Mercure (symbole ) est la plus petite planète du système solaire et la plus proche du Soleil, avec une période de révolution de 88 jours (c'est la plus rapide du système solaire). Elle n'a pas de satellite connu. Son nom provient du dieu romain Mercure, en raison de sa vitesse de révolution.

Mercure fut l'une des premières planètes observées, on retrouve des informations à son sujet en Mésopotamie, 2000 ans AEC. Les premières vues rapprochées viennent de photographies prises par la sonde Mariner 10 dans les années 1970.

Sa proximité avec le soleil rend son observation depuis la Terre difficile, il n'est possible de l'observer qu'au lever ou au coucher du Soleil1.

Sa quasi-absence d'atmosphère laisse échapper la chaleur du soleil. Pour cette raison, la température de la surface de Mercure varie plus que sur n'importe quelle autre planète du système solaire : -173 °C la nuit et 427 °C le jour à l'équateur.

Elle tourne sur elle-même en 59 jours terrestres et sa période de révolution est de 88 jours. Comme l'atmosphère est quasiment inexistante, la chaleur fournie par le Soleil est très vite absorbée le jour et très vite rejetée la nuit. Les écarts de température à la surface sont donc très importants : de -180 °C la nuit à 420 °C le jour, soit 600 °C de différence. Mercure s'oppose en cela notamment à Vénus qui a une atmosphère très dense et dont la température à la surface varie très peu.

Mercure s'est formée il y a environ 4 milliards d'années. Comme toutes les planètes du Système solaire, elle a subi de nombreux impacts de météorites, qui ont permis des écoulements de lave, ce qui a formé de vastes plaines. La surface de Mercure a très peu changé depuis car il n'y a pas eu d'éléments modifiant la surface de la planète par l'érosion comme du vent ou de l'eau. La surface est aujourd'hui couverte de cratères, comme la Lune2.

La surface de Mercure est couverte de cratères de météorites datant d'environ 4 milliards d'années. On pense qu'il y environ 4 milliards d'années, il y a eu une période de bombardements de météorites qui a touché toutes les planètes du système solaire, mais les traces n'ont pas disparu sur Mercure, contrairement à la Terre.

Le cratère le plus célèbre est le bassin de Caloris. Il date de 3,9 milliards d'années. Il s'agit du plus gros cratère de Mercure. Il mesure 1 550 kilomètres de diamètre, et l'astéroïde qui s'est écrasé devait mesurer 150 km, l'équivalent d'une région française3 !

Sur cette planète, on observe des zones plutôt lisses, où la roche est plus jeune. L'origine volcanique de ces plaines a été confirmée en 1990. Pourtant, il n'y a pas de volcans visibles à sa surface. On pense que les éruptions se produisaient quand une météorite suffisamment grosse créait un cratère suffisamment profond pour atteindre le manteau de la planète. La lave pouvait alors remonter jusqu'à la surface, en se solidifiant. Des plaines plutôt lisses apparaissent alors dans certains cratères4.

Mercure est une planète tellurique, c’est-à-dire qu'elle est composée de roches et de métaux par opposition aux planètes gazeuses, constituées essentiellement de gaz.

Mercure possède un gros noyau riche en fer, d'un diamètre de 3 600 km, ce qui est gros par rapport au diamètre de la planète de 4 880 km. Par comparaison, si le noyau de la Terre contient 33 % de la masse de notre planète, celui de Mercure contient plus de 55 % de sa masse. Ce noyau rend la planète très dense, la plus dense des planètes du système solaire. Ce noyau ferreux donne également à la planète un champ magnétique, mais il fait seulement 1,1 % de la puissance de celui de la Terre. Il ne suffit donc pas à protéger la planète du vent solaire, mais le ralentit seulement. La présence d'un aussi gros noyau pour une petite planète reste actuellement un mystère, les futures sondes tenterons de savoir pourquoi.

