence d’atmosphère — il s’agit en fait d’une exosphère exerçant une pression au sol de l’ordre d’1 nPa (10-
14 atm) — combinée à la proximité du Soleil — dont l’irradiance à la surface de Mercure varie entre 4,6 et 10,6 fois la
constante solaire (1 362 W/m2) — engendre des températures en surface allant de 90 K (-183 °C) au fond des cratères
polaires (là où les rayons du Soleil ne parviennent jamais) jusqu’à 700 K (427 °C) au point subsolaire au périhélie.
La planète Mercure doit son nom au dieu Mercure du commerce et des voyages, également messager des autres dieux
dans la mythologie romaine. La planète a été nommée ainsi par les Romains à cause de la vitesse à laquelle elle se
déplaçait4. Le symbole astronomique de Mercure est un cercle posé sur une croix et portant un demi-cercle en forme
de cornes (Unicode : ☿). C’est une représentation du caducée du dieu Hermès. Mercure laissa également son nom au
troisième jour de la semaine, mercredi (« Mercurii dies »)5.
Carte d’identité de Mercure
Mercure aurait semble-t-il été découverte par Chaldée au VIIème siècle avant Jésus-Christ. Depuis, peu
d’observation sur Mercure. Juste une sonde Mariner 10 qui nous a ramené 4 000 photographies, dont cer-
taines nous montrent des détails du sol de seulement 50 mètres.
Rayon : 2439,7 km (2,5 fois plus petite que la Terre)
Masse : 3,3022 * 1026 g
Densité : 5,427 g/cm3
Distance minimale du Soleil : 46 000 000 km
Distance moyenne du Soleil : 57 909 175 km
Distance maximale du Soleil : 69 820 000 km
Nombre de satellite : 0
Pesanteur (1 kg = Terre) : 0,38
Gravitation : 3,7 m/sec²
Rotation : 58,6462 jours
Révolution : 87,97 jours
Vitesse orbitale : 47,8725 km/s
Vitesse de libération (à l’équateur) : 4,25 km/s
Température minimale : -173°C
Température moyenne : 167°C
Température maximale : 427°C
Magnitude : >-1,9
Découverte (moment où l’on a compris que c’était une planète) : les Chaldéens au VIIème siècle avant
Jésus-Christ
Inclinaison de l’équateur sur le plan orbitale : 0°
Inclinaison de l’orbite : sur le plan de l’écliptique : 7°
Excentricité : 0,20563069
Temps mis à la lumière pour nous parvenir dans le meilleur des cas : 5 minutes
Mercure est visible avec des yeux mais le fait qu’elle soit si proche du Soleil en fait un astre difcile à obser-
ver.
Composition de l’atmosphère:
Hélium : 42%
Sodium : 42%
Oxygène : 15%
Autres : 1%
Comme pour l’ensemble des planètes du système solaire, l’orbite de Mercure connaît une très lente précession du périhélie autour du So-
leilNote 2. Cependant, contrairement aux autres planètes, la période de précession du périhélie de Mercure ne concorde pas avec les
prédictions faites à l’aide de la mécanique newtonienne.
En effet, Mercure connaît une précession légèrement plus rapide que celle à laquelle on peut s’attendre en appliquant les lois de la méca-
nique céleste, et se trouve en avance d’environ 43 secondes d’arc par siècle11.
Les astronomes ont donc, dans un premier temps, pensé à la présence d’un ou plusieurs corps entre le Soleil et l’orbite de Mercure dont
l’interaction gravitationnelle perturberait le mouvement de cette dernière. L’astronome français Urbain Le Verrier — qui avait découvert en
1846 la planète Neptune à partir d’anomalies dans l’orbite d’Uranus — se pencha sur le problème et suggéra la présence d’une seconde
ceinture d’astéroïdes entre le Soleil et Mercure. Des calculs effectués, en prenant en compte l’inuence gravitationnelle de ces corps, de-
vaient alors concorder avec la précession observée.
Le 28 mars 1859, Le Verrier fut contacté par le médecin français Lescarbault à propos d’une tache noire qu’il aurait vu passer devant le So-
leil deux jours avant et qui était probablement, d’après lui, une planète intramercurienne. Le Verrier postula alors que cette planète — qu’il
nomma Vulcain — était responsable des anomalies du mouvement de Mercure et se mit en tête de la découvrir. À partir des informations
de Lescarbault, il conclut que Vulcain tournait autour du Soleil en 19 jours et 7 heures à une distance moyenne de 0,14 ua. Il en déduit éga-
lement un diamètre d’environ 2 000 km et une masse de 1/17e de celle de Mercure. Cette masse était cependant bien trop faible pour
expliquer les anomalies, mais Vulcain était une bonne candidate au corps le plus gros de cette hypothétique ceinture d’astéroïdes interne
à Mercure.
Le Verrier prota alors de l’éclipse de Soleil de 1860 pour mobiliser tous les astronomes français an de repérer Vulcain, mais personne ne put
la trouver. Le Verrier resta cependant conant après que le professeur Wolf, du Centre de données des taches solaires à Zurich, eut observé
sur le Soleil deux douzaines de taches suspectes. La planète fut recherchée pendant des décennies. Certains astronomes attestèrent l’avoir
vue passer devant le Soleil. Parfois plusieurs dirent l’avoir repérée, mais à des endroits différents.
Précession du périhélie
Finalement, l’énigme fut résolue en 1916 avec la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. En appliquant la relativité générale au mouvement de Mercure, on en arrive à la pré-
cession mesurée.
La surface
La surface de Mercure est couverte d’un tapis poussiéreux de minéraux (silicates),de cassures et de cratères12. La planète ressemble beaucoup en apparence à la Lune, ne présen-
tant a priori aucun signe d’activité interne. Pour les astronomes, ces cratères sont très anciens et racontent l’histoire de la formation du système solaire, lorsque les planétésimaux en-
traient en collision avec les jeunes planètes pour fusionner avec elles. Par opposition, certaines portions de la surface de Mercure semblent lisses, vierges de tout impact18,19. 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 une surface lisse, blanchâtre. Ces plaines
datent d’un âge plus récent, postérieur à la période de bombardements intenses. La découverte des plaines volcaniques sur la surface aurait mis en cause par les chutes d’énormes
astéroides qui atteigné le manteau et en même temps créer des éruptions volcaniques à l’opposé de la planète de fer.
Seule la partie est du bassin a pu être photographiée par la sonde Mariner 10, la partie ouest étant plongée dans l’ombre au moment du survol de Mercure20.L’impact aurait «creuser»
jusqu’au manteau planétaire de Mercure,créer des ondes de choc qui ont perturbé et traversé le noyau puis faire des plissement à l’opposé du cratère.
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