Mercure abrite de la glace d’eau dans l’ombre des cratères les plus abrupts autour de ses pôles. Mais on ne sait pas comment ces molécules d’eau se sont retrouvées sur Mercure. Maintenant, une nouvelle simulation montre que les corps mineurs entrants tels que les astéroïdes, les comètes et les particules de poussière transportent suffisamment d’eau pour représenter toutes les calottes glaciaires présentes. L’étude pourrait constituer la base de nouvelles recherches sur l’eau dans les systèmes exoplanétaires. L’ouvrage a été publié dans Icare le 19 avril.
Nous savons depuis quelques décennies que Mercure abrite de l’eau. Vous pourriez vous attendre à ce que cela ne puisse être que sous forme de vapeur d’eau. Après tout, la planète n’a pas d’atmosphère, nous pouvons donc exclure un liquide en raison d’un manque de pression. Et Mercure est presque trois fois plus proche du soleil que la Terre, donc la glace d’eau ne semble pas probable non plus. Mais il y a les cratères. Les cratères escarpés aux latitudes élevées contiennent des creux qui sont à jamais capturés dans l’obscurité, uniquement éclairés par la bande faiblement rougeoyante de la Voie lactée sur fond d’un ciel noir éternel. Ces endroits étranges abritent des calottes glaciaires de plusieurs mètres d’épaisseur, sur la planète la plus proche du soleil. Maintenant, la question demeure : comment ces molécules d’eau se sont-elles retrouvées sur Mercure ?
La première auteure Kateryna Frantseva (SRON Netherlands Institute for Space Research / Groningen University) a développé un algorithme qui simule les impacts de météorites sous la forme d’astéroïdes, de comètes et de particules de poussière interplanétaires (IDP). Il s’avère qu’au cours d’un milliard d’années, ces corps apportent suffisamment d’eau à la surface de Mercure pour expliquer la quantité que nous voyons actuellement.
Frantseva a déclaré: « Nous ne pouvons pas exclure les sources d’eau endogènes telles que l’activité volcanique et le dégazage de la croûte et du manteau, mais cela montre que nous n’avons besoin de rien d’autre que les impacts de corps mineurs pour expliquer l’eau que nous voyons sur Mercure. » La simulation montre que les PDI portent de loin la charge la plus lourde, avec plus de dix mille kilogrammes par an. En comparaison, les astéroïdes et les comètes livrent chaque année environ mille kilogrammes.
La simulation fournit une base pour de nouveaux modèles théoriques pour la distribution d’eau aux exoplanètes, des planètes en dehors de notre système solaire. Celles-ci peuvent être comparées à de futures observations, par exemple du télescope James Webb récemment lancé, grâce auquel les astronomes pourraient être en mesure de repérer des signatures d’eau dans le spectre de la lumière que les ceintures d’astéroïdes dans les systèmes exoplanétaires émettent tout en re-rayonnant la lumière de leur étoile hôte.
Kateryna Frantseva et al, Livraison exogène d’eau à Mercure, Icare (2022). DOI : 10.1016/j.icarus.2022.114980