Composition de la surface
Développement ultérieur
Les planétologues continuent de s’interroger sur les âges des principaux événements géologiques et géophysiques qui ont eu lieu sur Mercure après sa formation. D’une part, il est tentant de modeler l’histoire de la planète sur celle de la Lune, dont la chronologie a été datée avec précision à partir des roches renvoyées par les alunissages habités américains Apollo et les missions robotiques soviétiques Luna. Par analogie, Mercure aurait eu une histoire similaire, mais dans laquelle la planète se serait refroidie et serait devenue géologiquement inactive peu après l’impact de Caloris, au lieu de connaître un volcanisme persistant pendant des centaines de millions d’années, comme la Lune. Si l’on présume que les cratères de Mercure ont été produits par les mêmes populations de blocs de construction planétaires résiduels (planétésimaux), d’astéroïdes et de comètes qui ont frappé la Lune, la plupart des cratères se seraient formés avant et pendant une période particulièrement intense de bombardement dans le système solaire interne, qui s’est terminée sur la Lune il y a environ 3,8 milliards d’années. Caloris se serait vraisemblablement formée à peu près à cette époque, représentant le dernier chapitre de l’histoire géologique de Mercure, hormis des cratères occasionnels.
D’autre part, de nombreux indices montrent que Mercure est très vivante géologiquement encore aujourd’hui. Son champ dipolaire semble nécessiter un noyau encore au moins partiellement fondu afin d’entretenir la dynamo magnétohydrodynamique. En effet, les mesures récentes du champ gravitationnel de Mercure par Messenger ont été interprétées comme prouvant qu’au moins le noyau externe est encore fondu. En outre, comme suggéré ci-dessus, les cicatrices de Mercure montrent des preuves que la planète n’a peut-être pas terminé son refroidissement et son rétrécissement.
Il existe plusieurs approches pour résoudre cette contradiction apparente entre une planète qui est morte géologiquement avant la Lune et une autre qui est toujours vivante. Une hypothèse est que la plupart des cratères de Mercure sont plus jeunes que ceux de la Lune, ayant été formés par des impacts de ce qu’on appelle des vulcanoïdes – le nom conféré à une hypothétique population résiduelle d’objets de la taille d’un astéroïde en orbite autour du Soleil à l’intérieur de l’orbite de Mercure – qui auraient cratérisé Mercure au cours de l’âge de la planète. Dans ce cas, Caloris, les cicatrices lobées et d’autres caractéristiques seraient beaucoup plus jeunes que 3,8 milliards d’années, et Mercure pourrait être considérée comme une planète dont la surface est devenue récemment inactive et dont l’intérieur chaud est encore en train de se refroidir. Cependant, aucun vulcanoïde n’a encore été découvert, malgré un certain nombre de recherches. De plus, des objets orbitant autour du Soleil si près et ayant des vitesses relatives si élevées pourraient bien avoir été brisés lors de collisions catastrophiques les uns avec les autres il y a longtemps.
Une solution plus probable à l’énigme thermique de Mercure est que l’enveloppe extérieure du noyau de fer de Mercure reste fondue en raison d’une contamination, par exemple, par une petite proportion de soufre, qui abaisserait le point de fusion du métal, et de potassium radioactif, qui augmenterait la production de chaleur. De plus, l’intérieur de la planète peut s’être refroidi plus lentement que prévu en raison d’un transfert de chaleur limité. Peut-être que la contraction de la croûte de la planète, si évidente à l’époque de la formation de Caloris, a coupé les cheminées volcaniques qui avaient produit un volcanisme si prolifique plus tôt dans l’histoire de Mercure. Dans ce scénario, malgré la chaleur interne et les remous persistants de Mercure d’aujourd’hui, l’activité de surface a cessé il y a longtemps, à l’exception peut-être de quelques failles de poussée, la planète continuant à se contracter lentement.
Clark R. Chapman.