Astronomie

Comment Mercure est-il bloqué par les marées si le rapport n'est pas de 1 : 1 ?

Comment Mercure est-il bloqué par les marées si le rapport n'est pas de 1 : 1 ?

Le rapport pour qu'une planète soit bloquée par les marées doit être de 1:1, mais le rapport pour Mercure est de 3:2. Comment Mercure est-il bloqué par les marées si le rapport n'est pas de 1:1 ?


La réponse simple à votre question est que Mercure n'est pas bloqué par les marées. Vous avez peut-être vu de vieux livres (avant 1965) qui disaient qu'il était verrouillé par la marée, car on supposait autrefois qu'il en était ainsi. Alternativement, comme l'a dit zephyr, votre source faisait peut-être référence à la résonance 3:2, mais ce n'est pas non plus vraiment la même chose.


La raison pour laquelle Mercure n'est pas verrouillé dans une résonance d'orbite de rotation de 1:1 est son orbite excentrique. En fait, la résonance 3:2 est le résultat de marées faibles en conjonction avec l'excentricité orbitale. C'est d'ailleurs mentionné sur la page Wikipédia.


Ce n'est pas verrouillé comme la lune parce qu'il est en résonance 3:2 avec le soleil. Il tourne trois fois toutes les deux orbites qu'il effectue. Ce n'est donc pas considéré comme une écluse de marée car cela signifie qu'ils d'habitude besoin d'être dans une résonance 1:1. Je pense que vous faisiez référence à Wikipedia, où il était dit que Mercure était dans une écluse de marée avec le soleil. Une résonance 3:2 ne serait pas considérée comme un verrouillage de marée régulier, mais un verrouillage de marée elliptique. Le verrouillage de marée elliptique signifie qu'un corps est dans une résonance stable qui n'est pas de 1:1, donc Mercure ne serait pas le meilleur exemple d'un verrouillage de marée, mais ce serait un bon exemple de verrouillage de marée elliptique.


Qu'est-ce qui se passe avec la plupart des planètes bloquées par les marées ?

Au moins, ils sont pour la plupart signalés comme étant verrouillés par les marées dans la carte du système.

Si je comprends bien le terme, cela signifie que le même fait de la planète fait toujours face à l'étoile, n'est-ce pas ? À quelle fréquence cela est-il réellement observé en astronomie? Ils pensaient que Mercure était comme ça, mais je suppose qu'ils ont finalement compris qu'il montrait lentement un nouveau visage au soleil.

Est-ce que j'ai râté quelque chose?

Tataboj

Au moins, ils sont pour la plupart signalés comme étant verrouillés par les marées dans la carte du système.

Si je comprends bien le terme, cela signifie que le même fait de la planète fait toujours face à l'étoile, n'est-ce pas ? À quelle fréquence cela est-il réellement observé en astronomie? Ils pensaient que Mercure était comme ça, mais je suppose qu'ils ont finalement compris qu'il montrait lentement un nouveau visage au soleil.

Est-ce que j'ai râté quelque chose?

Fennster

Article47ABH

Et voilà, assommez-vous. C'est apparemment assez courant dans les appariements primaires-satellites observés.

Jukelo

Flimley

Eh bien, dans notre système solaire, 34 lunes sont liées par la marée à leurs planètes respectives, Pluton étant verrouillé sur charon. Il semble au moins que ce soit un phénomène courant avec de petits corps tels que des lunes verrouillés sur de plus grandes planètes.

Qui sait que les planètes sont verrouillées sur leur étoile, cela pourrait valoir la peine d'examiner combien des quelque 3 500 exo planètes qui ont été découvertes et de voir quel pourcentage sont verrouillées par la marée ?
hmmmm je suis intrigué maintenant. sur google !

Queebatron

Chat de l'espace

Zénith

Sapyx

Eh bien, dans notre système solaire, 34 lunes sont liées par la marée à leurs planètes respectives, Pluton étant verrouillé sur charon. Il semble au moins que ce soit un phénomène courant avec de petits corps tels que des lunes verrouillés sur de plus grandes planètes.

Qui sait que les planètes sont verrouillées sur leur étoile, cela pourrait valoir la peine d'examiner combien des quelque 3 500 exo planètes qui ont été découvertes et de voir quel pourcentage sont verrouillées par la marée ?
hmmmm je suis intrigué maintenant. sur google !

Presque toutes les lunes de notre système solaire sont liées par la marée à la planète. Les seules qui ne le sont pas, sont celles qui sont petites et ont une forme si étrange (comme Hyperion) que leur rotation est chaotique. Mercure est bloqué par la marée dans un rapport de 2/3 (deux années de mercure correspondent à trois jours de mercure) tandis que Vénus est dans un schéma de blocage de marée compliqué avec sa propre année et l'année de la Terre - de sorte que Vénus a toujours la même visage pointé vers nous chaque fois qu'il est en opposition. Avoir la grande sœur la Terre si proche a en effet gâché le verrouillage de marée "pur" de Vénus, Vénus est allée "au-delà" du verrouillage de marée et tourne vers l'arrière, pour maintenir le verrouillage sur Terre.

