Le sel pourrait avoir sculpté les paysages de Mercure, y compris des caractéristiques semblables à des glaciers.

La surface de Mercure ne serait pas aussi stable sur des échelles de temps géologiques.

La planète la plus proche du soleil est un monde sculpté par des composés volatils - des composés éphémères qui peuvent geler, s'écouler ou s'évaporer dans l'espace avec le temps, de manière analogue à l'eau sur Terre. Le sel, le volatile principal sur Mercure, semble avoir remodelé le paysage de la planète au cours de milliards d'années et pourrait même s'écouler - très lentement - dans des formations glacielles, rapportent des chercheurs dans le numéro de novembre du Planetary Science Journal. Les volatiles pourraient éventuellement former des niches habitables en profondeur, selon les auteurs.

Les scientifiques soupçonnaient depuis longtemps que de nombreux terrains caractéristiques de Mercure avaient été façonnés par des débris volcaniques provenant de l'intérieur de la planète. Au lieu de cela, "le remodelage causé par les volatiles sur Mercure a été l'un des principaux moteurs de l'évolution du paysage", explique Alexis Rodriguez, chercheur en sciences spatiales au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama.

Jusqu'à récemment, les chercheurs pensaient que Mercure ne pouvait même pas héberger de tels sels. La planète est si proche du soleil que les scientifiques pensaient que les composés seraient soit cuits, soit emportés par le vent solaire. Mais lorsque la sonde Messenger de la NASA a survolé la planète au début des années 2010, elle a détecté des signes indéniables de volatiles.

La nouvelle étude propose que cette planète brûlée par le soleil n'a pas seulement conservé ces volatiles, elle les a même stockés en abondance dans toute la croûte de Mercure, peut-être dans une réserve planétaire. Ces volatiles pourraient à leur tour être responsables de la formation de deux caractéristiques géologiques communes : les terrains chaotiques et les écoulements de type glaciaire.

La surface de Mercure est un mélange de collines, de plateaux et de sillons. Les théories précédentes suggéraient que les éruptions volcaniques d'autrefois étaient principalement responsables des terrains chaotiques. Mais cela ne correspond pas à l'emplacement de ces terrains, expliquent Rodriguez et ses collègues.

Si les éruptions volcaniques avaient formé ce paysage désordonné, elles auraient effacé de manière préférentielle certaines caractéristiques géologiques préexistantes, telles que de plus petits cratères d'impact, au détriment d'autres. Mais il existe de nombreux terrains chaotiques dans lesquels se trouvent des fantômes de cratères, grands et petits, qui se sont effondrés il y a longtemps, soulignent les chercheurs. Ils pensent que ces terrains chaotiques, qui préservent les cratères, se sont formés autrement : les volatiles présents dans le sol s'échappent dans l'espace, ce qui affaiblit la structure du sol qui s'effondre comme une tour Jenga. L'équipe avait précédemment proposé que cela se produisait ailleurs sur la planète.

Dans la nouvelle étude, une analyse approfondie des caractéristiques de la région polaire nord de la planète suggère un modelage similaire par les sels. Et il existe même des preuves supplémentaires d'une sculpture volatile dans les bassins des cratères d'astéroïdes - des formations qui ressemblent à des "glaciers" faits de sel. Ces structures apparaissent comme des amas visqueux sur les photos prises par la sonde Messenger et se sont probablement formées au fil des éons, après que les astéroïdes ont frappé la surface de la planète et exposé les volatiles enfouis. La chaleur de l'impact - atteignant plusieurs centaines de degrés Celsius - mobilise les volatiles sous-jacents de la croûte qui se déplacent vers des zones plus basses pour former des accumulations épaisses comme du sirop, explique Rodriguez.

Tout comme les glaciers de la Terre, ces masses terrestres, qui se déplacent lentement, sculptent le paysage où elles passent, selon les chercheurs. Des creux profonds de plusieurs dizaines de mètres marquent leur surface, indiquant que les glaciers de sel perdent des volatiles dans l'atmosphère ténu de Mercure. Après un milliard d'années, ces formations pourraient disparaître complètement.

Curieusement, l'omniprésence de volatiles de surface (et de leurs effets géologiques) suggère qu'il y en a beaucoup plus enfouis sous terre. Rodriguez et ses collègues estiment qu'une couche volatile riche en planète peut s'enfoncer jusqu'à plusieurs kilomètres de profondeur. C'est suffisamment épais pour créer des poches d'habitabilité qui pourraient potentiellement abriter des créatures résistantes aux températures extrêmes à la surface de Mercure, soutient l'équipe.

Que la vie puisse théoriquement survivre là-bas ou non, la simple présence de glaciers sur Mercure est en soi surprenante. Si les caractéristiques géologiques de Mercure peuvent être considérées comme des glaciers, cela signifie qu'ils sont courants dans notre système solaire, du voisin le plus proche du soleil au plus lointain des nains, Pluton.

Cependant, d'autres scientifiques affirment que l'appellation "glacier" est sans importance. Les "glaciers" pourraient contenir plus de matière rocheuse que de volatiles, déclare Sean Solomon, un planétologue à la retraite à l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty à Palisades, dans l'État de New York, et enquêteur principal de la mission Messenger. Il suggère que les formations sont peut-être plus semblables à des glissements de terrain lubrifiés par des volatiles. Néanmoins, selon lui, l'argumentation de l'étude sur la manière dont les structures se sont formées est plausible.

The new ideas are radical, notes David Rothery, a planetary scientist at the Open University in Milton Keynes, England. “But it all fits the pattern: Mercury is surprisingly rich in volatiles, and we have yet to understand the limits of what the volatiles are able to do to Mercury’s landscape.” A revisit with more advanced instruments than Messenger’s is very much in order, Rothery says.

Fortunately, BepiColombo, a joint endeavor between the European and Japanese space agencies, is on the way (SN: 1/15/21). Launched in 2018, the spacecraft will enter Mercury’s orbit in December 2025. “BepiColombo, as well as answering some of those questions, is going to give us some more surprises,” says Rothery, who is involved with the mission. “I’d be very surprised if we are not surprised.”