Les planètes du système solaire ressemblent beaucoup à une famille. Jupiter est le père autoritaire, Mercure a une queue qui garde tout le monde dans le rang. Uranus et Neptune sont les jumeaux cool qui ne traînent qu’entre eux. La Terre est le super-nerd qui essaie de tout faire. Pluton est le mouton noir. Et
Yep. Presque comme une grosse comète, sa queue s’éloigne à des millions de kilomètres de la planète et brille d’une faible lumière jaune-orange.
C’est grâce à la position de la planète : Mercure est la planète la plus à l’intérieur de notre système solaire. Elle est à moins de la moitié de la distance de notre étoile par rapport à la Terre, une distance moyenne de 58 millions de kilomètres (36 millions de miles).
À cette distance, ce petit monde rocheux et dense est constamment baigné par le rayonnement solaire et secoué par le vent solaire.
Voici Mercure et sa queue de sodium le 4 juin à travers un réfracteur de 60 mm et un filtre passe-bande de 589,3/1,0 nm. L’étoile traînée en bas à gauche est HIP 31650. pic.twitter.com/jlbKu5B3Oo
– Qiсһеng Ζһаng (@aciqra) 14 juin 2020
La faible masse de Mercure (environ 5,5 % de la masse de la Terre) ne lui confère pas une force gravitationnelle particulière. Son champ magnétique n’est pas non plus particulièrement puissant : à peine 1 % de celui de la Terre.
Par conséquent, la planète ne possède pas ce que l’on pourrait raisonnablement appeler une atmosphère. Elle possède plutôt une fine exosphère composée principalement d’atomes d’oxygène, de sodium, d’hydrogène, d’hélium et de potassium, soulevés par le vent solaire et le bombardement de micrométéorites. Cette exosphère est gravitationnellement liée à la planète, mais trop diffuse pour se comporter comme un gaz.
Tout cela pour dire que la surface de Mercure est peu protégée contre le rayonnement solaire et le vent solaire.
Nous savons que le rayonnement solaire exerce une pression. Nous avons même exploité cette pression pour propulser un engin spatial équipé d’une voile, un peu comme le vent propulse les voiliers. Cette pression de radiation est ce qui donne aux comètes leur queue.
Lorsque les comètes se rapprochent du Soleil, la glace qu’elles contiennent commence à se sublimer, soulevant de la poussière qui s’échappe du corps de la comète. La pression du rayonnement solaire pousse cette poussière en une longue queue, tandis que le gaz est façonné par les champs magnétiques intégrés dans le vent solaire ; c’est pourquoi les queues de comètes s’éloignent toujours du Soleil – ce n’est pas le mouvement qui produit la queue, mais la proximité de l’étoile.
Mercure possède bien de la glace, mais sa queue n’est pas constituée de glace. L’ingrédient principal est constitué d’atomes de sodium, qui brillent lorsqu’ils sont ionisés par le rayonnement ultraviolet du Soleil, dans un processus similaire à celui qui alimente les aurores boréales sur Terre.
En conséquence, la planète a l’apparence d’une comète, avec une queue qui a été observée à près de 3,5 millions de kilomètres de la planète.
10 novembre 2020 : #mercure #spica #jaune #sodium #sodiumtail #spica #astronomie #science pic.twitter.com/vjpK3RAkeA
– Dr. Sebastian Voltmer (@SeVoSpace) 15 novembre 2020
Vénus, de temps en temps, lorsque le vent solaire souffle dans le bon sens, présente une structure en forme de queue d’oxygène ionisé. Les comètes peuvent avoir du sodium dans leurs queues. Io, la lune de Jupiter, est riche en sodium. Et la Lune de la Terre, nue et non protégée du vent solaire, possède également une queue de sodium, bien qu’elle ne soit pas aussi grande ou luxuriante que celle de Mercure.
Mais la queue de Mercure est spéciale pour une autre raison. En l’étudiant à différents moments de l’orbite de la planète, nous pouvons en apprendre davantage sur les variations saisonnières de l’exosphère de Mercure et sur la façon dont des événements tels que les éruptions solaires et les éjections de masse coronale affectent la petite planète.
Étant donné que les queues de sodium ont principalement été trouvées associées à des corps rocheux, l’identification du sodium dans les systèmes autour d’autres étoiles pourrait nous aider à traquer les exoplanètes rocheuses et à évaluer leur habitabilité potentielle.
C’est un bel exemple qui montre à quel point les planètes peuvent être différentes les unes des autres – chaque planète du système solaire, même Uranus et Neptune, a ses propres particularités. Chacune d’entre elles est un individu rare et précieux ; apprendre comment et pourquoi est un pas vers la compréhension des planètes et des systèmes planétaires dans le grand Univers.