Sur cette image, la topographie de Vénus dérivée des données de Magellan montre Idunn Mons. Son altitude de 2,5 kilomètres a été exagérée par rapport à la plaine environnante qui s'étend sur 200 kilomètres environ. Les couleurs, reliées au flux de chaleur, indiquent un changement de composition au sommet du volcan. © Nasa-ESA
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Vénus aurait au moins 37 volcans actifs en éruption

ActualitéClassé sous :Astronomie , Volcan , Vénus

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En modélisant sur ordinateur la formation de zones volcaniques sur Vénus, appelées des coronae, un groupe de planétologues est arrivé à une intéressante conclusion en étudiant les images radar de 37 de ces structures. Les simulations suggèrent que leurs formes impliquent qu'elles sont récentes et peut-être encore, le lieu d'éruptions aujourd'hui.

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De nombreux passionnés de volcanologie rêvent sans doute d'admirer les éruptions volcaniques sur Io, la lune de Jupiter. Sans doute aussi, pensent-ils au temps où les volcans martiens et lunaires étaient, eux aussi, actifs et après-tout, nous ne sommes pas certains que certains d'entre eux ne puissent pas reprendre vie sous les yeux de l'humanité.

Il est une autre planète où le volcanisme semble avoir été actif encore récemment, au moins à l'échelle des temps géologiques sur Terre, et dont on se demande même s'il ne l'est pas encore en ce moment même. Il s'agit bien sûr de Vénus, que l'on appelle parfois la sœur de la Terre en raison de sa taille et de sa masse comparables à celles de la Planète bleue.

La cartographie radar de sa surface par la sonde Magellan au début des années 1990 a en effet montré qu'elle avait un très faible taux de cratérisation. Or, depuis les missions lunaires Apollo qui ont permis de ramener des échantillons du sol lunaire et de les dater, on a pu établir une corrélation entre le taux de cratérisation d'un terrain planétaire et son âge, étant attendu que le taux de bombardement par des petits corps célestes est en baisse exponentielle, ou presque, depuis la naissance des planètes il y a environ 4,5 milliards d'années.

Un documentaire sur la mission Magellan en 1990. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa

Les coronae vénusiennes, des points chauds volcaniques ?

Dans le cas de Vénus, la méthode implique que sa surface est très jeune, avec un âge inférieur à 1 milliard d'années. Elle semble avoir été formée par un volcanisme colossal dont les manifestations sur Terre sont des volcans boucliers, mais aussi d'autres structures nommées coronae -- le mot est emprunté au latin corona pour « couronne » au singulier.

En fait, les planétologues qui étudient Vénus connaissent depuis le début des années 1980, l'existence de ces formations circulaires à ovoïdes de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre, marquées extérieurement par de nombreuses failles. En effet, elles avaient été identifiées en 1983 par les sondes soviétiques Venera 15 et Venera 16, toutes les deux équipées d'un radar à synthèse d'ouverture qui a permis de cartographier la morphologie d'une partie de la planète avec une résolution déjà comprise en 1 et 2 km.

Encore de nos jours, on pense que les coronae de Vénus résultent de la remontée de panaches mantelliques dans le manteau de la planète, analogues à ceux sur Terre à l'origine des points chauds formant les îles Hawaïennes ou l'Islande. On pensait aussi jusqu'à présent que ces coronae étaient sans doute relativement anciennes mais une publication dans Nature Geoscience provenant du travail d'une équipe internationale de chercheurs de l'université du Maryland (UMD) et de l'Institut de géophysique de l'ETH Zurich, en Suisse, suggère qu'il en est tout autrement pour au moins 37 coronae.

On peut en prendre la mesure avec les commentaires de Laurent Montési, professeur de géologie à UMD et coauteur de l'article de Nature Geoscience.

