Géologie de Mercure - Définition et Explications

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Introduction

Une parcelle noire inexpliquée, à la surface de Mercure.

La surface de Mercure est dominée par des cratères d'impacts, et des plaines de laves similaires, en certains points, aux maria lunaires. Les autres caractéristiques notables de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de Mercure incluent les escarpements et les gisements de minéraux (éventuellement de la glace) à l'intérieur des cratères des pôles. Actuellement, la surface est présumée être géologiquement inactive. Il faut cependant noter qu'à présent, seuls 55% de la surface ont été cartographiés avec suffisamment de détail pour en dire dire plus à propos de sa géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et...) (grâce aux sondes Mariner 10 (Mariner 10 était la dernière sonde spatiale du programme Mariner. Elle fut envoyée par la NASA...) en 1974-75 et MESSENGER (Le programme MESSENGER (en anglais : Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and...) en 2008). L'intérieur de Mercure contient un très grand noyau métallique qui occupe environ 42% de son volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...). Une partie de ce noyau pourrait encore être liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) comme le prouve une magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes...) faible mais globale.

Difficultés d'exploration

La sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) Mariner 10.

De toutes les planètes telluriques au sein du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...), la géologie de Mercure (La surface de Mercure est dominée par des cratères d'impacts, et des plaines de laves...) est la moins bien comprise. Cela s'explique tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) dabord par la proximité de cette planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) avec le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...), qui rend l'approche de l'astre par des sondes techniquement délicat et les observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) depuis la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) difficiles.

L'essentiel de ce qu'on sait de la géologie de Mercure repose sur les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) recueillies par la sonde Mariner 10, qui effectua trois survols en 1974 et 1975.

Atteindre Mercure depuis la Terre est un défi technique, car la planète orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) bien plus près du Soleil que ne le fait la Terre. Un engin spatial à destination de Mercure, lancé depuis la Terre, doit voyager sur 91 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) dans le puits de potentiel gravitationnel du Soleil. A partir de la vitesse orbitale (La vitesse orbitale d'un corps céleste, le plus souvent une planète, un satellite naturel, un...) au niveau de l'orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite...) (de 30 km/s), la sonde doit acquérir un différentiel (Un différentiel est un système mécanique qui a pour fonction de distribuer une vitesse de...) de vitesses (le « delta v », noté Δv) bien plus important que pour tout autre mission interplanétaire afin d'emprunter une orbite de transfert (Une orbite de transfert, dans le domaine de l'astronautique, est l'orbite sur laquelle est placé...) la conduisant à proximité de Mercure. De plus, l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) potentielle libérée en se rapprochant du Soleil (et donc en descendant dans le puits de potentiel du Soleil) se convertit en énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...) imprimant à la sonde une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique,...) qui doit être compensée par un important Δv supplémentaire pour ne pas dépasser trop vite Mercure : la somme de ces Δv dépasse celui permettant d'atteindre depuis la Terre la vitesse de libération (La vitesse de libération (aussi appelée vitesse d'évasion, vitesse parabolique, vitesse de...) du système solaire. Cette dissipation d'énergie cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) est d'autant plus problématique que la planète ne possède pas d'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) significative, à la différence par exemple de Vénus dont l'atmosphère épaisse permet un aérofreinage (L'aérofreinage ou freinage atmosphérique est la manœuvre d'un vaisseau spatial qui réduit...) efficace : le seul moyen de freiner suffisamment pour se placer au niveau de Mercucre consiste à utiliser des rétrofusées, ce qui accroît sensiblement la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de propergol (Un propergol, dans le domaine de l'astronautique, est un produit constitué par un ou plusieurs...) nécessaire pour ce type de mission. Ainsi, seules deux sondes, Mariner 10 et MESSENGER, produites par la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...), sont parvenues à atteindre Mercure à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...).

De surcroît, l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) spatial de Mercure pose le double problème de l'intense rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement...) et des températures élevées qui règnent si près de notre étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...).

Historiquement, la période de rotation (La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour...) élevée de Mercure — 58 jours terrestres — a compliqué l'exploration de la planète, en la limitant chaque fois à l'hémisphère éclairé. Ainsi, bien que Mariner 10 ait survolé Mercure trois fois durant les années 1974 et 1975, elle n'a pu observer que la même zone à chaque passage, car la période orbitale (En astronomie, la période orbitale désigne la durée mise par un astre (étoile, planète,...) de la sonde était quasiment égale à trois jours sidéraux de Mercure, de sorte que la même face de l'astre était éclairée à chaque fois. Il en résulte que moins de 45% de la surface de la planète put alors être cartographiée.

Les observations depuis la Terre sont rendue délicates par la proximité constante de Mecure au Soleil. Cela à plusieurs conséquences :

  1. Lorsque le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) est suffisamment sombre pour permettre l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) d'un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...), Mercure est à proximité de l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre...), ce qui dégrade la qualité des observations en raisons des facteurs atmosphériques (plus importante épaisseur de l'atmosphère traversée par la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...), plus importante quantité d'humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance...), plus grande probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un...) de couverture nuageuse, etc.).
  2. Le télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...) et les autres observatoires spatiaux ne peuvent pas être dirigés vers le soleil, pour éviter tout risque de dégradation (les instruments sensibles pointés vers le Soleil pourraient subir des dommages irréversibles).

Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...), la sonde MESSENGER de la NASA lancée en Août 2004, devrait grandement contribuer à notre compréhension de Mercure quand elle entrera en orbite autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de la planète en mars 2011.

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