Pourquoi la planète Mercure intrigue-t-elle encore les chercheurs?

Vue d'artiste de l'arrivée des deux sondes de la mission Bepi Colombo en 2025 sur Mercure. — ESA/ATG medialab

La mission Bepi Colombo a décollé de Kourou en Guyane en direction de la planète Mercure. Ce samedi, la fusée Ariane a envoyé deux sondes dans l’espace, résultat d’une coopération entre les agences spatiales européenne (ESA) et japonaise (JAXA). A l’heure où l’on prévoit déjà d’installer des colonies d’êtres humains sur Mars, pourquoi les chercheurs s’intéressent-ils encore aux planètes inhabitables du système solaire ?

À première vue, Mercure n’a rien de très exceptionnel. Une petite taille, égale à celle de la Lune, une surface aride et une atmosphère quasiment inexistante qui la rend étouffante le jour et glaciale la nuit. Pourtant, cette planète présente de nombreuses excentricités. A commencer par sa proximité avec l’astre solaire : la distance qui les sépare oscille entre 46 et 70 millions de kilomètres du Soleil, en fonction de son orbite. C’est la planète la plus proche de l’étoile solaire.

Mieux comprendre la formation des planètes

« Toutes les personnes qui s’intéressent à la formation des planètes aimeraient avoir une bonne vision de celle qui est la plus proche du Soleil », affirme Francis Rocard, astrophysicien et responsable des programmes Système solaire au Centre national d’études spatiales (Cnes). « Notre objectif est de définir un modèle complet de formation des planètes entre Mercure et Pluton. » Un modèle qui comporte encore « de nombreuses zones d’ombre », rappelle l’astrophysicien.

D’autant plus que l’on en sait peu sur Mercure. Depuis la Terre, il est presque impossible de l’observer, du fait de sa proximité avec le Soleil. « Un instrument standard ne peut pas regarder Mercure depuis la Terre », affirme Eric Quemerais, chercheur au CNRS et responsable scientifique de l’un des 11 instruments de la mission européenne au sein du laboratoire LATMOS. La précédente mission européenne date de 1974 avec la mission Mariner 10. Après deux survols, la sonde avait dressé un premier portrait de Mercure, tout en soulevant de nombreuses questions. Un autre survol américain était intervenu bien plus tard avec la sonde Messenger, entre 2011 et 2014, et avait permis d’apporter quelques réponses.

De mystérieuses surfaces réfléchissantes

Mais sur certains points, le mystère demeure. « On a observé des choses nouvelles et étranges, qui nous surprennent encore aujourd’hui », raconte Dominique Delcourt, astrophysicien et directeur de recherche au CNRS. Comme ces « miroirs » qui ont été repérés par les sondes. « A la surface de Mercure, il y a des structures au fond de certains cratères, très réfléchissantes, que l’on appelle « hollows ». On ne sait pas ce que c’est. C’est ce que l’on va découvrir », espère Dominique Delcourt. Les chercheurs pensent à de la glace piégée sur les pôles depuis la formation de l’objet céleste. Une découverte étonnante sur une planète où la température frôle les 427 degrés Celsius le jour et -173 degrés Celsius la nuit.

Une autre des particularités de Mercure se cache sous sa surface. Le noyau de cette petite planète est disproportionné : il représente 60 % de son volume, là où le noyau des autres planètes rocheuses du système solaire ne représente que 30 % de leur masse. « Mercure présente un noyau hypertrophié. Ça, ce n’est pas encore compris. Mercure s’est-elle formée directement avec ce noyau ? A-t-elle été décalottée de sa croûte et du manteau par un impact ? Ce qui aurait entraîné la perte d’une grosse partie de sa masse », avance Francis Rocard.

Un champ magnétique et un cœur liquide

Autre découverte surprenante sous la surface de cette planète censée être « morte » : « Mariner a aussi mesuré la présence d’un champ magnétique qu’on ne retrouve que sur Mercure, la Terre et certaines lunes. Cela signifie qu’un cœur liquide tourne et fait un effet dynamo », explique Eric Quemerais. L’étude de l’interaction de ce champ magnétique avec les puissants vents solaires tout proches est l’un des objectifs de Bepi Colombo. Une étude qui pourrait être utile sur Terre, où les tempêtes solaires peuvent avoir des conséquences importantes, comme des ruptures de télécommunications ou des coupures d’électricité.

Si les deux sondes, en orbite autour de la planète pendant au moins un an, devraient répondre à un certain nombre de ces questions, Mercure va tout de même conserver ses secrets pendant encore quelques années. Les deux sondes de la mission Bepi Colombo vont mettre sept ans pour atteindre la planète la plus secrète du système solaire. Il va donc falloir s’armer de patience, les premiers résultats étant attendus… en 2026.

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