« C'est la première fois que nous pouvons pointer vers des structures spécifiques et dire "Regardez, ce n'est pas un volcan ancien mais un volcan actif aujourd'hui, peut-être en sommeil, mais pas mort". Cette étude change considérablement la vision de Vénus, la transformant de celle d'une planète essentiellement inactive à celle d'une planète dont l'intérieur est toujours en train de bouillonner et peut nourrir de nombreux volcans actifs ».

Image radar de Fotla Corona obtenue par la sonde Magella en janvier 1991. La région de Fotla présente une variété de structures d'origine tectonique avec un réseau assez complexe de fractures et un ensemble de dômes volcaniques. © Nasa

C'est une déclaration très encourageante mais elle est sans doute à prendre avec un peu de recul. En effet, il ne s'agit encore nullement d'observations directes d'éruptions volcaniques actuelles. Les chercheurs ont simplement fait une modélisation plus précise du comportement thermomécanique supposé du manteau et de la croûte de Vénus alors qu'un panache de magma remonte des profondeurs, perce la surface en donnant des laves qui s'écoulent sous la pression d'environ 90 bars de l'atmosphère vénusienne.

 

La montagne circulaire au premier plan est une corona de 500 kilomètres dans la région de Galindo de Vénus. Les rectangles sombres sont un artefact. © NASA / JPL / USGS

Des simulations qu'il reste à confirmer par de nouvelles missions vénusiennes

Il s'agissait de mieux comprendre les processus exacts donnant des coronae à partir de la remontée à travers le manteau de vénus de diapirs de matière chaude afin de contribuer à trancher les débats concernant les origines des différences entre les diverses coronae débusquée sous l'atmosphère dense de gaz carbonique de Vénus par les radars des sondes de la noosphère.

Ce n'est pas la première fois que des exogéophysiciens effectuaient ce type de simulations numériques dans le même but mais les nouveaux résultats obtenus permettent d'associer une temporalité aux caractéristiques des coronae. Ils pensent mieux comprendre leur évolution et les observations les concernant semblent nettement impliquer que les structures contemplées ne peuvent être que récentes. Elles seraient si récentes que les volcans associés seraient encore actifs et donc peut-être en éruptions en ce moment, ce qui impliquerait que l'intérieur de Vénus est bien encore chaude et convective.
 

Le rendu 3D ci-dessus montre deux coronaes observées à la surface de Vénus. Les structures en forme d'anneau se forment lorsque des matériaux chauds du plus profond de la planète montent à travers le manteau et éclatent à travers la croûte. Une recherche menée par Laurent Montesi de l'UMD a révélé qu'au moins 37 coronae sur Vénus représentent une activité géologique récente, y compris celle nommée Aramaiti, vue à gauche sur cette image. La ligne noire représente une lacune dans les données. © University of Maryland, Laurent Montési

Mais, encore une fois, il ne s'agit pas de preuves directes, indiscutables, de la présence d'éruptions actuellement sur Vénus. Il y a quelques mois, à la suite d'une publication argumentant que ces éruptions pourraient tout de même exister, Futura avait demandé l'avis de la célèbre planétologue Rosaly Lopes ; cette dernière étudie les volcans du Système solaire comme on peut le voir dans l'article ci-dessous et nous avait alors confié :

« Je pense que nous sommes beaucoup plus proches d'une acceptation d'un volcanisme actif sur Vénus, mais nous devons encore obtenir une preuve indiscutable. Espérons qu'une nouvelle mission retournera à Vénus dans un avenir pas trop lointain ».

Or, justement, la Nasa et l'Esa étudient ce genre de mission, dans le premier cas, elle s'appelle Veritas, et dans le second, EnVision. La première est prévue à l'horizon 2025, la seconde 2032.