Quant aux exoplanètes, puisque nous ne pouvons en fait voir aucune d'entre elles assez clairement pour déterminer une période de rotation, et puisque la plupart d'entre elles ne brillent pas assez pour qu'elles émettent leur propre lumière et nous permettent ainsi de mesurer directement leur rotation. par décalage Doppler de rayonnement, nous ne connaissons pas réellement de période de rotation pour eux. Nous aurions besoin de plus de données pour savoir si nos théories sur le verrouillage des marées sont correctes.


2 réponses 2

1) Une possibilité de rendre une planète moins bloquée par les marées serait la libration.

Luna, la Lune, a une libration qui la fait vaciller très légèrement lorsqu'elle orbite autour de la Terre.

Le verrouillage des marées signifie que la période nécessaire à la Lune pour tourner ou orbiter à 360 degrés autour de la Terre est exactement la même que la période nécessaire à la Lune pour tourner à 360 degrés. Ainsi, un côté de la Lune fait toujours face à la Terre et un côté est toujours tourné vers la Terre. En effet, la vitesse orbitale moyenne et la vitesse de rotation moyenne de la Lune sont identiques.

Mais les vitesses à un moment donné ne sont pas exactement identiques. Les orbites de tous les objets astronomiques sont elliptiques et s'écartent donc plus ou moins des orbites parfaitement circulaires. Ainsi, les objets accélèrent et ralentissent lorsqu'ils orbitent autour d'autres objets. Ainsi, la Lune voyage parfois plus vite et parfois plus lentement que sa vitesse orbitale moyenne. Mais la Lune ne peut pas accélérer ou ralentir sa rotation, elle doit toujours tourner à sa vitesse de rotation moyenne.

Ainsi, un total de 59 pour cent de la surface lunaire est visible depuis la Terre, au lieu de cinquante pour cent.

Donc, si votre planète tournait autour de son soleil en exactement 3 jours terrestres ou 72 heures terrestres, elle orbiterait à une vitesse moyenne de 120 degrés par jour terrestre ou 5 degrés par heure terrestre. Et si la marée était verrouillée, il tournerait à exactement 120 degrés par jour terrestre ou 5 degrés par heure terrestre. Et si l'orbite de la planète est très excentrique, la vitesse orbitale variable de la planète serait parfois plus rapide ou plus lente que son taux de rotation exact, ce qui entraînerait beaucoup de libration et beaucoup plus de 59 % de la surface de la planète serait parfois à la lumière du jour.

Dans notre système solaire, la planète Mercure a une excentricité orbitale de 0,2563 et est 1,5177 fois plus éloignée du Soleil à la distance de l'Aphelion qu'à la distance du Périhélie. Si Mercure était verrouillé par la marée sur le Soleil, sa libration serait de 23,65 degrés en raison de son orbite excentrique.

Bien sûr, les mêmes forces de marée qui auraient tendance à bloquer la rotation de la planète auraient également tendance à rendre son orbite de plus en plus circulaire avec le temps.

2) Peut-être que, comme Mercure, son orbite et sa rotation pourraient devenir verrouillées dans une résonance 2:3.

Mercure a une période ou une année orbitale longue de 87,9691 jours terrestres. Il a une période de rotation par rapport aux étoiles lointaines (ou jour sidéral) de 56,646 jours terrestres. Cela signifie que c'est le jour solaire, c'est le jour par rapport au soleil, c'est deux années mercuriennes, soit environ 176 jours terrestres.

Si un autre système solaire avait une version beaucoup plus petite de l'orbite et de la rotation de Mercure, chacun pourrait être, par exemple, un vingtième de celui de Mercure.

La planète hypothétique pourrait avoir une période ou une année orbitale longue de 4,398 jours terrestres, avec une période de période de rotation par rapport aux étoiles lointaines (ou jour sidéral) de 2,8323 jours terrestres. Cela signifie que c'est le jour solaire, c'est le jour par rapport à son soleil, soit deux de ses années, soit environ 8,796 jours terrestres.

Divisez donc ces chiffres par trois pour obtenir une année de 1,442 jours terrestres, un jour sidéral de 0,9441 jours terrestres et un jour solaire de 2,932 jours terrestres, soit 70,368 heures terrestres.

Une étoile peut-elle avoir une zone habitable si proche qu'une planète n'aurait une année que 1,442 jours terrestres, ou 34,608 heures terrestres ?

Voici une discussion sur les distances des planètes habitables par rapport à leurs étoiles :

Apparemment, K3-137b a l'année connue la plus courte de toutes les exoplanètes connues, 4,31 heures, en orbite autour d'une naine rouge - sauf que PSR J1719-1438 orbite autour d'un pulsar toutes les 2,2 heures. Mais elles ne sont pas répertoriées comme des planètes potentiellement habitables.

La liste des exoplanètes connues dans la zone habitable conservatrice comprend celles des années 12,4, 9,2, 6,1 et 4,05 jours terrestres. Ils orbitent autour de TRAPPIST-1, une étoile de type M8V. Je ne sais pas si une étoile de type M9V pourrait être assez sombre pour avoir une planète en orbite autour d'elle dans la zone habitable avec une année aussi courte que 1,442 jours terrestres.

Pour un jour solaire de 100 heures terrestres, une planète habitable avec une résonance semblable à Mercure aurait une année 2,0492 jours terrestres, un jour sidéral 1,341 jours terrestres long et un jour solaire 4,0984 jours terrestres, soit 98,3616 heures.

