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Mercure

Physique

  Mercure est la planète la plus proche du Soleil. C'est aussi la plus petite des planètes telluriques qui incluent en outre Vénus, la Terre et Mars. Son rayon et sa masse valent respectivement 0,382 et 0,0553 fois le rayon et la masse de la Terre, tandis que sa densité est pratiquement la même que celle de la Terre, soit 5,43 fois la densité de l'eau. Cela a amené à supposer l'existence d'un gros noyau central de fer et de nickel. L'orbite de Mercure est fortement elliptique et inclinée d'environ 7° sur le plan de écliptique. Ces deux caractéristiques ne sont partagées qu'avec Pluton, la planète la plus externe du Système solaire; les autres planètes se meuvent en effet sur des orbites presque circulaires et faiblement inclinées sur le plan de l'écliptique. Si n'étaient ces deux exceptions aux confins opposés du Système solaire, on pourrait affirmer que toutes les planètes gravitent pratiquement dans un même plan.
La distance moyenne de Mercure au Soleil est 2,58 fois plus petite que la distance Terre-Soleil, et sa surface reçoit donc une quantité de rayonnement solaire 6,67 fois supérieure. Mercure accomplit une révolution entière autour du Soleil en 87,969 jours. On a longtemps cru que, du fait de la friction due aux marées induites par le Soleil, la période de rotation de la planète était égale à sa période de révolution; Mercure aurait alors toujours tourné la même face vers le Soleil, à l'instar de la Lune autour de la Terre.
C'est seulement en 1965 que des observations radar ont montré que la période de rotation de Mercure est de 58,65 jours, soit exactement les deux tiers de sa période de révolution - un phénomène qu'explique la mécanique céleste comme la conséquence de la forte ellipticité de son orbite. Si cette dernière avait été de forme circulaire, la période de rotation de Mercure aurait effectivement été égale à sa période de révolution.
 

Atmosphère

  À la différence de la Terre, de Vénus et de Mars mais à l'égal de la Lune, Mercure est pratiquement dépourvue d'atmosphère. La capacité d'une planète à retenir les substances gazeuses volatiles constituant une atmosphère dépend de sa masse et de sa température de surface. Plus la température est élevée, plus grande est la vitesse avec laquelle les particules de gaz s'agitent; lorsque cette vitesse d'agitation moléculaire se révèle supérieure à la vitesse de libération de la planète, l'atmosphère s'évapore dans l'espace interplanétaire.
La vitesse de libération est, quant à elle, d'autant plus grande que la masse de la planète est grande et que son rayon est petit. Pour Mercure, elle dépasse à peine les 4 km/s (soit 0,38 fois celle de la Terre). La faible masse de Mercure et sa température élevée ont donc contribué à ce que ne subsistent que des traces d'une atmosphère composée en quantité minime d'hydrogène et pour le reste d'hélium, oxygène, sodium, potassium et argon.
Sur la Lune, on trouve également des traces de gaz, mais la composition est étonnamment différente car l'hydrogène y est pratiquement absent alors qu'on y trouve de l'hélium et, en quantité infime, du sodium. La température moyenne et la pression à la surface de Mercure sont respectivement de 440 °C et de 1 millionième de milliardième de bar (1 bar étant la pression de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer). Cette dernière valeur donne la mesure de l'absence presque totale d'atmosphère sur Mercure. Sur Vénus, la Terre et Mars, l'atmosphère sert de volant thermique; sur Mercure, son absence fait que la température de la face illuminée dépasse les 430 °C, tandis que sur la face obscure, elle redescend rapidement à 185 °C au-dessous de zéro.  

La structure interne

 
La connaissance de la composition interne d'une planète est importante non seulement pour l'étude de ses caractéristiques propres, mais également pour rechercher des informations sur les composants - poussières et gaz - du nuage primordial qui, en se condensant, a donné naissance au Soleil et à son système planétaire.
Du fait de la différence de température entre les régions internes et externes du nuage primordial, les planètes telluriques se sont formées par condensation d'une zone riche en silicates et en matériaux ferreux, tandis que, dans la région externe où se sont formées les planètes géantes se trouvaient en outre de l'eau, du méthane et de l'ammoniac gelés.
La forte densité moyenne de Mercure, seconde après la densité terrestre, indique, comme nous l'avons dit, la présence d'un gros noyau de fer et de nickel qui s'étend sur près de 7 dixièmes du rayon de la planète. Par suite, Mercure est la planète la plus riche en fer de tout le Système solaire; la densité en son centre atteint 9,8 fois celle de l'eau.
Outre sa richesse en fer, Mercure a la particularité d'être l'unique planète tellurique avec la Terre à posséder un champ magnétique dipolaire dont l'intensité est environ égale à 1/7 de l'intensité magnétique terrestre. Comme dans le cas de la Terre, l'axe de ce champ magnétique est incliné par rapport à l'axe de rotation de la planète d'environ 11°.
La présence d'un champ magnétique signale l'existence d'un noyau fluide électriquement conducteur. Le cœur de Mercure contiendrait donc une région fluide entourant le noyau central solide mais dont l'épaisseur demeure inconnue.