Mercure porte bien le nom du messager romain des dieux. Cela est dû au fait que son mouvement apparent dans le ciel nocturne était plus rapide que celui des autres planètes. Au fur et à mesure que les astronomes en apprenaient davantage sur cette «planète messagère», ils ont compris que son mouvement était dû à son orbite proche du Soleil, ce qui lui fait accomplir une seule orbite tous les 88 jours.
La proximité de Mercure avec le Soleil n'est qu'une de ses caractéristiques déterminantes. Comparé aux autres planètes du système solaire, il subit de fortes variations de température, allant de très chaud à très froid. Il est également très rocheux et n'a aucune atmosphère à proprement parler. Mais pour vraiment avoir une idée de la façon dont Mercure se compare par rapport aux autres planètes du système solaire, nous devons regarder comment Mercure se compare à la Terre.
Taille, masse et orbite:
Le diamètre de Mercure est de 4 879 km, soit environ 38% du diamètre de la Terre. En d'autres termes, si vous mettez trois Mercurys côte à côte, ils seraient un peu plus grands que la Terre d'un bout à l'autre. Bien que cela rend Mercure plus petit que les plus grands satellites naturels de notre système - tels que Ganymède et Titan - il est plus massif et beaucoup plus dense qu'ils ne le sont.
En fait, la masse de Mercure est d'environ 3,3 x 1023 kg (5,5% la masse de la Terre) ce qui signifie que sa densité - à 5,427 g / cm3 - est la deuxième plus élevée de toutes les planètes du système solaire, seulement légèrement inférieure à celle de la Terre (5,515 g / cm3). Cela signifie également que la gravité de la surface de Mercure est de 3,7 m / s2, ce qui équivaut à 38% de la gravité terrestre (0,38g). Cela signifie que si vous pesiez 100 kg (220 lb) sur Terre, vous peseriez 38 kg (84 lb) sur Mercure.
Pendant ce temps, la surface de Mercure est de 75 millions de kilomètres carrés, soit environ 10% de la surface de la Terre. Si vous pouviez déballer Mercure, ce serait presque le double de la superficie de l'Asie (44 millions de km2). Et le volume de Mercure est de 6,1 x 1010 km3, ce qui représente 5,4% du volume de la Terre. En d'autres termes, vous pourriez placer Mercure à l'intérieur de la Terre 18 fois et avoir encore un peu de place.
En termes d'orbite, Mercure et la Terre ne pourraient probablement pas être plus différents. D'une part, Mercure a l'orbite la plus excentrique de toutes les planètes du système solaire (0,205), par rapport à 0,0167 sur Terre. De ce fait, sa distance au Soleil varie entre 46 millions de kilomètres (29 millions de mi) au plus proche (périhélie) et 70 millions de kilomètres (43 millions de mi) au plus éloigné (aphélie).
Cela place Mercure beaucoup plus près du Soleil que la Terre, qui orbite à une distance moyenne de 149 598 023 km (92 955 902 mi), soit 1 UA. Cette distance varie de 147 095 000 km (91 401 000 mi) à 152 100 000 km (94 500 000 mi) - 0,98 à 1,017 UA. Et avec une vitesse orbitale moyenne de 47,362 km / s (29,429 mi / s), il faut à Mercure 87,969 jours terrestres au total pour compléter une seule orbite - par rapport aux 365,25 jours terrestres.
Cependant, étant donné que Mercure prend également 58,646 jours pour effectuer une seule rotation, il faut 176 jours terrestres pour que le Soleil revienne au même endroit dans le ciel (aka. Un jour solaire). Donc sur Mercure, un seul jour est deux fois plus long qu'une seule année. Pendant ce temps sur Terre, une seule journée solaire dure 24 heures, en raison de sa rotation rapide de 1674,4 km / h. Le mercure a également l'inclinaison axiale la plus faible de toutes les planètes du système solaire - environ 0,027 °, contre 23,439 ° sur Terre.
Structure et composition:
Tout comme la Terre, Mercure est une planète terrestre, ce qui signifie qu'elle est composée de minéraux et de métaux silicatés qui sont différenciés entre un noyau métallique solide et une croûte et un manteau de silicate. Pour Mercure, la décomposition de ces éléments est plus élevée que la Terre. Alors que la Terre est principalement composée de minéraux silicatés, Mercure est composé à 70% de métaux et à 30% de matériaux silicatés.
