Mercure, planète la plus proche du Soleil, semble être le dernier endroit où l'on s'attendrait à trouver de la glace. Pourtant, des observations télescopiques dans les années 1990, confirmées par la sonde MESSENGER, ont révélé d'immenses réserves d'eau gelée dans les cratères polaires qui ne voient jamais la lumière. Une situation qui a longtemps déconcerté les chercheurs.
Une nouvelle étude propose une explication surprenante: un seul impact colossal pourrait avoir transporté et piégé cette eau en un temps record. En l'espace d'un seul jour mercurien, soit tout de même 176 jours terrestres, un impact de la taille de celui qui a formé le cratère Hokusai aurait pu répandre de l'eau sur toute la planète, et celle-ci aurait persisté dans les zones d'ombre permanente.
Les cratères froids et ombragés du pôle nord de Mercure, comme Kandinsky et Prokofiev, peuvent être profonds de plusieurs kilomètres et ne recevoir jamais de lumière solaire.
Crédit: NASA/UCLA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington Pour tester cette hypothèse, une équipe dirigée par Parvathy Prem du laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins a utilisé des simulations informatiques. Elles reproduisent un impacteur d'environ 17 kilomètres de diamètre frappant Mercure à 30 kilomètres par seconde. Le choc génère une atmosphère temporaire dense, riche en vapeur d'eau, qui enveloppe la planète en un peu plus d'une heure, selon les chercheurs.
Cette atmosphère de vapeur d'eau agit comme un bouclier. Elle protège les molécules d'eau des rayons ultraviolets intenses du Soleil, ralentissant leur destruction. Résultat: une grande quantité d'eau survit assez longtemps pour migrer vers les cratères polaires où elle se dépose sous forme de glace. L'essentiel de ce dépôt se produit en un seul jour mercurien, soit 176 jours terrestres, indique l'étude publiée dans le
Journal of Geophysical Research: Planets.
Cette découverte pourrait indiquer que la glace de Mercure s'est formée rapidement et non progressivement sur de longues périodes. Cela expliquerait aussi sa pureté apparente, car un apport soudain limiterait les mélanges avec d'autres matériaux. Les scientifiques espèrent que la mission BepiColombo, qui doit entrer en orbite autour de Mercure en novembre, apportera de nouveaux indices sur l'origine de ces dépôts polaires.
En attendant, ce scénario d'impact unique offre une réponse élégante à une énigme de longue date. Il montre comment un événement cataclysmique peut, en quelques heures, redistribuer des éléments volatils à l'échelle d'une planète entière, transformant un monde torride en réservoir de glace.