Bien que la planète torride Mercure ne soit pas le premier endroit où vous penseriez chercher de la glace, la mission MESSENGER a confirmé en 2012 que la planète la plus proche du Soleil contenait en effet de la glace d'eau dans les cratères ombragés en permanence autour de ses pôles. Mais maintenant, une nouvelle étude concernant la glace de Mercure fournit des détails encore plus contre-intuitifs sur la formation de cette glace. Les scientifiques disent que la chaleur aide probablement à créer une partie de la glace.
Brant Jones, chercheur à l'école de chimie et de biochimie de Georgia Tech et premier auteur de l'étude, a déclaré que ce n'était pas une idée étrange et folle. Bien que ce soit un peu compliqué, c'est surtout de la chimie de base.
La chaleur extrême de la planète pendant la journée, combinée aux températures très froides (moins 200 degrés Celsius) dans les cratères ombragés en permanence, pourrait agir comme un «laboratoire de chimie de fabrication de glace».
"Il y a une quantité surprenante de glace sur Mercure et beaucoup plus que sur la Lune", a déclaré Brant à Space Magazine.
Le processus de création de glace sur Mercure est similaire à ce qui se passe sur la Lune. En 2009, les scientifiques ont déterminé que les particules chargées électriquement du vent solaire du Soleil interagissaient avec l'oxygène présent dans certains grains de poussière sur la surface lunaire pour produire de l'hydroxyle. L'hydroxyle (OH) n'est qu'un atome d'hydrogène avec un atome d'oxygène, au lieu des deux atomes d'hydrogène présents dans l'eau.
Brant a travaillé avec d'autres scientifiques, y compris son collègue Thomas Orlando, également de Georgia Tech, pour affiner la compréhension de ce processus. En 2018, ils ont publié un article qui montrait que si ce processus sur la Lune produisait des quantités importantes d'hydroxyles, il produisait très peu d'eau moléculaire.
"Bien que le vent solaire ait été suggéré comme une source potentielle dans les observations de 2009 sur l'eau sur la Lune", a déclaré Orlando par e-mail, "les mécanismes n'ont jamais été vraiment identifiés. Nous avons modélisé cela pour la Lune, mais l'importance n'était pas aussi importante sur la Lune en raison des températures globales beaucoup plus basses. »
Mais ils savaient que ce processus pouvait également avoir lieu sur des astéroïdes, du mercure ou toute autre surface bombardée par le vent solaire.
"Pour créer de l'eau moléculaire, vous avez besoin d'un ingrédient de plus, et c'est de la chaleur", a déclaré Brant.
Les températures diurnes sur Mercure peuvent atteindre 400 degrés Celsius, ou 750 degrés Fahrenheit.
Les minéraux dans le sol de surface de Mercure contiennent ce qu'on appelle des groupes hydroxyles. La chaleur extrême du soleil aide à libérer ces groupes hydroxyles puis les stimule à se briser les uns contre les autres pour produire des molécules d'eau et de l'hydrogène qui décollent de la surface et dérivent autour de la planète.
Certaines molécules d'eau sont décomposées par la lumière du soleil et se dissipent. Mais d'autres molécules atterrissent près des pôles de Mercure dans des cratères profonds et sombres qui sont protégés du Soleil. Les molécules y sont piégées et deviennent une partie de la glace glaciaire permanente en croissance logée dans l'ombre.
«C'est un peu comme la chanson Hotel California. Les molécules d'eau peuvent pénétrer dans l'ombre mais elles ne peuvent jamais partir », a déclaré Orlando dans un communiqué de presse.
"La quantité totale que nous supposons qui deviendrait gelée est de 1013 kilogrammes (10 000 000 000 000 kg ou 11 023 110 000 tonnes) sur une période d'environ 3 millions d'années", a déclaré Jones. «Le processus pourrait facilement représenter jusqu'à 10% de la glace totale de Mercure.»
Les données utilisées pour leur étude proviennent du vaisseau spatial MESSENGER, qui a orbité autour de Mercure entre 2011 et 2015, étudiant la composition chimique, la géologie et le champ magnétique de la planète. Les découvertes de MESSENGER sur la glace polaire ont corroboré les signatures précédentes de la glace ramassée des années plus tôt par le radar terrestre.