Il est possible que votre planète orbite dans la zone habitable d'une naine brune, intermédiaire entre une planète et une étoile. Ainsi, il pourrait avoir une année et un jour solaire plus courts qu'une planète en orbite, même la plus faible des étoiles naines rouges.

Mais il semble très probable qu'une telle planète serait bloquée par les marées.

Je peux souligner que le mouvement apparent du soleil dans le ciel de Mercure est parfois très étrange, et que différents endroits sur l'équateur de Mercure auront des températures significativement différentes au cours de leurs périodes de midi. Si cette planète orbite autour d'une étoile rouge dans la zone habitable, les tropiques et la zone tempérée seraient divisés par la longitude ainsi que la latitude.

Pourquoi Mercure a-t-il une orbite 2:3 : résonance de spin ? Les scientifiques proposent encore des idées et des simulations informatiques pour l'expliquer.

Par exemple, certains scientifiques ont suggéré que Mercure était autrefois verrouillé par la marée sur le Soleil, mais qu'une frappe massive d'astéroïdes a modifié sa période de rotation, de la même manière que paltrysum l'a suggéré.

D'autres simulations informatiques suggèrent qu'une résonance 2:3 est une situation plus naturelle et susceptible de se produire beaucoup dans les planètes extrasolaires.

Vous devriez chercher d'autres questions et réponses sur les planètes habitables en résonances 2:3.

Il y a aussi la suggestion qu'une planète habitable pourrait en fait être une lune habitable d'une planète géante dans la zone habitable d'une étoile rouge. Ainsi, la lune habitable serait verrouillée par la marée à la planète au lieu de l'étoile et aurait des périodes de lumière du jour et d'obscurité.

Il convient de noter qu'il a été calculé que l'orbite d'une lune ne sera pas stable à moins que son mois ne soit un neuvième ou moins de la longueur de l'année de sa planète - la longueur de l'année de la planète devrait être au moins 9 fois la longueur de la mois de la lune. Si l'on souhaite que le jour sur la lune, de longueur égale au mois de la lune, soit d'environ 5 à 100 heures terrestres, la durée de l'année de la planète doit être d'au moins 45 à 900 heures terrestres, ou 1,875 à 37,5 jours terrestres , et cela peut être plusieurs fois plus long. Ainsi, la longueur de l'année de la planète peut être adaptée à la longueur possible d'une année dans la zone habitable d'une étoile naine rouge.

Vous devriez chercher d'autres questions et réponses sur les lunes habitables des planètes géantes dans les zones habitables des étoiles naines rouges.


Résoudre le mystère de Mercure

Quand vous regardez le ciel nocturne, quelle est la première chose et la plus évidente que vous voyez ? Si vous avez répondu autre chose que "la Lune", vous avez sérieusement besoin de nouveaux yeux, car - en termes de taille, de luminosité et de détails - la Lune domine tout le reste.

Mais la seule chose que vous remarquerez toujours à propos de la Lune ? On voit toujours le même visage. Pourquoi est-ce? Il y a une explication simple : tous les objets dans le ciel sont comme des toupies. Mais certains d'entre eux orbitent autour de corps plus gros, ce qui les entraîne sur des orbites gravitationnelles et elliptiques. Plus le petit corps est proche du grand, plus la force gravitationnelle sur lui est grande.

Et alors? Alors, rappelez-vous comment fonctionne la gravité : plus vous êtes proche, plus la force gravitationnelle est grande, et plus vous êtes loin, plus la force gravitationnelle est petite. Les lunes et les planètes, cependant, ont en fait une taille assez importante : généralement des milliers ou des dizaines de milliers de kilomètres. Pour le système Terre-Lune, cela signifie que il y a une force plus grande du côté proche de la Lune que du côté éloigné.

Cela signifie que, lorsque la Lune se déplace autour de la Terre, si ça tourne, il y a un peu de friction dessus, ce qui ralentit la rotation avec le temps. Lorsqu'elle est complètement tournée vers le bas, la même face de la Lune fait toujours face à la Terre, et nous disons qu'elle est verrouillée par la marée. Les deux lunes de Mars y sont verrouillées, huit des lunes de Jupiter y sont verrouillées, quinze des lunes de Saturne y sont verrouillées, quatre des lunes d'Uranus et deux des lunes de Neptune, et Pluton et Charon sont tous les deux verrouillés l'un à l'autre ! Donc, ce à quoi nous nous attendons, c'est que les objets petits et proches sont facilement verrouillés, et les grands et éloignés ne le sont pas.

Ce qui nous amène à Mercure. La première planète sur laquelle j'ai jamais effectué des travaux scientifiques (en 1997-8, en faisant des cartes stéréo de sa surface), et l'un des mystères les plus surprenants du système solaire. Vous voyez, si quelque chose est verrouillé par la marée, il tourne une fois que en même temps ça tourne une fois que. Par conséquent, vous en verrez toujours la même face, tout comme nous voyons toujours la même face de notre Lune. Mais Mercure est ne pas verrouillé au soleil. Mercure, montré ici, tourne trois fois pour chaque deux orbites qu'il fait autour du Soleil.