Une vue d'artiste de la mission EnVision. © Thomas Widemann

  • Vénus a une taille et une masse comparables à celles de la Terre et on pourrait donc penser que son stock de chaleur produit la même activité volcanique que sur Terre.
  • Depuis plusieurs décennies, des images radar perçant l'épaisse couche nuageuse de Vénus ont effectivement montré que sa surface était très volcanique mais aussi très jeune.
  • Plusieurs arguments ont été avancés ces dernières années pour tenter de démontrer que des éruptions volcaniques s'y produisent toujours mais il reste à en surprendre vraiment et il faudra pour cela de nouvelles missions à destination de Vénus, missions déjà envisagées par l'ESA et la Nasa.
Pour en savoir plus

Vénus : de la lave coulerait toujours de ses volcans

Article de Laurent Sacco publié le le 11/01/2020

Des coulées de lave pourraient s'être produites sur Vénus il y a quelques années seulement. Cette possible découverte est prise très au sérieux par la célèbre planétologue Rosaly Lopes qui étudie les volcans du Système solaire, comme l'a expliqué à Futura la chercheuse du Jet Propulsion Laboratory. À quand des missions équivalentes aux sondes Venera russes pour nous montrer des éruptions vénusiennes en direct ?

On doit la découverte de l'atmosphère de Vénus au polymathe russe Mikhaïl Vassilievitch Lomonossov lorsqu'il fit l'observation de son transit devant le Soleil en 1761 depuis l'observatoire de Saint-Pétersbourg. Son existence était déduite de la mise en évidence d'un effet de réfraction de la lumière solaire à ce moment-là qui ne pouvait s'expliquer que par la présence d'une épaisse atmosphère... pour le malheur des astronomes et des planétologues.

Il fallut en effet attendre le début des années 1960 pour que des informations sur sa surface soient enfin obtenues à l'aide d'ondes radar capables de percer cette atmosphère. Ce sont encore les Russes qui vont fournir les premières images de la surface de Vénus grâce au légendaire génie et talent de leurs ingénieurs, à l'occasion en particulier des missions Venera 9, 10, 13 et 14 (Mattias Malmer a produit des images en VR d'un des atterrisseurs de ces missions à partir des images qu'elles ont prises, comme on peut le voir sur son compte Twitter ci-dessous) qui n'ont malheureusement pas résisté longtemps aux conditions infernales de la surface de Vénus. Les images montraient clairement des sols volcaniques. Cette conclusion n'a été que renforcée par la première cartographie radar complète à relativement haute résolution de l'étoile du Berger dressée à l'aide de la sonde Magellan de la Nasa, à partir de 1990 et pendant les quelques années de sa mission qui a pris fin en 1994.

Depuis, les spéculations vont bon train quant à savoir si les structures incontestablement de type volcaniques mises en évidence et étudiées, de vastes plaines de lave, des champs de petits dômes de lave et des grands volcans boucliers en abondance, sont encore le lieu d'éruptions volcaniques. Il y a en effet peu de cratères d'impact, ce qui suggère que toutes ces structures de surface sont récentes d'un point de vue géologique. Elles devraient être âgées de moins de 800 millions d'années.

Or justement, une équipe de géologues et de planétologues vient de publier un article dans Science Advances qui apporte des éléments supplémentaires en faveur de la thèse de ceux qui pensent que de la lave coule toujours aujourd'hui encore sur la surface de Vénus, ou pour le moins que des éruptions se sont produites il y a quelques années seulement. Mais comment les chercheurs sont-ils arrivés aujourd'hui à cette conclusion que des volcans crachaient très probablement encore de la lave sur Vénus ?

L'olivine s'altère rapidement sur Vénus

Comme Futura l'expliquait dans un des précédents articles ci-dessous, il y a environ 10 ans, la sonde Venus Express avait révélé que le sommet de Idunn Mons, qui ressemble à un édifice volcanique, était anormalement chaud. Les images montraient de plus des structures laissant penser qu'il pouvait s'agir de coulées de lave encore en train de refroidir, mais l'absence de détails montrant l'œuvre de l'érosion permettait seulement d'en conclure qu'elles s'étaient mises en place il y a moins de 2,5 millions d'années.

