En 2012, une sonde de la NASA a confirmé quelque chose d’assez inattendu au sujet de Mercure. Cette planète brûlante abrite des dépôts de glace d’eau dissimulés dans des zones qui restent constamment à l’ombre. Cependant, la façon dont l’eau est arrivée là demeure un mystère. Aujourd’hui, une équipe de scientifiques a tracé l’eau gelée de Mercure jusqu’à un impact colossal qui a métamorphosé la planète en l’espace d’un seul jour mercurien.
Une nouvelle étude, publiée dans le Journal of Geophysical Research: Planets, suggère qu’un choc massif causé par une comète ou un astéroïde a déposé toute l’eau de Mercure en une seule fois. L’équipe de chercheurs à l’origine de l’étude a simulé l’événement et a découvert que les dépôts épais de glace d’eau de la planète s’étaient très vraisemblablement accumulés pendant une unique journée sur Mercure (l’équivalent de 157 jours terrestres) dans les régions polaires nord et sud.
Un endroit improbable
Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Si vous vous teniez sur sa surface, le Soleil paraîtrait plus de trois fois plus gros qu’il ne l’apparaît depuis la Terre, et sa lumière serait environ sept fois plus intense.
En raison de sa proximité avec notre étoile hôte, les températures de surface peuvent grimper jusqu’à 800° Fahrenheit (430° Celsius). Ce n’est toutefois pas la planète la plus chaude du système solaire — ce titre appartient fièrement à Vénus en raison de son atmosphère dense. Sans atmosphère propre, les températures nocturnes de Mercure chutent néanmoins à −290° Fahrenheit (−180° Celsius).
Étant si proche du Soleil, Mercure est un endroit plutôt improbable pour abriter de l’eau à sa surface. Pourtant, des observations réalisées depuis le sol dans les années 1990 ont mis en évidence des taches fortement réfléchissantes près des pôles nord et sud. Ces reflets lumineux indiquaient qu’il pourrait y avoir de la glace d’eau sur Mercure.
Plus tard, la mission MESSENGER de la NASA a confirmé l’existence de vastes dépôts de glace d’eau sur Mercure lorsqu’elle est devenue la première sonde à orbiter autour de la planète en 2011. Cependant, les scientifiques n’étaient pas en mesure d’affirmer comment l’eau s’était retrouvé sur Mercure.
Un jour fatidique
L’équipe derrière cette nouvelle étude, codirigée par Parvathy Prem du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, a mené des modèles simulés qui incorporaient des cartes des régions en ombre permanente sur Mercure et les températures de surface de la planète.
Les chercheurs ont constaté que l’impact correspondait à un dispositif d’environ 10 miles de large (17 kilomètres) percutant Mercure à des vitesses atteignant jusqu’à 18 miles par seconde (30 kilomètres par seconde). Environ une heure après l’impact, l’événement aurait probablement généré une atmosphère dense et temporaire, riche en vapeur d’eau, qui enveloppait la planète.
La majeure partie de l’atmosphère générée par l’impact serait dégradée par son interaction avec les photons, par un processus appelé photolyse. Le reste de l’eau se serait ensuite déplacé vers les pôles de Mercure et serait resté dissimulé dans les régions ombragées en permanence de la planète, selon l’étude.
Dans un impact suffisamment puissant, l’atmosphère générée pourrait se protéger des radiations ultraviolettes du Soleil, augmentant ainsi la quantité d’eau qui peut atteindre les régions ombragées en permanence sur Mercure. L’atmosphère dense ralentirait efficacement la décomposition des molécules d’eau, permettant à davantage d’eau de survivre à la proximité du Soleil.
Les scientifiques espèrent obtenir davantage d’indices sur les dépôts de glace d’eau de Mercure grâce à la mission BepiColombo, qui est appelée à devenir la deuxième sonde à entrer en orbite autour de la planète. Cette mission conjointe entre l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence japonaise d’exploration spatiale (JAXA) a été lancée en 2018 et est programmée pour atteindre Mercure en novembre.
