• Astrophysique: l'aspect de la surface de Mercure, plus sombre que ne le laisse prévoir sa composition élémentaire connue, a été expliqué par la présence de graphite!____¤201603

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Remote sensing evidence for an ancient carbon-bearing crust on Mercury» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis, grâce aux observations et aux instruments de la sonde Messenger (dont la mission s'est terminée fin avril 2015) d'avancer une explication concernant l'aspect de la surface de Mercure qui est nettement plus sombre que ne le laisse prévoir sa composition élémentaire connue.

     

    Notons tout d'abord que la surface de Mercure est «bombardée par les rayons cosmiques, en particulier les protons en provenance du Soleil», qui provoquent «en heurtant les noyaux des atomes de la croûte de la planète rocheuse», l'émission de rayons gamma et de neutrons, qui ont été détectés en particulier par l'instrument GRNS (Gamma Ray and Neutron Spectrometer) de la sonde Messenger quand elle était en orbite autour de Mercure. Ces deux types de rayonnement donnent des informations sur la composition chimique de sa surface.

     

    Jusqu'ici, les chercheurs avaient déduit, «en se basant sur les théories de la formation du Système solaire et, surtout, sur les images en couleurs de la surface de Mercure», que «la surface de l’astre devait être riche en éléments réfractaires, en l’occurrence du fer», car la planète réfléchit «bien moins de lumière que la Lune, où l’on sait que c’est l’abondance du fer qui contrôle le phénomène». Cependant, les premières analyses n'ont pas confirmé la présence d'une quantité de fer plus importante que sur la Lune.

     

    Une autre hypothèse avait alors été avancée, qui stipulait «un enrichissement en carbone des zones les plus sombres de Mercure». C'est elle que vient d'appuyer l'étude ici présentée à partir des données fournies par le GRNS combinées «avec d’autres observations dans le domaine des rayons X»: elles «indiquent clairement la présence de concentrations de graphite (un des allotropes naturels du carbone) et ce d’autant plus que l’on examine les régions les plus sombres de Mercure» alors que le fer «n’est pas en quantités suffisantes pour expliquer la couleur de ces régions».

     

    Comme ces endroits correspondent «à des zones où des impacts d’astéroïdes ou de comètes ont mis au jour des parties anciennes de la croûte», on «pourrait croire que le carbone trouvé provient de l’impact de comètes justement, hypothèse qui avait été avancée l’année dernière», mais il n’en est rien car il s’agit de graphite. Cette observation ouvre la voie à une explication résultant du processus d’accrétion à l’origine de Mercure, qui suppose «la formation d’un océan global de magma à cause de la chaleur dégagée lors des impacts de petits corps célestes».

     

    En effet, lors de la formation de Mercure, il s'est produit alors «des phénomènes de ségrégation avec des éléments légers qui montent en surface et des éléments lourds» qui plongent dans les profondeurs de la planète. Ainsi, «des roches particulièrement riches en graphite et légères ont dû, en quelque sorte, flotter sur la surface de cet océan en cours de refroidissement pour donner la première croûte de cette planète». Ce sont donc cette vieille croûte et ces roches, remaniées «par l’évolution subséquente de Mercure», qui apparaissent «nettement plus visibles aujourd’hui dans les zones d’impact qui les ont fait affleurer».

     

     


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