de l'eau sur Mercure

De nouvelles observations réalisées par la sonde Messenger montrent que la planète Mercure recèle bien de grandes quantités de glace ainsi que d'autres matériaux gelés et volatiles dans ses régions polaires.

Mercure est peut-être la planète la plus proche du Soleil mais cela ne l'empêche pas d'abriter de la glace en abondance. Une hypothèse que les spécialistes avaient émise depuis longtemps mais qui n'avait jusqu'ici pas pu être vérifiée. En effet, la planète où la température moyenne est de 169 degrés, paraît être le dernier endroit où trouver de la glace. Néanmoins, Mercure présente une particularité : son axe de rotation est incliné seulement de un degré. Cela signifie que certaines zones aux pôles de la planète ne voient jamais le Soleil et donc que les températures y sont très froides.

Il y a plusieurs décennies, des spécialistes ont ainsi suggéré qu'il pouvait y avoir de la glace d'eau voire d'autres composés glacés dans ces fameuses zones. Une hypothèse confortée en 1991 lorsque le radiotélescope Arecibo à Porto Rico a détecté des plaques aux pôles de la planète. Mais un grand nombre de ces plaques correspondaient à l'emplacement de vastes cratères d'impact cartographiés par la sonde américaine Mariner 10 dans les années 1970. Or, dans la mesure où Mariner n'avait pu observer que 50% de la planète, les chercheurs manquaient d'un diagramme complet des pôles pour pouvoir comparer les images. Ceci ne confirmait donc pas pleinement l'hypothèse mais grâce à Messenger, c'est désormais chose faite.

En effet, les observations réalisées par la sonde arrivée en 2011 autour de Mercure, ont confirmé la présence de glace et d'autres composés gelés aux pôles de la planète. Les images prises ont montré les fameuses plaques plus ou moins brillantes dans les zones sombres des régions polaires. Et les instruments à bord de la sonde, notamment un spectromètre à neutrons, ont eux, permis d'établir qu'il s'agissait bien d'eau. Ils ont également servi à mesurer précisément les volumes. Ainsi, les nouvelles données indiquent non seulement qu'il y a bien de la glace sur Mercure mais aussi que cette dernière représente le principal constituant des dépôts trouvés au pôle nord.

"La glace d'eau se trouvant dans les régions polaires de Mercure atteindrait plus de trois kilomètres d'épaisseur si elle était étendue sur une superficie de la taille de Washington DC à savoir 117 kilomètres carrés", a expliqué David Lawrence, scientifique de la mission Messenger à l'Université Johns Hopkins à Laurel. Les résultats montrent en outre que la glace est exposée à la surface des dépôts les plus froids, mais que celle-ci est enterrée sous un matériau particulièrement sombre dans la plupart des dépôts, où les températures sont un peu trop chaudes pour que la glace reste stable à la surface.

"Nous estimons que selon les mesures effectuées avec le spectromètre, la glace se trouve sous une couche de 10 à 20 centimètres d'épaisseur d'un matériau sombre moins riche en hydrogène", a ainsi précisé David Lawrence. En effet, ce sont les mesures de la concentration d'hydrogène qui ont permis d'évaluer les quantités d'eau gelée. "La couche enterrée présente une teneur en hydrogène régulière avec de la glace d'eau quasiment pure", a ajouté le chercheur dont les travaux, ainsi que deux autres études, sont publiés dans Science.

Quant à l'origine du fameux matériau sombre, là-aussi, les chercheurs ont leur petite idée. "Ce matériau est probablement formé d'un mélange organique complexe apporté sur Mercure par des impacts de comètes et d'astéroïdes, les mêmes objets cosmiques qui ont sans doute apporté de l'eau sur la planète" ainsi noté David Paige, de l'Université de Californie à Los Angeles, auteur de l'une des deux autres études. Selon lui, le mélange aurait foncé avec le temps et l'exposition à de fortes radiations à la surface de Mercure.

"Ce matériau isolant et sombre est un nouveau pli pour l'histoire. Depuis plus de 20 ans, le jury a délibéré pour savoir si la planète la plus proche du Soleil abritait de la glace d'eau en abondance dans ces régions polaires ombragées en permanence. Messenger a maintenant fourni un verdict affirmatif et unanime", a commenté Sean Solomon, principal investigateur de la mission de la sonde cité par la NASA. Néanmoins, ces observations soulèvent aussi de nouvelles questions.

"Ce matériau sombre dans les dépôts polaires est-il principalement constitué de composés organiques ? Quel type de réactions chimiques ce matériau a t-il subi ? Existe t-il des régions sur ou à l'intérieur de Mercure qui abritent à la fois de l'eau liquide et des composés organiques ? C'est seulement en continuant l'exploration de Mercure que nous pouvons espérer faire des progrès sur ces nouvelles questions", a conclu Sean Solomon.