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Retour vers Mercure

À la mi-octobre, la sonde BepiColombo a pris son envol vers la planète la plus rapprochée du Soleil, qu’elle atteindra en 2025. C’est seulement la troisième mission spatiale vers Mercure, planète brûlante encore pleine de mystères. Que pourrait-elle nous révéler sur les origines de notre système solaire ?

UN DOSSIER DE MATHIEU PERREAULT

Un itinéraire compliqué

Deux passages près de Vénus, six près de Mercure avant de s’y installer en orbite : la trajectoire de la sonde BepiColombo, formée de deux composantes européenne et japonaise, est particulièrement alambiquée à cause de la nécessité de freiner beaucoup pour intégrer l’orbite de la plus petite planète du système solaire. Voici quelques-uns des objectifs scientifiques de la mission.

Deux sondes

La mission BepiColombo est en fait composée de deux sondes : Mercury Planetary Orbiter, fabriquée par l’Agence spatiale européenne (ESA), et Mercury Magnetospheric Orbiter, de l’Agence spatiale japonaise (JAXA). La première sera en orbite à 500 km et la deuxième à 1000 km d’altitude. « Les deux sondes permettront de vraiment bien caractériser Mercure, dont l’environnement spatial est vraiment changeant à cause de la proximité du soleil », explique Nancy Chabot, de l’Université Johns Hopkins, qui a organisé en mai dernier un colloque international sur Mercure. Les deux sondes voyagent ensemble et seront en orbite un an après leur arrivée en 2025.

Drôle de magnétosphère

Comme la Terre, Mercure a une « magnétosphère », créée par un noyau liquide. Mais contrairement à notre planète, dont la magnétosphère part des deux pôles, celle de Mercure est reliée d’un côté au pôle Nord et de l’autre à une région située à une centaine de degrés du pôle Sud. « Ça veut dire qu’au pôle sud de Mercure, il n’y a pas de magnétosphère qui protège du vent solaire », explique Joe Zender, responsable scientifique de BepiColombo à l’ESA. La mission permettra aussi de vérifier qu’il existe bel et bien un noyau solide au milieu du noyau liquide de Mercure.

Exoplanètes

Mercure est singulière non seulement par sa magnétosphère, que Vénus et Mars n’ont pas, mais aussi par sa densité. « Normalement, la densité des planètes augmente avec la distance d’avec le soleil, mais Mercure est plus dense que Vénus, dit Joe Zengler. On pensait que Mercure était née plus loin puis s’était rapprochée du Soleil à cause d’une collision, mais la sonde américaine Messenger a infirmé cette hypothèse. Mieux comprendre la géologie de Mercure va nous aider à modéliser le processus de formations des planètes et des exoplanètes. » Certaines des exoplanètes (en orbite autour d’une autre étoile) où la vie serait possible sont en effet très proches de leur étoile, qui est moins forte que notre soleil.

Atmosphère raréfiée

L’atmosphère de Mercure est comparable à celle de la Lune et plutôt qualifiée d’« exosphère », comparable à la portion de l’atmosphère terrestre comprise entre 500 et 10 000 km d’altitude. « On sait qu’il y a du sodium en vapeur, mais on ne sait pas s’il provient de Mercure ou de matériel emmené par des micrométéorites », explique Valeria Mangano, de l’Institut national d’astrophysique à Rome, qui est responsable de l’observation de Mercure à partir de la Terre dans la mission BepiColombo. Cette volatilisation de la surface de Mercure pourrait expliquer la présence de dépressions de quelques dizaines de mètres de profondeur identifiées par la sonde Messenger, selon Nancy Chabot, une astrophysicienne de l’Université Johns Hopkins qui était responsable de l’un des instruments de la sonde américaine. « Il se peut que l’absence de magnétosphère au pôle Sud crée davantage de vaporisation et davantage de dépressions, nous avons très hâte de voir les images de l’hémisphère sud par BepiColombo pour mieux comprendre la formation de ces dépressions. Ce ne sont pas des cratères de météorites. »

En chiffres

Diamètre de Mercure :  4900 km

Diamètre de la Terre :  12 700 km

Distance entre Mercure et le Soleil : entre 46 millions et 70 millions de kilomètres

Distance entre la Terre et le Soleil :  150 millions de kilomètres

Durée d’une année sur Mercure :  88 jours terrestres

Durée d’une journée sur Mercure :  59 jours terrestres

Sources : NASA, ESA

Qui était Giuseppe Colombo ?

