Mercure est la planète la plus proche du Soleil et la plus petite des huit planètes du système solaire. Elle a une surface principalement composée de roches et de poussières et est couverte de cratères.
- La planète Mercure est grise.
- Son diamètre est de 4879 kilomètres.
- Elle est très petite et très dense.
Planète tellurique la plus proche du soleil
Sa masse vaut 0,055 masse terrestre (3,3×1023 kg), son rayon 0,382 rayon terrestre (2 439 km) : c’est la moins massive des planètes telluriques. La proximité du Soleil fournit une explication plausible : dans l’hypothèse où le demi grand axe de Mercure (0,387 ua, soit 58 millions de kilomètres) n’a pas notablement varié depuis sa formation, la planète a disposé de trop peu de matière du disque protoplanétaire pour se constituer.
Les autres paramètres orbitaux sont également extrêmes (si l’on excepte l’ex-neuvième et dernière planète connue, Pluton) : l’orbite de Mercure est fortement excentrique (0,206) et fortement inclinée sur l’écliptique (7 degrés).
L’observation
L’observation de Mercure depuis la Terre est difficile. La planète a beau être brillante (magnitude de l’ordre de – 0,5 à l’élongation maximale), elle ne s’écarte jamais à plus de 23 degrés du Soleil, soit encore moins que Vénus. Il est préférable de se munir d’éphémérides pour savoir où et quand l’observer, peu après le coucher du Soleil ou peu avant son lever, sur un horizon bien dégagé. Sa période de révolution synodique (c’est-à-dire sa rotation autour du Soleil vue depuis la Terre) n’est en effet que de 4 mois, et son mouvement apparent dans le ciel est fort rapide.
C’est la sonde Mariner 10, lancée en novembre 1973, accélérée lors d’un passage proche de Vénus, qui a donné les premières et seules images de la planète, survolée en mars et en septembre 1974 puis, à nouveau, en mars 1975.
Seulement 45 % de la surface ont été cartographiés. Auparavant, très peu d’informations étaient connues. La période de rotation propre exacte n’avait été déterminée qu’en 1965 par mesure radar.
Le jour et l’année sur Mercure
Les périodes sidérales de révolution propre et de révolution orbitale, mesurées dans le référentiel héliocentrique, ou référentiel de Copernic, système de coordonnées centrées sur le Soleil, valent respectivement 58,65 et 87,97 jours terrestres, dans un rapport dit résonant de 2 à 3. Cette configuration de résonance est particulièrement stable : elle résulte des multiples perturbations de l’orbite superposées au potentiel gravitationnel du Soleil, mais correspond aujourd’hui à une situation figée.
Compte tenu de la combinaison de ces deux mouvements de rotation, le jour mercurien vaut 175,94 jours terrestres, soit exactement le double de l’année sidérale.
La proximité du Soleil a permis de mettre en évidence un effet explicable uniquement dans le cadre de la relativité générale. Une des conséquences de cette théorie concerne la lente migration du grand axe de l’orbite planétaire, due à la déformation de l’espace-temps à proximité de la masse du Soleil. Contrairement à la mécanique newtonienne qui ne tient compte que des seules perturbations dues aux autres planètes, la relativité générale explique l’avance séculaire du périhélie, 43 secondes d’arc par siècle.
La surface et l’intérieur
La vitesse de libération de la planète est de seulement 4,3 kilomètres par seconde, insuffisante pour retenir une atmosphère notable. Cette absence d’atmosphère implique des températures extrêmes, variant entre les faces jour et nuit de 430 à -170 °C. Comme autre conséquence, l’absence d’atmosphère, donc d’érosion, assure la préservation des cratères. Par exemple, un œil non exercé ne différenciera pas une photographie de la surface de Mercure d’une photographie de la surface de la Lune. Dans ces deux cas, la multiplicité des cratères domine, avec des tailles allant du micromètre à 1 300 kilomètres.
Le bassin Caloris, dénommé ainsi car voisin du point subsolaire au périhélie, et donc surchauffé, correspond à un très fort impact. Il est entouré de rides circulaires, qui dénotent la propagation de violentes ondes sismiques engendrées par l’impact. La refocalisation de ces ondes aux antipodes y a profondément marqué le terrain. Inscrits dans le basalte de la surface, les cratères ont plus de 3,8 milliards d’années.
Depuis, la surface a très peu évolué. Si la planète semble figée en surface, ce n’est pas le cas à l’intérieur, car Mercure présente un champ magnétique. Bien que faible, d’une intensité 100 fois inférieure à celui du champ terrestre, ce champ implique l’existence d’un noyau fluide constitué essentiellement de fer et de sulfure de fer. Ce noyau serait proportionnellement assez grand, vu la densité moyenne élevée de Mercure (5,4 fois la densité de l’eau).