Autour de ce noyau, Mercure possède un manteau rocheux de 600 kilomètres d'épaisseur et, encore au-dessus, une croûte rocheuse de 100 à 200 kilomètres d'épaisseur5.

L'atmosphère de Mercure est très ténue, c'est-à-dire qu'elle est peu importante, quasiment inexistante, la pression à la surface est des millions de fois plus faible que sur Terre (pression exacte inconnue).

L'atmosphère est composée :

Puisque l'atmosphère est très peu dense et donc très fine, elle ne protège pas des rayons ultraviolets du soleil et ne crée pas d'effet de serre comme sur la planète Terre. Comme l'atmosphère ne retient pas la chaleur accumulée pendant la journée, bien que la face exposée au Soleil est très chaude (430 °C), la partie cachée du Soleil est extrêmement froide (-180 °C). L'atmosphère, trop peu dense, ainsi que les fortes différences de température entre le jour et la nuit, ne permettent pas la présence de vie comme la vie terrestre.

De plus, bien que l'atmosphère contienne beaucoup d'oxygène, elle n'est pas assez dense pour pouvoir respirer. La faible densité de l'atmosphère est sans doute due à la forte chaleur et à la petite taille de la planète. On pense que l'atmosphère aurait été emportée par ce que l'on appelle du "vent solaire6, il s'agit de particules chargées électriquement, provenant du soleil. Certains pensent que Mercure serait une planète chtonienne. Cela signifie qu'il s'agissait d'une planète géante gazeuse, mais dont tout le gaz s'est évaporé dans l'espace en raison de la chaleur et du vent solaire, et Mercure ne serait aujourd'hui que le noyau d'une ancienne planète. Il est cependant impossible de confirmer cette hypothèse pour l'instant7.

Cette atmosphère contient des traces de calcium à l'état de vapeur, ainsi que de sodium et de potassium. Les observations de la sonde MESSENGER ont montrées que le calcium se trouve majoritairement à l'équateur, et le sodium et le potassium se trouve majoritairement aux pôles.

Mercure est connue depuis que l'Homme s'intéresse au ciel nocturne. Les premiers à avoir laissé des traces écrites concernant les observations de cette planète datent de 3000 ans AEC : elles ont été laissées par la civilisation sumérienne, qui est la première à avoir inventé l'écriture. Les premiers écrits plus détaillés sur la planète Mercure viennent des Babyloniens.

Les Grecs, eux, pensaient que Mercure visible avant le lever du soleil et Mercure après le coucher de soleil étaient deux objets distincts. Ils leur ont donné les noms respectifs d'Apollon et de Hermès. Le nom actuel de Mercure vient de la mythologie romaine. Il s'agit du messager des dieux mais aussi du protecteur des commerçants. Le nom vient du fait que Mercure, étant proche du soleil, se déplace rapidement, tel un messager8.

Le premier à avoir fait des observations de Mercure, afin d'en connaître le relief, était l'astronome allemand Johann Hieronymus Schröter (1745 - 1816). Par la suite, des astronomes ont fait des cartes de Mercure. La meilleure carte était celle d'Eugène Antoniadi (1870 - 1944), qui a été faite en 1934 et a été utilisée jusqu'à ce que des sondes spatiales prennent des photographies bien plus détaillées de la planète9.

Au départ, Mariner 10 était prévue pour explorer Vénus, mais les astronomes ont trouvé intéressant d'explorer Mercure plutôt que Vénus, ce qui était parfaitement faisable.
En 1974, la sonde spatiale Mariner 10, de la NASA, apporte des photographies haute résolution de la surface de Mercure et dresse une carte de 40 % de la surface de Mercure. Cette carte révèle une surface couverte de cratères, qui ressemble beaucoup à la face cachée de notre Lune.

La sonde a effectué trois survols : le premier, en mars 1974, à seulement 703 kilomètres d'altitude, permet de découvrir l'exosphère de la planète et d'obtenir des photos très détaillées. Le second survol, quelques mois plus tard était bien plus distant, il avait pour but d'obtenir la carte de Mercure. Le troisième s'est fait à 320 kilomètres d'altitude afin de prendre des photos encore plus détaillées.10.

