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La planète Mercure☿

La planète Mercure☿

Mercure est la planète la plus proche du Soleil, la plus petite en taille et la moins massive du Système solaire.

Mercure est une planète tellurique, comme les planètes Vénus, la Terre et Mars. Sans atmosphère, sa surface grêlée de cratères météoritiques, de bassins, de crêtes et de montagnes ressemble beaucoup à celle de notre satellite naturel, la Lune. Comme Vénus, Mercure est quasiment sphérique. Mercure est presque 3 fois plus petite et 20 fois moins massive que la Terre mais pourtant aussi dense qu'elle avec une gravité de surface quasiment égale à celle de Mars.

Mercure n’a pas de satellites naturels.

Mercure est visible à l'œil nu depuis la Terre, elle est connue depuis que les hommes s'intéressent au ciel nocturne mais est difficile a observer du fait de sa proximité avec le Soleil.

Mercure est le messager des dieux et le dieu protecteur des commerçants, des médecins et des voleurs dans la mythologie romaine.

Le symbole astronomique de Mercure est.

Le jour "Mercredi" ("Mercurii dies"), fait référence à Mercure.

Caractéristiques de Mercure

Type d'objet :
Planète, Planète tellurique, Planète rocheuse
Découverte :
Antiquité
- Orbite -
----------
Localisation :
Système solaire interne
Demi grand-axe Le demi grand-axe d'une ellipse est le plus long diamètre :
57,9 millions de km (0,3861 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
Périhélie Distance minimum au Soleil :
46,001272 millions de km (0,3067 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
Aphélie Distance maximum au Soleil :
69,816900 millions de km (0,4654 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
Excentricité de l'orbite Plus la valeur est proche de 0, plus l'orbite est circulaire :
0,20563069
Inclinaison de l'orbite Inclinaison du plan de l'orbite sur l'écliptique, L'écliptique est l’intersection de la sphère céleste avec le plan écliptique (plan géométrique contenant l’orbite de la Terre autour du Soleil) :
7,005 °
Période de révolution Un tour complet autour du Soleil :
87,96934 jours - 2 mois 27 j 2 h 17 min 38 s
Vitesse orbitale :
47,362 km/s - de 38,86 à 58,98 km/s
- Rotation -
----------
Période de rotation :
58,65 jours - 1 mois 28 j 5 h 6 min 54 s
Jour solaire D'un lever de Soleil au suivant :
175,94 - 5 mois 23 j 18 h 10 min 30 s
Inclinaison axiale :
0,0352 °
- En chiffre -
----------
Diamètre équatorial :
4879,4 km - 0,383 (Terre=1)
Aplatissement :
0
Volume :
0,056 (Terre=1)
Masse Par rapport à la Terre :
0,055 (Terre=1) - 1/6023600 (Soleil=1)
Densité :
5 427 kg/m3 - 0,984 (Terre=1) - 5,43 (Eau=1)
Gravité à l'équateur :
0,38 (Terre=1)
Vitesse de libération :
15 480 km/h - 4 300 m/s
Plage topographique :
de -2 500 mètres à 4 600 mètres
Température de surface :
167 ° C (de -180 ° C à 430 ° C)
Pression au sol :
<0,00001 mbar - <0,00000001 atmosphères (Terre=1) - Variabilité Variabilité de la pression = 0 mbar
Atmosphère :
Oxygène 42 %, Sodium 29 %, Hydrogène 22 %, Hélium 6 %, Gaz traces 1 %
Moment magnétique Intensité du champs magnétique :
0,0007 (Terre=1)
- Observation -
----------
Diamètre apparent Diamètre apparent équatorial au plus loin et au plus près de la Terre :
de 4,5 " à 13 "
Magnitude apparente Mesure de l'irradiance d'un objet céleste observé depuis la Terre :
Magnitude à 1 UA Unité Astronomique : 150 000 000 km = 1 UA : -0,42 - de 5,7 à -2,6
Albédo Fraction de lumière réfléchie par un objet :
Géométrique Indique le rapport entre l'intensité lumineuse réfléchie vers l'observateur et celle reçue par l'objet lorsque le Soleil, l'observateur et l'objet sont alignés, Indique la proportion de lumière réfléchie par rapport à celle théoriquement réfléchie par un disque blanc parfaitement diffusant, : 0,106 - Bond Indique le rapport entre la totalité de l'énergie radiante réfléchie par un astre dans toutes les directions et l'énergie radiante qu'il reçoit : 0,119
- Satellites -
----------
Nombre de satellites :
0

Paramètres orbitaux de Mercure

Rotation de la planète Mercure

La période de rotation de Mercure a été mesurée précisément en 1974 par la sonde Mariner 10 à 58,65 jours (1 mois 28 jours 5 heures 6 minutes 54 secondes ) ce qui est égal aux 2/3 de la révolution de Mercure autour du Soleil ; Mercure est en résonance 3:2 sur son orbite. C’est donc près de 59 fois moins rapide que la rotation de la Terre.

