Comment Mercure, si proche du Soleil, peut-elle abriter de la glace ?

Parce que certains endroits de Mercure ne voient jamais le Soleil. Le fond des cratères profonds proches de ses pôles n'est jamais exposé à la lumière directe et reste sous 102 kelvins, environ −171 °C, bien plus froid que la moyenne de la planète. Ces cratères sont donc des pièges froids où la glace peut s'accumuler, sur un monde dont l'équateur passe pourtant de −170 °C la nuit à 420 °C au soleil.

C'est l'absence d'air qui rend ces deux extrêmes possibles. Mercure n'a qu'une atmosphère à l'état de traces, trop ténue pour retenir la chaleur, ce qui explique aussi qu'elle ne soit que la deuxième planète la plus chaude, après Vénus. Sans atmosphère, et avec un fort écart de température entre l'équateur et les pôles, ceux-ci ne dépassent jamais 180 kelvins.

La glace a été repérée avant d'être vue. La glace d'eau renvoie fortement les ondes radar, et au début des années 1990, le radar de Goldstone et le Very Large Array ont trouvé près des pôles de Mercure des zones très réfléchissantes. La glace n'était pas la seule explication possible, mais les astronomes la jugeaient la plus probable. La sonde MESSENGER de la NASA l'a ensuite confirmée grâce à des images de cratères du pôle Nord.

Il n'y en a pas beaucoup à l'échelle des planètes : environ 10^14 à 10^15 kilogrammes, contre quelque 4×10^18 kilogrammes pour la calotte de l'Antarctique et environ 10^16 kilogrammes d'eau dans la calotte polaire sud de Mars. Elle est peut-être recouverte d'une couche de régolithe, des débris de surface, qui freine sa sublimation.