Astronome italien mort en 1984 à l’âge de 64 ans, M. Colombo a étudié les anneaux de Saturne et l’orbite de Mercure, proposant la technique de passages multiples près d’autres planètes pour freiner une sonde spatiale qui a permis à Mariner 10 de visiter Mercure en 1974.

Vers un atterrisseur

La cartographie minutieuse de Mercure permettra de bien planifier la prochaine mission, qui sera un atterrisseur, dit Joe Zengler. « Un atterrisseur ne pourra pas survivre aux températures de la surface de Mercure exposée au soleil. Il faudra donc bien la planifier pour maximiser sa durée. Il faut qu’elle arrive alors qu’il y a encore un peu de soleil pour charger ses batteries, mais ensuite qu’elle passe la nuit et survive au matin. Si elle est bien positionnée, la sonde atterrisseuse devrait pouvoir durer 200 jours, sur l’un des pôles. »

Vénus aussi

Les deux survols de Vénus durant le trajet vers Mercure seront l’occasion de poursuivre l’exploration de l’étoile du berger. « On va pouvoir faire un profil de température de l’atmosphère à différentes altitudes, explique Valeria Mangano. Ça devait être fait par la sonde Venus Express, mais l’instrument n’a pas fonctionné. » Ce n’est que tout récemment que l’ESA a décidé d’utiliser ses instruments pour étudier Vénus. « On avait peur qu’ils soient endommagés si on les ouvrait avant l’arrivée finale à Mercure, dit Mme Mangano. Finalement, ça va servir à les tester. » La majorité des instruments – 8 des 11 de Mercury Planetary Orbiter et 3 des 5 de Mercury Magnetospheric Orbiter – seront utilisables pour Vénus.

Mercure au fil des ans

XIVe siècle avant Jésus-Christ

Mercure est mentionnée dans un texte astronomique babylonien.

1889

L’astronome italien Giovanni Schiaparelli annonce que Mercure présente toujours la même face vers le Soleil.

1962

Des astronomes soviétiques font les premières observations radar de Mercure.

1965

Deux radioastronomes amateurs américains découvrent que Mercure tourne sur elle-même – jusqu’alors on pensait qu’elle avait une face en permanence cachée du Soleil.

1974

La sonde américaine Mariner 10 survole Mercure à trois reprises, passant à seulement 330 km de son pôle Nord.

1990

Deux missions américaine et russe planifiées durant les années 80, Mercury Observer et InterHelios, sont annulées faute de financement durant les années 90.

2011

La sonde américaine Messenger, lancée en 2004, est en orbite elliptique autour de Mercure pendant un an, passant à 200 km de son hémisphère Nord.

Sources : NASA, ESA

Le mystère des Mercuriens

Mercure n’a pas autant excité la science-fiction que Mars, mais plusieurs auteurs ont imaginé que la vie pouvait y apparaître à la frontière entre ses faces sombre et illuminée. Voici quelques œuvres mettant en vedette Mercure ou les Mercuriens.

Une catastrophe canadienne

La chaîne SyFy a diffusé en 2011 Collision Earth, un téléfilm catastrophe canadien où une éruption solaire fait dévier Mercure de son orbite et l’envoie vers la Terre.

Les mines de Mercure

Dans la série Star Trek Voyager, une « série dans la série » intitulée Captain Proton et écoutée par les membres de l’équipage de Voyager, met en vedette un tyran appelé Chaotica qui veut capturer des esclaves pour ses mines sur Mercure.

La reconquête de la Terre

La série animée Exosquad place les derniers survivants de l’humanité dans une base sur Mercure d’où ils reconquièrent la Terre, Vénus et Mars.

La Mercurienne

La comédie britannique Kinvig en 1981 suivait un électricien à qui une Mercurienne demandait de l’aide pour résister à une invasion extraterrestre.

La dernière Mercurienne

Un personnage de la bande dessinée Guardians of the Galaxy, Nicholette Niki Gold, est la dernière survivante de Mercure et a la capacité de résister à la chaleur et aux rayons solaires.

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