Mercure a une inclinaison de son axe de rotation sur son plan orbital de seulement 0,0352 °, c’est l’inclinaison la plus faible de toutes les planètes du système solaire, ceci fait que Mercure n’a pas de cycles saisonniers causés par cette inclinaison contrairement à la Terre.

Mercure ne présente pas toujours la même face au Soleil mais elle présente longtemps la même face vers le Soleil, le jour solaire (durée entre deux passage du Soleil au méridien local) dure 175,9417 jours terrestres, c'est-à-dire deux années mercuriennes.

Une journée ou une nuit sur Mercure durent exactement une année chacune, soit quasiment 88 jours terrestres.

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Révolution de la planète Mercure

Mercure tourne autour du Soleil en un peu moins de 88 jours (87,96934 jours exactement) ce qui fait 2 mois 27 jours 2 heures 17 minutes 38 secondes .

Sa période de révolution est de 1,5 fois sa période de rotation qui est de 58,65 jours (1 mois 28 jours 5 heures 6 minutes 54 secondes ), ce qui correspond à la moitié d'un jour solaire (175,9417 jours).

Sa distance au Soleil varie de 46,001272 millions de kilomètres à 69,816900 millions de kilomètres soit d’environ 0,31 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km à 0,47 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km.

L’orbite elliptique de Mercure est inclinée de 7,005 ° par rapport à l'équateur solaire.

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  • Neptune

Excentricité de l'orbite de Mercure

Mercure a actuellement une orbite qui n’est pas du tout circulaire, elle est elliptique, très allongée, c’est ce qu’on appelle l’excentricité orbitale. Cette excentricité est chaotique et fait fait varier sa distance au Soleil de 46,001272 à 69,816900 millions de kilomètres (entre 0,31 et 0,47 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km).

L'excentricité de l'orbite de Mercure varie de 0 (orbite circulaire) à une valeur très importante de 0,46 sur plusieurs millions d'années. L’excentricité orbitale actuelle de 0,20563069 est plus de douze fois supérieure à celle de la Terre ; c’est l’excentricité la plus élevée de toutes les planètes du système solaire.

Structure interne de Mercure

NomEpaisseur (km)Distance (km)
Graine 1 178 1 178
Noyau 883 2 061
Manteau inférieur 168 2 230
Manteau supérieur 147 2 377
Croûte 63 2 438
Surface 1 2 440
  • Un énorme noyau qui représente 75 % du rayon de celui de la planète soit dans les 1800 à 2000 km.
  • Un manteau de silicate qui fait entre 500 et 700 km d’épaisseur.
  • Une croûte externe solide pauvre en métaux, d’une épaisseur de 100 à 300 km

Des incertitudes concernant le noyau, notamment le fait de savoir dans qu'elle proportions il est partiellement liquide et l'épaisseur des différentes couches demeurent. La mission BepiColombo tentera d'y répondre.

Composition interne de la planète Mercure

Le noyau métallique de Mercure, composé de fer et de nickel, représente 55 % de la masse de la planète. Comparé à la Terre, le noyau est proportionnellement plus gros (33 % pour la Terre). Le noyau métallique représente 42 % du volume de la planète (17 % pour la Terre) et 75 % du rayon de celui de la planète soit dans les 1800 à 200 km.

Le noyau de Mercure serait solide en son centre et liquide dans sa partie externe.

La planète est composée de 70 % de métaux qui sont concentrés en quasi totalité dans le noyau et de 30 % de silicates dans son manteau.

La densité moyenne est comparable à celle de la Terre : 0,984 (Terre=1). Elle est de 5 427 kg/m3 (5 514 kg/m3 pour la Terre).

La quantité de fer de Mercure est proportionnellement deux fois plus importante que celle des autres planètes dans le Système solaire, c’est pourquoi Mercure est aussi appelée « la planète métallique » ou « la planète de fer ».

Le noyau est recouvert d'un manteau de silicate qui fait entre 500 et 700 km d’épaisseur.

Enfin, une couche externe solide, une croûte pauvre en métaux, d’une épaisseur de 100 à 300 km, qui recouvrirait une couche de sulfure de fer cristallisé.

Du fait de son important noyau ferreux et de son importante densité, Mercure est à peu près aussi dense que la Terre mais la croûte de Mercure a une très faible densité.

Mercure est très massive pour sa taille. Ganymède, satellite de Jupiter, qui est pourtant un peu plus grande que Mercure a une masse deux fois moins importante.

Conditions de surface de Mercure

Atmosphère de la planète Mercure

L'atmosphère de Mercure est si ténue à cause de la proximité avec le Soleil, la température très élevée de la surface et de faible gravité de la planète que l’on peut considérer qu’elle n’en a pas. La pression est <0,00001 mbar.

On ne détecte que quelques traces infimes d'Oxygène  (42 %), de Sodium  (29 %), d'Hydrogène  (22 %), d'Hélium  (6 %) et des traces d'autres gaz tels que l’argon et le néon.