Tout comme la Terre, l’intérieur de Mercure serait composé d’un fer en fusion entouré d’un manteau de silicate. Le cœur, le manteau et la croûte de Mercure mesurent respectivement 1 800 km, 600 km et 100 à 300 km d'épaisseur; tandis que le noyau, le manteau et la croûte terrestre mesurent respectivement 3478 km, 2800 km et jusqu'à 100 km d'épaisseur.
De plus, les géologues estiment que le noyau de Mercure occupe environ 42% de son volume (contre 17% sur Terre) et que le noyau a une teneur en fer plus élevée que celle de n'importe quelle autre planète majeure du système solaire. Plusieurs théories ont été proposées pour expliquer cela, la plus largement acceptée étant que Mercure était autrefois une planète plus grande qui a été frappée par un planétésimal qui a enlevé une grande partie de la croûte et du manteau d'origine.
Caractéristiques de la surface:
En termes de surface, Mercure ressemble beaucoup plus à la Lune qu'à la Terre. Il a un paysage sec marqué par des cratères d'impact d'astéroïdes et d'anciennes coulées de lave. Combinées à de vastes plaines, elles indiquent que la planète est géologiquement inactive depuis des milliards d'années.
Les noms de ces fonctionnalités proviennent de diverses sources. Les cratères portent le nom d'artistes, de musiciens, de peintres et d'auteurs; les crêtes sont nommées pour les scientifiques; les dépressions sont nommées d'après des œuvres d'architecture; les montagnes sont nommées pour le mot «chaud» dans différentes langues; les avions portent le nom de Mercure en plusieurs langues; les escarpements portent le nom de navires d'expéditions scientifiques et les vallées portent le nom d'installations de radiotélescopes.
Pendant et après sa formation il y a 4,6 milliards d'années, Mercure a été lourdement bombardé par des comètes et des astéroïdes, et peut-être encore pendant la période du bombardement lourd tardif. En raison de son absence d'atmosphère et de précipitations, ces cratères restent intacts des milliards d'années plus tard. Les cratères du mercure varient en diamètre, de petites cavités en forme de bol à des bassins d'impact à anneaux multiples sur des centaines de kilomètres de diamètre.
Le plus grand cratère connu est le bassin de Caloris, qui mesure 1 550 km (963 mi) de diamètre. L'impact qui l'a créé était si puissant qu'il a provoqué des éruptions de lave de l'autre côté de la planète et a laissé un anneau concentrique de plus de 2 km (1,24 mi) de hauteur entourant le cratère d'impact. Dans l'ensemble, une quinzaine de bassins d'impact ont été identifiés sur les parties de Mercure qui ont été étudiées.
La surface de la Terre, quant à elle, est sensiblement différente. Pour commencer, 70% de la surface est couverte par les océans tandis que les zones où la croûte terrestre s'élève au-dessus du niveau de la mer forment les continents. Au-dessus et en dessous du niveau de la mer, il y a des éléments montagneux, des volcans, des escarpements (tranchées), des canyons, des plateaux et des plaines abyssales. Les parties restantes de la surface sont couvertes de montagnes, de déserts, de plaines, de plateaux et d'autres formes de relief.
La surface de Mercure montre de nombreux signes d'activité géologique dans le passé, principalement sous la forme de crêtes étroites qui s'étendent sur des centaines de kilomètres de long. On pense que ceux-ci se sont formés lorsque le noyau et le manteau de Mercure se sont refroidis et se sont contractés à un moment où la croûte s'était déjà solidifiée. Cependant, l'activité géologique a cessé il y a des milliards d'années et sa croûte est restée solide depuis.
Pendant ce temps, la Terre est toujours géologiquement active, possédant la convection du manteau. La lithosphère (la croûte et la couche supérieure du manteau) est divisée en morceaux appelés plaques tectoniques. Ces plaques se déplacent les unes par rapport aux autres et les interactions entre elles sont à l'origine des tremblements de terre, de l'activité volcanique (comme le «Pacific Ring of Fire»), de la construction de montagnes et de la formation de tranchées océaniques.
Atmosphère et température:
En ce qui concerne leurs atmosphères, la Terre et Mercure ne pourraient pas être plus différents. La Terre a une atmosphère dense composée de cinq couches principales - la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l'exosphère. L'atmosphère de la Terre est également principalement composée d'azote (78%) et d'oxygène (21%) avec des traces de vapeur d'eau, de dioxyde de carbone et d'autres molécules gazeuses.