La seule explication d'un phénomène comme celui-ci serait si Mercure avait une forme étrange - peut-être comme une cacahuète - sinon le couple gravitationnel continuerait à ralentir sa rotation jusqu'à ce qu'il soit sur une orbite de rotation/révolution un à un, pas un trois à deux un. Mais dans l'image ci-dessus, Mercure a l'air sacrément sphérique, même s'il est assez marqué.

Eh bien, la mission Messenger vers Mercure est passée par là plusieurs fois et a pris de nouvelles photos. Mariner 10, une mission dans les années 1970, n'a photographié que moins de moitié de Mercure, et l'un des objectifs de Messenger est d'imaginer le reste. Eh bien, un ensemble d'images très intéressant vient de voir le jour. Découvrez "l'autre côté" de Mercure :

Vous voyez cet énorme bassin d'impact en bas à gauche de l'image ? C'est exactement le type de trou dans Mercure qui pourrait provoquer cette étrange résonance 3:2 ! Y a-t-il une meilleure vue de ce cratère ? Après avoir cherché dans les archives de la mission, j'ai pu trouver celle-ci :

Qu'est-ce qui est vraiment impressionnant dans le cratère Rembrandt ? Il fait 715 kilomètres de large ! Pour une planète de moins de 5 000 km, c'est gargantuesque. C'est un énorme cratère profond sur Mercure qui fait 15 % de la taille de la planète. Si nous voulions créer quelque chose de comparable sur Terre, nous aurions besoin d'un bassin d'impact qui soit la moitié de la taille des États-Unis continentaux. Mais la grande question est la suivante : est-ce que le bassin Profond assez pour provoquer cette étrange résonance 3:2 au lieu d'une résonance 1: 1 ? Jetons un œil aux données :

C'est plus que 10 kilomètres de profondeur au centre, ou - si vous voulez une estimation de masse - environ 10^19 kg plus léger du côté où se trouve ce bassin. C'est tout à fait suffisant pour éventuellement provoquer l'étrange résonance 3:2 pour Mercure, et c'est probablement la solution au mystère de pourquoi il est verrouillé si bizarrement !

Vous voulez une parenthèse personnelle intéressante? Vous vous souvenez que je vous ai dit que j'avais fait des cartes stéréo de Mercure il y a plus de dix ans ? Les cartes stéréo vous permettent de déterminer la topographie à partir d'une série d'images 2D, et c'est la technique utilisée pour cela ! Ce qui est encore plus étrange (et la preuve que le monde scientifique est un petit monde) ? Le gars pour qui j'ai travaillé en 1997-98, Mark Robinson, est le gars qui a fait ce travail pour cette mission et ces données !


Planètes verrouillées par les marées

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Le RéelRemus

Lehnsherr

Je comprends que les planètes verrouillées par les marées ont des possibilités de vie limitées, mais je pense que dès qu'une espèce est si avancée en technologie qu'elle est capable de "terraformer" une planète entière pour en faire une œcuménopole, que cela ne devrait plus avoir d'importance si la moitié de la planète est toujours du côté brillant ou sombre du soleil.

On pourrait soutenir que le côté obscur doit être glacial, mais comment les gens survivent-ils à un hiver sébérien ? ils construisent leur propre feu.

Et mon peuple le pourrait aussi sur une planète verrouillée par les marées, qui n'est plus une planète conventionnelle, mais un monde de la ville, et une ville du monde.

Je doute que vous puissiez voir ou sentir la lumière du soleil de toute façon sur une planète comme Corruscant.


Distance et période orbitale :

Mercure est la planète la plus proche de notre Soleil, mais elle a également l'orbite la plus excentrique (0,2056) de toutes les planètes solaires. Cela signifie que bien que sa distance moyenne (semi-grand axe) du Soleil soit de 57 909 050 km (35 983 015 mi) ou 0,387 UA, cela varie considérablement de 46 001 200 km (2 8583 820 mi) au périhélie (placard) à 69 816 900 km (43 382 210 mi) à l'aphélie (le plus éloigné).

En raison de cette proximité, Mercure a une période orbitale rapide, qui varie selon l'endroit où elle se trouve sur son orbite. Naturellement, il se déplace le plus rapidement lorsqu'il est le plus proche du Soleil et le plus lentement lorsqu'il est le plus éloigné. En moyenne, sa vitesse orbitale est de 47,362 km/s (29,43 mi/s), ce qui signifie qu'il ne lui faut que 88 jours pour terminer une seule orbite du Soleil.

Les astronomes avaient l'habitude de soupçonner que Mercure était verrouillé par la marée sur le Soleil, ce qui signifie qu'il montrait toujours le même visage au Soleil, de la même manière que la Lune est verrouillée par la marée sur la Terre. Mais les mesures radar-Doppler obtenues en 1965 ont démontré que Mercure tourne en réalité très lentement par rapport au Soleil.


Combien de fois Mercure tourne-t-il au cours d'un tour autour du soleil ?

De même, un côté de Mercure fait-il toujours face au soleil ? Mercure est verrouillé par la marée mais dans une résonance orbitale 3:2, pas une résonance 1:1, donc il Est-ce que ne pas avoir un côté toujours tourné vers le Soleil. Par rapport aux étoiles Mercure tourne tous les 58,646 jours terrestres et tourne autour du Soleil tous les 87,97 jours terrestres (1,5 rotations sidérales).

