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La rotation de Vénus est-elle en train de ralentir ?

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Actuellement, une journée sur Vénus durerait en moyenne 6,5 minutes de plus que lors des premiers relevés topographiques effectués par la sonde Magellan au début des années 1990. C'est l'instrument Virtis de la sonde Venus Express qui a mis en évidence cet intrigant ralentissement de la rotation de la sœur de la Terre. Plusieurs explications ont été avancées. 

Une vue d'artiste de la sonde Venus Express. © Esa

Voilà plus de quarante ans que l'humanité envoie des sondes en direction de la planète Vénus. Pendant une dizaine d'années, ce sont les sondes russes qui nous en ont appris le plus sur la sœur infernale de la Terre. Bien que des images de sa surface nous soient parvenues dès les années 1970, ce n'est qu'au début des années 1980 que les plus belles ont été obtenues.

Lancées respectivement le 30 octobre 1981 et le 4 novembre 1981, les sondes Venera 13 et Venera 14 ont traversé l'atmosphère de Vénus en mars 1982 pour nous offrir des panoramas dont on ne prend toute la mesure qu'aujourd'hui, grâce à des techniques plus modernes de traitement des images.

Les sondes à la découverte de Vénus

Lors de la mission Venera 13, un robot mécanique avait même prélevé un échantillon du sol pour une analyse sur place, révélant la présence de roches basaltiques semblables à celles trouvées sur les fonds marins terrestres, avec une concentration élevée de potassium. L'analyse fut rapide, bien sûr, car, comme pour toutes les sondes ayant atterri dans la fournaise vénusienne, l'électronique de bord n'a pas résisté longtemps à la chaleur.

L'année suivante, en 1983, les sondes Venera 15 et Venera 16s'élancent à leur tour en direction de Vénus. Équipées d'un radar de 6 mètres de long sur 1,4 m de large, elles ont permis de dresser des cartes de la planète avec une résolution de 2 km.

Des vues de la surface de Vénus prises par la sonde Venera 13. © Don P.Mitchell

Il faudra attendre l'arrivée de la sonde américaine Magellan au début des années 1990 pour faire mieux. La résolution atteinte par le radar de Magellan atteindra parfois une centaine de mètres seulement et une impressionnante carte en 3D tirée des observations de la sonde permettra par la suite de proposer des survols virtuels des volcans vénusiens, devenus célèbres.

De nos jours, la sonde européenne Venus Express a repris le flambeau des études de la sœur jumelle de la Terre. C'est en analysant tout dernièrement les données en infrarouge fournies par son instrument Virtis que Nils Müller, un planétologue, a fait une intrigante constatation.

Virtis peut voir à travers les nuages denses de Vénus et donc observer la topographie de la planète. Le chercheur a constaté un décalage d'environ 20 km entre les longitudes des cartes des émissions infrarouge obtenues et celles attendues en se fondant sur les données fournies par Magellan, comme il l'explique avec des collègues dans une publication du célèbre journal Icarus.


Une animation montrant la rotation de Vénus. © UniverseTodayVideos, Esa, C. Carreau, YouTube

Pour les planétologues, cela indique que la rotation de Vénus sur elle-même est plus lente aujourd'hui qu'elle ne l'était au début des années 1990. Un jour sur Vénus dure un peu plus de 243 jours terrestres et il semble maintenant que cette durée ait augmenté de 6,5 minutes. Ce qui peut sembler faible mais pour une planète comme Vénus et sur une aussi courte période de temps, la variation est considérable.

L'effet des courants atmosphériques ou la gravité de la Terre ?

Pour le moment, il est difficile de savoir s'il s'agit d'une tendance générale ou d'une simple phase transitoire de ralentissement de la rotation de Vénus. On sait que sur Terre, en fonction des saisons et des courants océaniques et atmosphériques, la vitesse de rotation de la Terre change aussi, mais seulement de quelques millisecondes.

Il est vrai que sur Vénus, dont l'atmosphère a été découverte en 1761 par le polymathe russe Mikhaïl Lomonossov, l'atmosphère est bien plus dense que sur Terre. Elle est aussi en super-rotation car elle accomplit un tour de la planète en seulement quatre jours terrestres. Comme les vents y soufflent à des vitesses atteignant 360 km/h, les forces de frottement entre les courants atmosphériques et la surface de la planète sont bien plus considérables que sur Terre. Cela pourrait contribuer à ralentir la rotation de Vénus avec des transferts de moment cinétique. Certains modèles climatiques font d'ailleurs intervenir des changements cycliques sur plusieurs décennies. Des analogies avec la rotation de la Terre mais à une échelle différente pourraient expliquer ces observations.

Il se pourrait également que des transferts de moment cinétique interviennent entre la Terre et Vénus lorsqu'elles sont proches l'une de l'autre. En tout état de cause, la prise en compte de ce phénomène est importante pour sélectionner et atteindre de futurs sites d'atterrissage de sondes.

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