En 2004, la sonde MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) a décollé de Cap Canaveral, en Floride. Elle a atteint Mercure en 2008. La mission devait durer 1 an, mais elle fut prolongée jusqu'à 2015. La sonde a pris plus de 270 000 photographies, avant que la mission ne se termine, et que la sonde s'écrase (volontairement) sur Mercure11.

L'Agence Spatiale Européenne (ESA), en collaboration avec le Japon, a mis en place la mission BepiColombo, qui prévoit d'envoyer deux sondes vers Mercure. Le lancement a eu le 19 octobre 2018. Les deux sondes ont été lancées simultanément. Les deux sondes sont des orbiteurs (qui seront donc mis en orbite autour de Mercure). Le premier orbiteur, MPO, fabriqué par l'ESA, a pour but d'étudier à distance la structure interne de Mercure, ainsi que sa très mince atmosphère. MMO, l'autre orbiteur, fabriqué par l'agence spatiale japonaise (JAXA) est plutôt dédié à l'analyse du champ magnétique de Mercure. Les deux sondes voyagent actuellement à bord d'un module unique, qui arrivera autour de Mercure en 2026. Au moment de l'arrivée autour de Mercure, les deux sondes seront séparés et effectueront leur mission indépendamment. 12.

Dans un futur encore plus lointain, il serait possible d'envoyer une colonie humaine dans un cratère situé au pôle Nord de la planète, dans une zone en permanence à l'ombre, donc très froide. Il y a également de la glace, qui reste à l'état solide, étant donné que la zone n'est jamais exposée au soleil. Celle-ci pourrait être exploitée pour produire de l'eau (liquide) à la colonie. 13.

D'autres solutions ont été imaginées, comme installer une base sous le sol, ce qui la protégerait du rayonnement solaire. La colonisation de Mercure a ses avantages, dont sa gravité plus élevée que sur la Lune (proche de celle de Mars). La faible gravité ayant un impact négatif sur la santé à long terme, une gravité plus élevée est donc privilégiée, bien que celle de Mercure reste bien plus faible que sur Terre. La possibilité d'exploiter le magnésium très présent sur Mercure est également évoquée, la sonde MESSENGER a en effet détecté que certaines régions en contenaient en grande quantité. 14

Il arrive parfois que Mercure passe devant le Soleil, ce que l'on appelle un transit. Ce phénomène est assez rare. Les derniers transits ont eu lieu en 2003, 2006 et en 2016 et se produisent généralement 14 fois par siècle. Le prochain aura lieu le 11 novembre 2019, et le suivant ne sera que le 13 novembre 2032. Des transits de Mercure peuvent également être observés depuis Vénus ou Mars, mais pas aux mêmes dates que ceux visibles depuis la Terre.15.

Aujourd'hui, on ne connaît aucun satellite naturel autour de Mercure, et on sais aujourd'hui qu'il n'y en a pas.

Pourtant, en 1974, deux jours avant que la sonde Mariner 10 n'arrive près de Mercure, un instrument de la sonde détecte des rayons ultraviolets qui semblent être reflétés par un satellite naturel. L'objet disparaît, puis réapparaît, les astronomes calculent alors que cette lune se déplace à 4 km/s, une vitesse normale pour un satellite naturel en orbite autour de Mercure. Mais les astronomes ont vite compris qu'il ne s'agissait pas d'un satellite naturel autour de Mercure; mais de l'étoile 31 Crateris. La sonde MESSENGER a ensuite permis de lever les doutes qui restaient concernant l'existence d'un satellite naturel. 16

L'intérieur du bassin de Caloris

Magnifique cratère d'impact

Le cratère Picasso, d'une forme étrange

Bassin sur Mercure

Le pôle nord de Mercure