A savoir aussi, combien de fois Mercure tourne-t-il autour du soleil ?

Mercure tourne autour du soleil très vite, mais tourne autour son axe très, très lentement. Un jour sur Mercure (du lever au lever du soleil) dure plus d'un an Mercure (une orbite autour du Soleil). Année mercurienne : un an après Mercure prend 87,97 Terre journées il faut 87,97 Terre journées pour Mercure à en orbite autour du soleil une fois que.

Combien de tours Mercure effectue-t-il en un an ?

Il tourne sur son axe très lentement par rapport à sa période orbitale. Une rotation prend 56,85 jours terrestres, alors qu'une période orbitale ne prend que 88 Jours de la Terre. Cela signifie qu'un seul jour sur Mercure dure environ 0,646 fois plus longtemps qu'une seule année. La vitesse de rotation équatoriale de la planète est de 10,892 km/h.


Comment Mercure est-il bloqué par les marées si le rapport n'est pas de 1:1 ? - Astronomie

Hey 6 Foot, laissez-moi essayer de l'expliquer de cette façon. Je pense qu'avec une combinaison de tous les messages ici, je peux le rendre assez clair et concis.

Imaginez que le Solar Systen est un grand panier de basket avec un matériau caoutchouteux tendu sur le cerceau (c'est l'espace-temps) et maintenu fermement en place. le matériau peut s'étirer à l'infini.

Le Soleil est au milieu et étant l'objet le plus massif de notre système, il plie la feuille de caoutchouc d'environ un pied. Tous les autres objets veulent tomber vers ce point bas (puits gravitationnel).

Maintenant, chaque planète, etc., a également une masse et plie la feuille proportionnellement à son poids. par rapport au Soleil.

Pensez à l'orbite de chaque planète comme étant un creux (d'énergie gravitationnelle potentielle) qui fait le tour du Soleil. incrusté dans la feuille de caoutchouc.

Les planètes maintiennent leur élan depuis l'effondrement initial du protodisque qui a formé l'étoile et le système solaire.

Tant que chaque planète maintient sa vitesse de rotation autour du Soleil. il restera dans le creux de la feuille de caoutchouc (l'orbite de la planète).

Ni tomber dans le Soleil, ni s'en éloigner non plus.

C'est l'équilibre gravitationnel. le système solaire est essentiellement stable à moins qu'un corps très grand/massif ne passe à travers ou à proximité, faisant sortir une planète de son orbite.


Comment Mercure est-il bloqué par les marées si le rapport n'est pas de 1:1 ? - Astronomie

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Mercure l'histoire

Dans la mythologie romaine, Mercure est le dieu du commerce, des voyages et du vol, le pendant romain du dieu grec Hermès, le messager des dieux. Mercure a été nommé ainsi parce qu'il semblait se déplacer plus rapidement que toute autre planète. C'est la planète la plus proche du soleil et la deuxième plus petite planète de notre système solaire. Son diamètre est 40 % plus petit que celui de la Terre et 40 % plus grand que la Lune. Elle est encore plus petite que la lune de Jupiter Ganymède et la lune de Saturne Titan.

Le mercure est connu depuis au moins l'époque des Sumériens (3e millénaire avant JC). Les Grecs lui ont donné deux noms : Apollon pour son apparition comme étoile du matin et Hermès comme étoile du soir. Les astronomes grecs savaient cependant que les deux noms faisaient référence au même corps. Héraclite croyait même que Mercure et Vénus étaient en orbite autour du Soleil et non de la Terre.

Si un explorateur montait à la surface de Mercure, il découvrirait un monde ressemblant à un terrain lunaire. Les collines ondulantes et couvertes de poussière de Mercure ont été érodées par le bombardement constant de météorites. Les falaises de faille s'élèvent sur plusieurs kilomètres de hauteur et s'étendent sur des centaines de kilomètres. Des cratères parsèment la surface. L'explorateur remarquera que le Soleil apparaît deux fois et demie plus grand que sur Terre, cependant, le ciel est toujours noir car Mercure n'a pratiquement pas d'atmosphère pour provoquer la diffusion de la lumière. Alors que l'explorateur regarde dans l'espace, il peut voir deux étoiles brillantes. L'une apparaissant comme Vénus de couleur crème et l'autre comme la Terre de couleur bleue.

Jusqu'à Mariner 10 , on savait peu de choses sur Mercure en raison de la difficulté de l'observer à partir des télescopes terrestres. À l'allongement maximal, il n'est qu'à 28 degrés du Soleil vu de la Terre. Pour cette raison, il ne peut être consulté que pendant les heures de clarté ou juste avant le lever du soleil ou après le coucher du soleil. Lorsqu'il est observé à l'aube ou au crépuscule, Mercure est si bas sur l'horizon que la lumière doit traverser 10 fois la quantité d'atmosphère terrestre qu'elle ne le ferait si Mercure était directement au-dessus de nous.

