Les "pôles chauds" de Mercure

[Flo83Flo]

Salut. En consultant la page de Wikipédia consacrée au Bassin Caloris de Mercure, on peut lire la phrase suivante : "le bassin Caloris est le plus gros cratère météoritique connu de Mercure. Son nom vient du latin caloris (chaleur) car il est situé à l'un des deux "pôles chauds" de la planète".

Si on se réfère à la notification en bas de page, il est écrit que lorsque Mercure est au périhélie, ses deux "pôles équatoriens" font alternativement face au rayonnement solaire, l'un étant soumis à l'ensoleillement du zénith périhélique, produisant des températures extrêmes atteignant 430°, tandis que l'autre est au milieu de la nuit.

 

J'aimerai avoir des explications sur ce phénomène que je n'ai pas très bien compris. Pourquoi se crée-t-il un pôle de chaleur, et non pas une zone de chaleur (l'équateur) comme sur Terre, vu que la planète tourne sur elle-même ? J'imagine que lorsqu'elle est au périhélie elle tourne aussi, non ? 

 

Merci de votre aide

[popov]

Salut !

 

Si je ne me trompe pas c'est parce que mercure est en résonance avec le soleil avec un jour qui dure exactement 2/3 d'une année. Du coup quand la planète est au plus proche du soleil (périhélie) c'est toujours l'un des deux mêmes points de la planète qui fait face au soleil. Si ça chauffe d'avantage une fois par an mercurien c'est à cause de la forte excentricité de la planète qui fait qu'alternativement une année mercurienne sur deux chacun de ces deux pôles chauds va griller au périhélie. Les autres zones sur l'équateur chauffent aussi quand ils font face au soleil mais moins car à ces moments là la planète est toujours plus éloignée. L'excentricité de la planète est aussi sujette à changements sur de très longues périodes donc les différences de températures entre poids chauds et pas chaud évoluent dans le temps : quand l'excentricité descend à zéro (=orbite circulaire) les points chauds ne reçoivent alors plus d'avantage d'énergie que les autres zones sur l'équateur. Mais c'est sans impact sur la résonance donc quand l'excentricité augmente de nouveau, ce seront à nouveau les mêmes zones qui redeviendront les pôles chauds. Et si le bassin caloris coïncide avec l'un de ces pôles chauds c'est que sa formation cataclysmique (mercure s'est mangé un astéroïde de la taille de la corse…) est à l'origine de la rotation en résonance : ça a tellement mis le bazar que la planète n'est plus équilibrée, il y a plus de masse d'un coté que de l'autre. Tu n'auras jamais ce genre de phénomène sur terre car 1. l'excentricité est faible et vu la distance on reçoit à peu près toujours la même quantité d'énergie, 2. les jours sont plus courts ce qui permet de mieux répartir l'énergie reçue et de toutes manière il n'y a pas de résonnance et 3. astmosphère + océans absorbent et redistribuent l'énergie (ce qui fait qu'on n'a pas les écarts de température énormes de mercure toute en roches).

 

J'espère que ça répond à ta question

 

[Flo83Flo]

Merci beaucoup pour ta réponse très claire. Il y a juste quelque-chose que je ne comprends pas dans ton texte, quand tu dis que l'astéroïde qui a percuté Mercure et engendré sa formation cataclysmique est à l'origine de la résonnance de sa rotation. Comment cela est-il possible ? Par ailleurs, le fait qu'il y ait plus de masse d'un côté que de l'autre entraine-t-il, d'après toi, des différences de gravité sur le sol de cette planète ?

[popov]

Il y a 4 heures, Flo83Flo a dit :

quand tu dis que l'astéroïde qui a percuté Mercure et engendré sa formation cataclysmique est à l'origine de la résonnance de sa rotation. Comment cela est-il possible ?

Pour Mercure, moins de matière d'un coté (un bassin c'est un peu "en creux") et plus de matière de l'autre coté à cause de la propagation puis convergence des ondes de pression. Pour le reste, voir ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Rotation_synchrone . La marée gravitationnelle va se caler sur les zones de densité différente. Pas exclu que je dise quelques bêtises, dans quel cas corrigez moi svp.

 

Il y a 4 heures, Flo83Flo a dit :

Par ailleurs, le fait qu'il y ait plus de masse d'un côté que de l'autre entraine-t-il, d'après toi, des différences de gravité sur le sol de cette planète ?

En théorie oui. Est ce que ce serait assez sensible pour être remarqué par un piéton touriste, je ne pense pas !

 

[Pyrene]

Il y a des variations dans le champ de gravité terrestre, du fait de différences de densité, et même simplement d'altitude.

[Flo83Flo]

Merci pour vos réponses. Pensez-vous qu'il existe une différence de gravité sensible entre le point de plus bas de la surface de Mars et le sommet du Mont Olympe, le plus haut relief du système solaire ?

[Denis Udrea]

Ce n'est pas très compliqué à calculer. La gravité varie avec le carré de la distance. En tnre la base de Olympus de hauteur h et le sommet, le rapport de gravité est de R/(R+h) le tout au carré soit, comme h est très petit devant R environ 1/(1+2h/R)

avec h à 22km et R à 6300 cela fait un rapport de 0,993 soit environ 7 pour mille. A toi d'estimer si c'est "sensible"

[Flo83Flo]

Non effectivement ce n'est pas très sensible… Merci pour ta réponse