20 novembre 2008

Les surprises du deuxième survol de la planète la plus proche du Soleil

La mission vers Mercure suscite des questions sur son histoire géologique et son champ magnétique.

La planète Mercure en janvier.

Par Cheryl Pellerin
Rédactrice

Washington - La sonde Messenger ( MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) de la NASA a survolé Mercure, la planète la plus proche du Soleil, aux premières heures du 6 octobre, exécutant une manœuvre critique qui la maintient sur la voie pour se placer sur orbite en 2011 et qui a permis aux scientifiques de voir un tiers de la surface de cet astre que personne n'avait encore jamais vu.

Les sept instruments embarqués ont fonctionné parfaitement lors de ce deuxième des trois survols prévus - le premier a eu lieu le 21 janvier et le dernier avant la phase orbitale est prévu pour le 29 septembre 2009. Ils ont transmis 650 mégaoctets de données, 1.287 images et des mesures de la surface de l'hémisphère occidental, de l'atmosphère et du champ magnétique de la planète.

Les scientifiques ont notamment découvert que l'hémisphère occidental était plus plat que l'hémisphère oriental ; qu'il existait d'importantes interactions entre le vent solaire et la magnétosphère (zone autour de la planète contrôlée par son champ magnétique) ; et que le volcanisme était très important sur la plus petite et la plus dense des planètes du système solaire. Ils ont également détecté pour la première fois du magnésium dans l'atmosphère très fine - appelée exosphère - de Mercure.

« La chose qui m'a le plus surpris est qu'un des hémisphère de Mercure … le long de l'équateur que nous avons profilé, semble quelque 30 % plus plat que l'autre » a déclaré Maria Zuber, une des principales scientifiques de Messenger et directrice du département d'études de la Terre, de l'atmosphère et des sciences planétaires au Massachusetts Institute of Technology, lors d'une conférence de presse le 29 octobre. « C'est quelque chose de passionnant et qu'il va falloir suivre. »

Questions

Messenger est le deuxième engin spatial à visiter Mercure. Mariner 10 avait survolé trois fois la planète en 1974 et 1975, et avait cartographié 42 % de sa surface. Elle est trop proche du Soleil pour que le télescope spatial Hubble puisse la photographier sans endommager ses lentilles.

Cette mission, lancée en 2004, doit permettre de répondre à un certain nombre de questions, notamment :

• Pourquoi Mercure est-elle si dense ; quelle est son histoire géologique ?

• Quelle est la nature de son champ magnétique ?

• Quelle est la structure de son noyau ?

• Quels sont ces matériaux inhabituels à ses pôles ?

La planète Mercure en couleur

• Quels sont les éléments volatils (qui se vaporisent ou bouillent à des températures relativement basses) les plus importants sur cette planète ?

La comparaison entre les observations de la magnétosphère réalisées lors du premier survol de Messenger en janvier et les données recueillies à l'occasion du second a donné aux scientifiques de nouvelles idées sur la nature du champ magnétique de la planète et leur a révélé des caractéristiques inconnues de la magnétosphère.

« Ce qui est passionnant, c'est que ce deuxième survol nous a permis d'obtenir pour la première fois des mesures du champ magnétique de l'hémisphère occidental de la planète » a expliqué Brian Anderson, scientifique du projet à l'Applied Physics Laboratory (APL - Laboratoire de physique appliquée) de l'université Johns Hopkins (Maryland).

Pendant le survol du 6 octobre, a-t-il ajouté, « nous avons vu de nombreux exemples des interactions et de la dynamique entre le vent solaire et le champ magnétique de la planète. Nous ne nous attendions pas à ce qu'elles soient aussi intenses ».

Un système en évolution

Le spectromètre de composition de l'atmosphère et de la surface de Mercure « analyse la partie visible et ultraviolette du spectre et cherche les émissions des atomes et molécules de l'atmosphère » a expliqué Ronald Vervack, autre chercheur de l'APL.

L'instrument a détecté du calcium et du sodium - que l'on avait déjà détectés de la Terre - mais il a aussi trouvé du magnésium, que l'on ne peut pas « voir » avec les télescopes terrestres parce que l'atmosphère de notre planète bloque la longue d'onde de son émission.

« Les atomes que nous trouvons dans l'exosphère », explique M. Vervack, « viennent avant tout de la surface ; donc le fait que nous ayons trouvé du magnésium dans l'exosphère signifie qu'il existe à la surface de Mercure. Une des grandes raisons de notre étude de l'exosphère est qu'elle nous donne des informations cruciales sur les matériaux de surface ».

Les images de la sonde ont également donné aux chercheurs de nouvelles informations sur l'histoire et la composition de la planète.

« Lorsque les seules informations dont nous disposions sur Mercure étaient celles du survol réalisé par Mariner 10, nous n'étions même pas sûrs si le volcanisme était un processus important », a expliqué M. Zuber. « Nous avions des matériaux en surface et nous ne savions pas d'où ils venaient. Avec les deux survols de Messenger, nous connaissons mieux l'importance du volcanisme ».

Les images obtenues par les missions de Mariner 10 et Messenger couvrent près de 90 % de la planète, a déclaré Mark Robinson, cochercheur et professeur à l'École de l'exploration de la Terre et de l'espace de l'université d'État de l'Arizona, et elles montrent un terrain accidenté, des cratères et des falaises.

« Les cratères d'impact sont importants pour notre connaissance du sous-sol de Mercure », a encore expliqué M. Robinson. « Nous ne voulons pas seulement savoir ce qu'il y a à la surface, nous voulons savoir ce qu'il y a en-dessous. Cela nous indique toutes les compositions que l'on trouve dans la croûte mais aussi dans le manteau qui est bien en-dessous de la surface de la planète parce que la plupart des matériaux volcaniques viennent - nous le savons de l'étude de la Terre - de la partie supérieure du manteau.

Pour plus d'informations sur la mission de Messenger, consulter le site web de la NASA.