Surface et Ambiance de Mercure

Les images renvoyées par le vaisseau spatial Mariner 10 montraient un monde qui ressemble à la lune. Il est parsemé de cratères, contient d'énormes bassins multi-anneaux et de nombreuses coulées de lave. La taille des cratères varie de 100 mètres (la plus petite caractéristique résoluble sur les images Mariner 10) à 1 300 kilomètres. Ils sont à divers stades de conservation. Certains sont jeunes avec des bords pointus et des rayons brillants s'étendant d'eux. D'autres sont très dégradés, avec des bords lissés par le bombardement de météorites. Le plus grand cratère de Mercure est le bassin Caloris. Un bassin a été défini par Hartmann et Kuiper (1962) comme une "grande dépression circulaire avec des anneaux concentriques distinctifs et des linéaments radiaux". D'autres considèrent tout cratère de plus de 200 kilomètres comme un bassin. Le bassin de Caloris a un diamètre de 1 300 kilomètres et a probablement été causé par un projectile de plus de 100 kilomètres. L'impact a produit des anneaux de montagne concentriques de trois kilomètres de haut et a envoyé des éjectas de 600 à 800 kilomètres à travers la planète. (Un autre bon exemple de bassin présentant des anneaux concentriques est la région de Valhalla sur le mois de Jupiter sur Callisto.) Les ondes sismiques produites par l'impact de Caloris se sont concentrées sur l'autre côté de la planète et ont produit une région de terrain chaotique. Après l'impact, le cratère était partiellement rempli de coulées de lave.

Mercure est marqué de grandes falaises incurvées ou d'escarpements lobés qui se sont apparemment formés lorsque Mercure s'est refroidi et a rétréci de quelques kilomètres. Ce rétrécissement a produit une croûte ridée avec des escarpements de kilomètres de haut et des centaines de kilomètres de long.

La majorité de la surface de Mercure est couverte de plaines. Une grande partie est ancienne et fortement cratérisée, mais certaines plaines sont moins cratérisées. Les scientifiques ont classé ces plaines en plaines intercratères et en plaines lisses. Les plaines intercratères sont moins saturées de cratères et les cratères ont moins de 15 kilomètres de diamètre. Ces plaines se sont probablement formées lorsque des coulées de lave ont enterré le terrain plus ancien. Les plaines lisses sont plus jeunes encore avec moins de cratères. Des plaines lisses peuvent être trouvées autour du bassin de Caloris. Dans certaines régions, on peut voir des plaques de lave lisse remplir des cratères.

L'histoire de la formation de Mercure est similaire à celle de la Terre. Il y a environ 4,5 milliards d'années, les planètes se sont formées. Ce fut une période de bombardement intense pour les planètes alors qu'elles ramassaient de la matière et des débris laissés par la nébuleuse qui les avait formées. Au début de cette formation, Mercure s'est probablement différencié en un noyau métallique dense et une croûte de silicate. Après la période de bombardement intense, la lave a coulé à la surface et a recouvert l'ancienne croûte. À ce moment-là, une grande partie des débris avait été balayée et Mercure entra dans une période de bombardement plus léger. Pendant cette période, les plaines intercratères se sont formées. Puis Mercure s'est refroidi. Son noyau s'est contracté, ce qui a brisé la croûte et produit les escarpements lobés proéminents. Au cours de la troisième étape, la lave a inondé les basses terres et produit les plaines lisses. Au cours de la quatrième étape, le bombardement de micrométéorites a créé une surface poussiéreuse également connue sous le nom de régolithe. Quelques météorites plus grosses ont impacté la surface et laissé des cratères aux rayons brillants. Hormis les collisions occasionnelles de météorites, la surface de Mercure n'est plus active et reste la même qu'elle l'a été pendant des millions d'années.

Les variations de température sur Mercure sont les plus extrêmes dans le système solaire allant de 90 K à 700 K. La température sur Vénus est légèrement plus chaude mais très stable.

Mercure est à bien des égards similaire à la Lune : sa surface est fortement cratérisée et très ancienne, elle n'a pas de tectonique des plaques. En revanche, Mercure est beaucoup plus dense que la Lune (5,43 gm/cm3 contre 3,34). Mercure est le deuxième corps majeur le plus dense du système solaire, après la Terre. En fait, la densité de la Terre est due en partie à la compression gravitationnelle, sinon Mercure serait plus dense que la Terre. Cela indique que le noyau de fer dense de Mercure est relativement plus grand que celui de la Terre, comprenant probablement la majorité de la planète. Le mercure n'a donc qu'un manteau et une croûte de silicate relativement minces.

L'intérieur de Mercure est dominé par un gros noyau de fer dont le rayon est de 1800 à 1900 km. L'enveloppe externe de silicate (analogue au manteau et à la croûte terrestres) n'a que 500 à 600 km d'épaisseur. Au moins une partie du noyau est probablement fondue.

Mercure a en fait une atmosphère très mince constituée d'atomes projetés de sa surface par le vent solaire. Parce que Mercure est si chaud, ces atomes s'échappent rapidement dans l'espace. Ainsi, contrairement à la Terre et à Vénus dont les atmosphères sont stables, l'atmosphère de Mercure se renouvelle constamment.

La surface de Mercure présente d'énormes escarpements, certains pouvant atteindre des centaines de kilomètres de long et jusqu'à trois kilomètres de haut. Certains ont traversé les anneaux de cratères et d'autres caractéristiques de manière à indiquer qu'ils ont été formés par compression. On estime que la surface de Mercure a diminué d'environ 0,1% (soit une diminution d'environ 1 km du rayon de la planète).