Mariner 10 a détecté une ionosphère équivalente à un cent-millième de celle de la Terre.

On parle d’exosphère de Mercure plus que d’atmosphère.

Températures à la surface de Mercure

La température moyenne à la surface de Mercure est de 167 ° C ce qui en fait une planète très chaude.

L’amplitude des températures sur Mercure est très importantes. Du côté exposé au Soleil, la température peut monter jusqu'à 430 ° C. Du côté de la planète qui n’est pas exposé au Soleil, la température est de -180 ° C. Les zones polaires ne reçoivent pas ou peu de chaleur du fait de la faible inclinaison de la planète ce qui permet d’avoir des températures inférieures à -223 °C au fond de certains cratères polaires que la lumière solaire n'atteint jamais. Il se pourrait que ces cratères contiennent de la glace.

Sur Mercure, le Soleil apparaît entre 2,1 et 3,3 plus gros que depuis la Terre suivant sa position sur son orbite et la quantité de lumière reçue est environ 7 fois plus intense que sur Terre (9 126,6 W/m2).

Géologie de Mercure

Caractéristiques schématiques

La surface de Mercure peut être caractérisée par :

  • des cratères issue d’impact météoritiques
  • des régions dont la luminosité varie appelées Albedos
  • des crêtes appelées Dorsa
  • des montagnes appelées Montes
  • des plaines appelées Planitiae
  • des escarpements appelées Rupes
  • des vallées appelées Valles

On note aussi des escarpements lobés issus de la contraction de la planète lors de son refroidissement. En refroidissant, Mercure s’est contractée ce qui a réduit son rayon d'environ 2 km. Cette contraction a créé des cassures dans la croûte, et formé des crêtes et des plis. Ces escarpements, qui peuvent atteindre 500 km de long et parfois les 4000 m de hauteur, parcourent la planète à travers les cratères, les montagnes et les vallées.

L'âge de ces formations prouve que la planète Mercure n'a pas connu d'activité tectonique depuis très longtemps et que sa morphologie globale actuelle est proche de celle qu’elle avait peu de temps après sa formation.

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La surface de Mercure en très haute résolution

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Champ magnétique de la planète Mercure

Mercure possède un faible champs magnétique qui représente un peu moins d'1/60e du champ magnétique de la Terre.

C’est ce champs magnétique qui permet de penser que le noyau de Mercure est encore liquide et chaud malgré la faible rotation trop lente pour pouvoir générer un champs magnétique par effet dynamo de la planète et sa petite taille.

Comme celle de la Terre, la magnétosphère de Mercure possède une queue séparée en deux par une couche neutre.

Observation de la planète Mercure

Mercure est visible à l'oeil nu mais c'est une planète difficile à observer depuis la Terre, même avec des télescopes, car elle est proche du Soleil qui empêche de l’observer clairement.

De plus, Mercure n'est visible que tôt le matin avant que le Soleil ne se lève, ou au crépuscule après le coucher du Soleil et seulement quelques moments dans l'année quand elle se trouve de part et d’autre du Soleil par rapport à la Terre. Le reste du temps elle est soit devant, soit derrière le Soleil. Le fait qu’on ne puisse l’observer qu’au lever ou au coucher du Soleil, juste au dessus de l’horizon, fait qu’elle n’est visible qu’à travers une épaisse couche d’atmosphère ce qui gêne considérablement les observations depuis la Terre du fait des turbulences atmosphériques importantes.

Mercure orbitant à une distance proche du Soleil - son élongation maximale est de 28,3° - c’est une planète difficile à observer à cause de sa proximité avec le Soleil dont la luminosité empêche de bien l’observer.

Le diamètre apparent est comprit entre 4,5 " et 13 ".

La magnitude apparente varie de 5,7 à -2,6. La magnitude apparente à 1 UA est de -0,42.

L'albédo géométrique est de 0,106 et l'albédo de Bond est de 0,119.

Structures géologiques remarquables

Bassin Caloris

La zone la plus remarquable est le Bassin Caloris d'un diamètre d'environ 1 550 km. « Caloris » signifie chaleur en latin.

Ce bassin est issu d’un impact météoritique, il y a 3,85 milliards d'années, avec un astéroïde qui devait mesurer dans les 150 km de diamètre.

Le cratère créé par l'impact devait faire près de 130 km de profondeur.

Lors du choc, du fait de la pression très importantes et de la température très élevée, le manteau a dû entrer en fusion et est ensuite remonté, comblant le cratère.

Cette collision a formé une grande dépression circulaire, avec des anneaux concentriques et de gigantesques éjectas. L’impact a dû créer des écoulement de roches en fusion et de lave provenant du manteau qui ont lissé sa surface.

L'impact aurait provoqué des ondes de choc qui ont traversé la planète, causant des plissements, des fractures et des élévations du sol de 800 m à 1 000 m à l'opposé de l’impact.

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