Pour cette raison, la température de surface moyenne sur Terre est d'environ 14 ° C, avec de nombreuses variations en raison de la région géographique, de l'altitude et de la période de l'année. La température la plus chaude jamais enregistrée sur Terre était de 70,7 ° C (159 ° F) dans le désert de Lut d'Iran, tandis que la température la plus froide était de -89,2 ° C (-129 ° F) à la station soviétique de Vostok sur le plateau antarctique.
Le mercure, quant à lui, a une exosphère ténue et variable composée d'hydrogène, d'hélium, d'oxygène, de sodium, de calcium, de potassium et de vapeur d'eau, avec un niveau de pression combiné d'environ 10-14 bar (un quadrillionième de la pression atmosphérique de la Terre). On pense que cette exosphère s'est formée à partir de particules capturées par le soleil, de dégazage volcanique et de débris projetés en orbite par des impacts de micrométéorites.
Parce qu'il n'a pas d'atmosphère viable, Mercure n'a aucun moyen de retenir la chaleur du Soleil. En raison de cela et de son excentricité élevée, la planète connaît des variations de température beaucoup plus extrêmes que la Terre. Alors que le côté qui fait face au soleil peut atteindre des températures allant jusqu'à 700 K (427 ° C), le côté qui est dans l'obscurité peut atteindre des températures aussi basses que 100 K (-173 ° C).
Malgré ces températures élevées, l'existence de glace d'eau et même de molécules organiques a été confirmée à la surface de Mercure. Les sols des cratères profonds des pôles ne sont jamais exposés à la lumière directe du soleil et les températures y restent inférieures à la moyenne planétaire. À cet égard, Mercure et la Terre ont quelque chose d'autre en commun, qui est la présence de glace d'eau dans ses régions polaires.
Champs magnétiques:
Tout comme la Terre, Mercure possède un champ magnétique important et apparemment mondial, qui représente environ 1,1% de la force de la Terre. Il est probable que ce champ magnétique soit généré par un effet dynamo, d'une manière similaire au champ magnétique de la Terre. Cet effet dynamo résulterait de la circulation du noyau liquide riche en fer de la planète.
Le champ magnétique de Mercure est suffisamment puissant pour dévier le vent solaire autour de la planète, créant ainsi une magnétosphère. La magnétosphère de la planète, bien que suffisamment petite pour tenir dans la Terre, est suffisamment forte pour piéger le plasma du vent solaire, ce qui contribue à l'altération spatiale de la surface de la planète.
Tout compte fait, Mercure et la Terre sont en contraste frappant. Bien que les deux soient de nature terrestre, Mercure est significativement plus petit et moins massif que la Terre, bien qu'il ait une densité similaire. La composition de Mercure est également beaucoup plus métallique que celle de la Terre, et sa résonance orbitale 3: 2 fait qu'un seul jour est deux fois plus long qu'un an.
Mais peut-être le plus frappant de tous sont les extrêmes des variations de température que traverse Mercure par rapport à la Terre. Naturellement, cela est dû au fait que Mercure orbite beaucoup plus près du Soleil que la Terre et n'a pas d'atmosphère à proprement parler. Et ses longs jours et ses longues nuits signifient également qu'un côté est constamment cuit par le soleil ou dans l'obscurité glaciale.
Nous avons écrit de nombreuses histoires sur Mercury dans Space Magazine. Voici des faits intéressants sur le mercure, quel type de planète est le mercure?, Combien de temps dure une journée sur le mercure?, L'orbite du mercure. Combien de temps dure une année sur le mercure?, Quelle est la température de surface du mercure?, Glace aquatique et matières organiques trouvées au pôle Nord de Mercure, Caractéristiques du mercure, Surface du mercure et Missions au mercure
Si vous souhaitez plus d'informations sur Mercure, consultez le Guide d'exploration du système solaire de la NASA et voici un lien vers la page MESSENGER Misson de la NASA.
Nous avons également enregistré un épisode entier de Astronomy Cast qui concerne à peu près la planète Mercure. Écoutez-le ici, épisode 49: Mercure.
Sources:
- NASA: Exploration du système solaire - Mercure
- NASA - Mercure en profondeur
- Wikipédia - Mercure
- Wikipédia - Terre