L'une des plus grandes caractéristiques de la surface de Mercure est le bassin de Caloris (à droite), il mesure environ 1 300 km de diamètre. On pense qu'il est similaire aux grands bassins (maria) sur la Lune. Comme les bassins lunaires, il a probablement été causé par un impact très important au début de l'histoire du système solaire. Cet impact était probablement aussi responsable du terrain étrange sur le côté opposé de la planète (à gauche).

En plus du terrain fortement cratérisé, Mercure possède également des régions de plaines relativement lisses. Certains peuvent être le résultat d'une activité volcanique ancienne, mais d'autres peuvent être le résultat du dépôt d'éjectas provenant d'impacts de cratères. Une réanalyse des données de Mariner fournit des preuves préliminaires d'un volcanisme récent sur Mercure. Mais plus de données seront nécessaires pour la confirmation.

Mercure a un petit champ magnétique dont la force est d'environ 1% de celle de la Terre. Mercure n'a pas non plus de satellites connus.

Mercure est souvent visible aux jumelles ou même à l'œil nu, mais il est toujours très près du Soleil et difficile à voir dans le ciel crépusculaire. Il existe plusieurs sites Web comme Planetarium Software, qui montrent la position actuelle de Mercure (et des autres planètes) dans le ciel. Des cartes plus détaillées et personnalisées peuvent être créées avec un programme de planétarium tel que Starry Night.

Au cours des années 1880, Giovanni Schiaparelli a dessiné un croquis montrant des traits pâles sur Mercure. Il a déterminé que Mercure doit être verrouillé par marée au Soleil, tout comme la Lune est verrouillée par marée à la Terre. En 1962, des radioastronomes ont examiné les émissions radio de Mercure et ont déterminé que le côté obscur était trop chaud pour être verrouillé par les marées. On s'attendait à ce qu'il fasse beaucoup plus froid s'il faisait toujours face au soleil. En 1965, Pettengill et Dyce ont déterminé que la période de rotation de Mercure était de 59 + - 5 jours sur la base d'observations radar. Plus tard en 1971, Goldstein a affiné la période de rotation à 58,65 +- 0,25 jours en utilisant des observations radar. Après une observation rapprochée par le vaisseau spatial Mariner 10, la période a été déterminée à 58,646 +- 0,005 jours.

Bien que Mercure ne soit pas lié au Soleil par la marée, sa période de rotation est couplée par la marée à sa période orbitale. Mercure tourne une fois et demie au cours de chaque orbite. En raison de cette résonance 3:2, un jour sur Mercure (du lever du soleil au lever du soleil) dure 176 jours terrestres, comme le montre le diagramme suivant.

Au cours du passé lointain de Mercure, sa période de rotation a peut-être été plus rapide. Les scientifiques pensent que sa rotation aurait pu être aussi rapide que 8 heures, mais au cours de millions d'années, elle a été lentement repoussée par les marées solaires. Un modèle de ce processus montre qu'une telle désorientation prendrait 109 ans et aurait élevé la température intérieure de 100 degrés Kelvin.

Mercure n'a été visité que par un seul vaisseau spatial, Mariner 10. Il a survolé trois fois en 1974 et 1975. Seulement 45 % de la surface a été cartographiée (et, malheureusement, elle est trop proche du Soleil pour être imagée en toute sécurité par HST).

La plupart des découvertes scientifiques sur Mercure proviennent du vaisseau spatial Mariner 10 qui a été lancé le 3 novembre 1973. Il a survolé la planète le 29 mars 1974 à une distance de 705 kilomètres de la surface. Le 21 septembre 1974, il a survolé Mercure pour la deuxième fois et le 16 mars 1975 pour la troisième fois. Au cours de ces visites, plus de 2 700 photos ont été prises, couvrant 45 % de la surface de Mercure. Jusqu'à cette époque, les scientifiques ne soupçonnaient pas que Mercure aurait un champ magnétique. Ils pensaient que parce que Mercure est petit, son noyau se serait solidifié depuis longtemps. La présence d'un champ magnétique indique qu'une planète a un noyau de fer qui est au moins partiellement fondu. Les champs magnétiques sont générés par la rotation d'un noyau fondu conducteur et sont connus sous le nom d'effet dynamo.

Mariner 10 a montré que Mercure a un champ magnétique 1% aussi fort que celui de la Terre. Ce champ magnétique est incliné de 7 degrés par rapport à l'axe de rotation de Mercure et produit une magnétosphère autour de la planète. La source du champ magnétique est inconnue. It might be produced from a partially molten iron core in the planet's interior. Another source of the field might be from remnant magnetization of iron-bearing rocks which were magnetized when the planet had a strong magnetic field during its younger years. As the planet cooled and solidified remnant magnetization was retained.

Even before Mariner 10, Mercury was known to have a high density. Its density is 5.44 g/cm3 which is comparable to Earth's 5.52g/cm3 density. In an uncompressed state, Mercury's density is 5.5 g/cm3 where Earth's is only 4.0 g/cm3. This high density indicates that the planet is 60 to 70 percent by weight metal, and 30 percent by weight silicate. This gives a core radius of 75% of the planet radius and a core volume of 42% of the planet's volume.

