Les anciens pôles magnétiques de Mercure étaient loin de l'emplacement de ses pôles aujourd'hui, impliquant son champ magnétique, comme la Terre, changé au fil du temps, une nouvelle étude dit.

Certaines planètes ont des noyaux liquides métalliques. Les scientifiques pensent généralement que le champ magnétique d'une planète provient des mouvements fluides de son noyau métallique. Le champ magnétique crée une magnétosphère qui entoure la planète. La magnétosphère terrestre bloque beaucoup de rayonnement cosmique et solaire, permettant à la vie d'exister.

Mercure est l'autre corps du système solaire en plus de la Terre avec un noyau en fusion confirmé capable de générer un champ magnétique.

Nouvelle recherche publiée dans l'AGU's Journal de recherche géophysique :Planets trouve les anciens pôles magnétiques de Mercure, appelés paléopoles, ont changé tout au long de son passé. La nouvelle étude suggère également que l'héritage magnétique de Mercure pourrait être plus compliqué qu'on ne le pensait auparavant.

L'étude des champs magnétiques d'autres planètes aide les scientifiques à comprendre comment les champs magnétiques évoluent, y compris sur Terre. L'observation du comportement d'autres noyaux métalliques aide les scientifiques à mieux comprendre la formation initiale et la maturation ultérieure des planètes du système solaire.

Les scientifiques savent que Mercure a évolué au fil du temps mais ne peuvent pas dire avec certitude comment il a évolué, a déclaré Joana S. Oliveira, astrophysicien au Centre européen de recherche et de technologie spatiales de l'Agence spatiale européenne à Noordwijk, les Pays-Bas, et auteur principal de l'étude.

L'agitation magnétique dans le système solaire

Les changements dans le champ magnétique ne sont pas spécifiques à Mercure. Le pôle Nord magnétique de la Terre dérive d'environ 55 à 60 kilomètres (34 à 37 miles) par an tandis que son pôle Sud magnétique dérive d'environ 10 à 15 kilomètres (six à neuf miles). Son orientation de champ magnétique a basculé plus de 100 fois au cours de ses 4,5 milliards d'années.

Les scientifiques utilisent des roches pour étudier l'évolution des champs magnétiques des planètes. Roches ignées, créé à partir de lave refroidissante, peut conserver un enregistrement de l'apparence du champ magnétique au moment où les roches se sont refroidies en supposant qu'elles contenaient des matériaux magnétiques. Le matériau magnétique de refroidissement des roches s'aligne avec le champ du noyau. Ce processus est appelé aimantation thermorémanente. Les géologues ont analysé les roches ignées pour déterminer que le dernier retournement du champ magnétique de la Terre était d'environ 780, il y a 000 ans.

La Terre et la Lune sont les seules études de cas que les scientifiques ont sur les changements dans les pôles magnétiques des corps planétaires, car il n'y a pas d'échantillons de roche provenant d'autres planètes.

"Si nous voulons trouver des indices du passé, faire une sorte d'archéologie du champ magnétique, puis les roches doivent être magnétisées thermorémanentes, " a déclaré Oliveira.

Utiliser l'archéologie planétaire pour découvrir l'histoire magnétique de Mercure

Des recherches antérieures ont étudié le champ magnétique actuel de Mercure, mais il n'y avait aucun moyen d'étudier le champ magnétique crustal sans observations à basse altitude. Puis en 2015, le vaisseau spatial MESSENGER a commencé sa descente à la surface de Mercure. Il a collecté trois mois d'informations à basse altitude sur Mercure pendant sa descente. Certaines de ces informations ont révélé des détails sur l'aimantation de la croûte de Mercure. La nouvelle étude a examiné ces différentes régions de la croûte pour extrapoler l'ancienne structure magnétique du noyau de Mercure.

"Il existe plusieurs modèles d'évolution de la planète, mais personne n'a utilisé le champ magnétique crustal pour obtenir l'évolution de la planète, " a déclaré Oliveira.

Les données à basse altitude de MESSENGER sur sa trajectoire de descente ont détecté d'anciens cratères avec des signatures magnétiques différentes de celles de la plupart des terrains observés par MESSENGER. Les chercheurs croyaient que les cratères, qui se sont formés il y a environ 4,1 à 3,8 milliards d'années, pourrait contenir des indices sur les paléopoles de Mercure.

Les cratères sont plus susceptibles d'avoir des roches magnétisées thermorémanentes. Au cours de leur formation, l'énergie d'un impact fait fondre le sol, donnant au matériau magnétique une chance de se réaligner avec le champ magnétique actuel de la planète. Au fur et à mesure que ce matériau se solidifie, il préserve la direction et la position du champ magnétique de la planète comme un instantané dans le temps.

Oliveira et ses collègues ont utilisé des observations d'engins spatiaux à partir de cinq cratères présentant des irrégularités magnétiques. Ils soupçonnaient que ces cratères se sont formés à une époque avec une orientation de champ magnétique différente de celle d'aujourd'hui. Ils ont modélisé l'ancien champ magnétique de Mercure sur la base des données du cratère pour estimer les emplacements potentiels des paléopoles de Mercure. La zone que MESSENGER a traversée et enregistrée lors de sa disparition était limitée, les scientifiques ne pouvaient donc utiliser que les mesures en vol d'une partie de l'hémisphère nord.

Paléopole surprises

Les chercheurs ont découvert que les anciens pôles magnétiques de Mercure étaient loin du pôle Sud géographique actuel de la planète et auraient pu changer au fil du temps, ce qui était inattendu. Ils s'attendaient à ce que les pôles se regroupent en deux points plus proches de l'axe de rotation de Mercure au nord et au sud géographiques de la planète. Cependant, les pôles étaient répartis au hasard et se trouvaient tous dans l'hémisphère sud.

Les paléopôles ne s'alignent pas sur le pôle Nord magnétique actuel de Mercure ou sur le Sud géographique, indiquant que le champ magnétique dipolaire de la planète s'est déplacé. Les résultats renforcent la théorie selon laquelle l'évolution magnétique de Mercure était très différente de celle de la Terre ou même d'autres planètes du système solaire. Ils suggèrent également que la planète s'est peut-être déplacée le long de son axe, dans un événement appelé une véritable errance polaire où les emplacements géographiques des pôles Nord et Sud changent.

La Terre a un champ dipolaire à deux pôles, mais Mercure a un dipolaire-quadrupolaire avec deux pôles et un décalage de l'équateur magnétique. Son ancien champ magnétique aurait pu ressembler à l'un ou l'autre de ceux-ci, ou même été multipolaire avec "des lignes de champ comme des spaghettis, " selon Oliveira. Il n'y a aucun moyen de le savoir sans plusieurs échantillons de roches physiques de Mercure, elle a dit.

Oliveira espère que la nouvelle mission Mercury, BepiColombo, rassemblera plus de données de champ magnétique et affinera potentiellement les conclusions de l'étude.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.