Depuis que le vaisseau spatial MESSENGER est entré en orbite autour de Mercure en 2011, et même depuis le survol de Mariner 10 en 1974, des «taches sombres» particulières observées à la surface de la planète ont intrigué les scientifiques quant à leur composition et leur origine. Maintenant, grâce aux données spectrales à haute résolution acquises par MESSENGER au cours des derniers mois de sa mission, les chercheurs ont confirmé que les taches sombres de Mercure contiennent une forme de carbone appelée graphite, extraite de la croûte ancienne et originale de la planète.
Souvent trouvées à l'intérieur et autour des cratères d'impact et des évents volcaniques, les taches sombres sur Mercure - également appelées «matériaux à faible réflectance» ou LRM - étaient à l'origine soupçonnées de contenir du carbone livré à la planète par les comètes.
Les données des instruments à rayons gamma et à neutrons (GRNS) et à rayons X de MESSENGER ont confirmé que le LRM contenait des quantités élevées de carbone graphitique, mais provenant probablement de Mercure lui-même. On pensait que Mercure était autrefois recouvert d'une croûte composée de graphite, alors qu'une grande partie de la planète était encore en fusion.
"Les expériences et la modélisation montrent que lorsque ce magma s'est refroidi et que les minéraux ont commencé à se cristalliser, les minéraux qui se sont solidifiés couleraient tous à l'exception du graphite, qui aurait été flottant et aurait accumulé la croûte originelle de Mercure", a déclaré Rachel Klima, co-auteur d'une étude récente sur la LRM et géologue planétaire au Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. «Nous pensons que LRM peut contenir des restes de cette croûte primordiale. Si c'est le cas, nous observons peut-être les restes de la surface d'origine de Mercure, vieille de 4,6 milliards d'années. "
Bien que similaires en coloration visible et recouverts de cratères, fissures et montagnes, toutes les similitudes entre Mercure et d'autres petits mondes de notre système solaire - y compris notre Lune - s'arrêtent là. Mercure a une histoire de formation qui lui est propre et est unique sur le plan de la composition des planètes.
Ces données révélant une concentration relativement élevée de graphite dans la croûte de Mercure ne font qu’ajouter à ces différences, et nous renseignent également sur les divers éléments qui étaient présents autour du Soleil lorsque les planètes se formaient.
«La découverte de carbone abondant à la surface suggère que nous pourrions voir des restes de la croûte ancienne d'origine de Mercure mélangés dans les roches volcaniques et les éjectas d'impact qui forment la surface que nous voyons aujourd'hui», a déclaré Larry Nittler, co-auteur du document de recherche et directeur adjoint. Enquêteur de la mission MESSENGER. «Ce résultat témoigne du succès phénoménal de la mission MESSENGER et s'ajoute à une longue liste de différences entre la planète la plus intérieure et ses voisins planétaires et fournit des indices supplémentaires sur l'origine et l'évolution précoce du système solaire intérieur.»
Sur terre, le graphite est utilisé dans l'industrie pour fabriquer des briques qui tapissent les fours réfractaires et augmenter la teneur en carbone de l'acier. Il est également largement utilisé dans les retardateurs de feu, les piles et les lubrifiants, et est mélangé avec de l'argile en différentes quantités pour créer le "plomb" dans les crayons (qui, en passant, ne contiennent pas de plomb réel.)
Ces résultats ont été publiés dans la publication en ligne avancée du 7 mars 2016 deGéoscience de la nature.
MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) était une enquête scientifique parrainée par la NASA sur la planète Mercure et la première mission spatiale conçue pour orbiter autour de la planète la plus proche du Soleil. Le vaisseau spatial MESSENGER a été lancé le 3 août 2004 et est entré en orbite autour de Mercure le 17 mars 2011 (18 mars 2011 UTC). Le 30 avril 2015, après quatre ans en orbite, la mission et la vie opérationnelle de MESSENGER ont pris fin quand elles ont touché la surface de Mercure dans sa région polaire nord.
Source: Carnegie Science et JHUAPL
Crédits image: NASA / Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins / Carnegie Institution of Washington