Mercury's orbit is highly eccentric at perihelion it is only 46 million km from the Sun but at aphelion it is 70 million. The perihelion of its orbit processes around the Sun at a very slow rate. 19th century astronomers made very careful observations of Mercury's orbital parameters but could not adequately explain them using Newtonian mechanics. The tiny differences between the observed and predicted values were a minor but nagging problem for many decades. It was thought that another planet (sometimes called Vulcan) might exist in an orbit near Mercury's to account for the discrepancy. The real answer turned out to be much more dramatic: Einstein's General Theory of Relativity! Its correct prediction of the motions of Mercury was an important factor in the early acceptance of the theory.

Until 1962 it was thought that Mercury's "day" was the same length as its "year" so as to keep that same face to the Sun much as the Moon does to the Earth. But this was shown to be false in 1965 by Doppler radar observations. It is now known that Mercury rotates three times in two of its years. Mercury is the only body in the solar system known to have an orbital/rotational resonance with a ratio other than 1:1.

This fact and the high eccentricity of Mercury's orbit would produce very strange effects for an observer on Mercury's surface. At some longitudes the observer would see the Sun rise and then gradually increase in apparent size as it slowly moved toward the zenith. At that point the Sun would stop, briefly reverse course, and stop again before resuming its path toward the horizon and decreasing in apparent size. All the while the stars would be moving three times faster across the sky. Observers at other points on Mercury's surface would see different but equally bizarre motions.

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Could water exist on Mercury?

It would appear that Mercury could not support water in any form. It has very little atmosphere and is blazing hot during the day, but in 1991 scientists at Caltech bounced radio waves off Mercury and found an unusual bright return from the north pole. The apparent brightening at the north pole could be explained by ice on or just under the surface. But is it possible for Mercury to have ice? Because Mercury's rotation is almost perpendicular to its orbital plain, the north pole always sees the sun just above the horizon. The insides of craters would never be exposed to the Sun and scientists suspect that they would remain colder than -161 C. These freezing temperatures could trap water out gassed from the planet, or ices brought to the planet from cometary impacts. These ice deposits might be covered with a layer of dust and would still show bright radar returns.

Amazingly, radar observations of Mercury's north pole (a region not mapped by Mariner 10) show evidence of water ice in the protected shadows of some craters.

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Mercury Statistic s :

Discovery Date: Préhistorique

Distance from Earth Minimum (10 6 km) 77.3

Maximum (10 6 km) 221.9

Le volume (km 3 ) 6.083 * 10 10

Equatorial radius (km) 2439.7

Mean density ( km/m 3 ) 5427

Surface Gravity (eq.)(m/s 2 ) 3.70

Escape Velocity (km/s) 4.3

GM (x 10 6 km 3 /s 2 ) 0.02203

Mean distance from the Sun (km) 57,910,000

Rotational period (Terre days) 58.6462

Orbital period ( Terre days) 87.969

Mean orbital velocity (km/sec) 47.88

Excentricité orbitale 0.2056

Tilt of axis (degrees) 0.01

Orbital inclination (degrees) 7.004

Visual geometric albedo (reflectivity) 0.106

Visuel magnitude V(1,0) -0.42

Solar irradiance (W/m 9126.6

M oment of inertia (I/MR0.33

Température de surface moyenne 178.85 C or 452 K

Maximum surface temperature 426.85 C or 700 K

Minimum surface temperature -173.15 C or 100 K

Atmospheric composition Oxygène (O2) 42%

Sodium ( Na ) 29%

Possible Trace amounts of UNErgon (Ar)

Largest known surface feature Caloris Basin (135km diameter).

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A year on Mercury is just 88 days long: One solar day (the time from noon to noon on the planet’s surface) on Mercury lasts the equivalent of 176 Earth days while the sidereal day (the time for 1 rotation in relation to a fixed point) lasts 59 Earth days. Mercury is nearly tidally locked to the Sun and over time this has slowed the rotation of the planet to almost match its orbit around the Sun. Mercury also has the highest orbital eccentricity of all the planets with its distance from the Sun ranging from 46 to 70 million km.

Mercury is the smallest planet in the Solar System: One of five planets visible with the naked eye a, Mercury is just 4,879 Kilometres across its equator, compared with 12,742 Kilometres for the Earth.

Mercury is the second densest planet: Even though the planet is small, Mercury is very dense. Each cubic centimetre has a density of 5.4 grams, with only the Earth having a higher density. This is largely due to Mercury being composed mainly of heavy metals and rock.

Mercury has wrinkles: As the iron core of the planet cooled and contracted, the surface of the planet became wrinkled. Scientist have named these wrinkles, Lobate Scarps. These Scarps can be up to a mile high and hundreds of miles long.

Mercury has a molten core: In recent years scientists from NASA have come to believe the solid iron core of Mercury could in fact be molten. Normally the core of smaller planets cools rapidly, but after extensive research, the results were not in line with those expected from a solid core. Scientists now believe the core to contain a lighter element such as sulphur, which would lower the melting temperature of the core material. It is estimated Mercury’s core makes up 42% of its volume, while the Earth’s core makes up 17%.

Mercury is only the second hottest planet: Despite being further from the Sun, Venus experiences higher temperatures. The surface of Mercury which faces the Sun sees temperatures of up to 427°C, whilst on the alternate side this can be as low as -173°C. This is due to the planet having no atmosphere to help regulate the temperature.