Une observation apparaît aujourd'hui comme capitale. Les instruments de la sonde de l'ESA avaient montré qu'au somment de Idunn Mons on pouvait détecter la présence d'un minéral bien connu sur Terre dans certaines roches volcaniques, de l'olivine. Or, les expériences qu'ont menées les chercheurs sur la vitesse d'altération de ce minéral en laboratoire, mais qui ne reproduisaient pas directement l'atmosphère vénusienne dominée par du CO2 avec les traces de soufre, le tout à des températures de l'ordre de 460 °C et des pressions de 92 bars, ont tout de même montré indirectement que dans ces conditions, l'olivine se transformait complètement en d'autres oxydes de fer, à savoir la magnétite (Fe3O4) et l'hématite (Fe2O3), et ce en quelques années tout au plus.

Cette image en fausses couleurs est une superposition des mesures de l'excès de chaleur par Venus Express en 2007 avec un élément de la cartographie radar de Idunn Mons par Magellan. L'altitude de 2,5 kilomètres a été exagérée par rapport à la plaine environnante qui s'étend sur 200 kilomètres environ. Les couleurs, reliées au flux de chaleur, indiquent un changement de composition au sommet du volcan. © Nasa-ESA

Clairement, il est difficile, en l'état actuel des recherches, d'échapper à la conclusion que si les instruments de Venus Express voyaient encore de l'olivine au sommet de Idunn Mons, c'est que l'on était bien en présence de coulées de basaltes, qui se sont mises en place tout au plus quelques années également avant les mesures de la sonde européenne. Cette conclusion est renforcée lorsque l'on se souvient que des pointes épisodiques de dioxyde de soufre dans l'atmosphère de vénus ont été mesurées respectivement par les sondes Pioneer Venus Orbiter (1984) et  Venus Express. Des telles pointes s'expliquent bien par l'occurrence d'importantes éruptions volcaniques.

Si tel est le cas, Vénus et la Terre, et bien sûr la lune Io de Jupiter, montreraient une fois de plus que le volcanisme actif est un phénomène important pour bien des planètes dans le Système solaire. Cela donne à rêver du spectacle qu'il est peut-être possible à des volcanologues de contempler à la surface de Vénus, qui est bien plus marquée par le volcanisme que la Terre. Mais à quel point peut-on prendre au sérieux l'article publié aujourd'hui ?

Une vue d'artiste d'une éruption sur Vénus. © ESA AOES Medialab

Des volcans actifs partout dans le Système solaire ?

Pour le savoir, Futura a demandé l'avis de la célèbre planétologue et volcanologue de la Nasa Rosaly Lopes. En tant que membre de la mission Galileo autour de Jupiter, elle a été responsable des observations en infrarouge de sa lune volcanique, Io, de 1996 à 2001, y découvrant 71 volcans actifs, un record pour un volcanologue. Elle a rejoint ensuite la mission Cassini pour étudier en particulier la géologie et l'habitabilité potentielle de Titan. On lui doit plusieurs livres sur les volcans dont un préfacé par Arthur Clarke.

Une interview de Rosaly Lopes, planétologue et volcanologue au Jet Propulsion Laboratory. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa Solar System

Voici les commentaires de Rosaly Lopes :

« C'est très excitant ! Nous avons maintenant plusieurs indications que Vénus peut encore être volcaniquement active, ou l'était récemment. Mais nous n'en avons encore aucune preuve indiscutable. Il nous faudrait voir une signature thermique ou un changement de surface.

Il existait également des indications que Io était volcaniquement active avant que Voyager ne découvre ses panaches, et avant que son volcanisme ne soit prédit par Peale et al. dans un article paru quelques semaines avant la rencontre avec Voyager. Avant cela, il y avait eu des observations d'une augmentation de l'émission thermique sur Io et la détection de soufre. Cependant, l'hypothèse de l'existence d'un volcanisme actif sur Io était considérée comme trop spéculative, donc pas acceptée jusqu'à la découverte de Voyager.

Je pense que nous sommes beaucoup plus proches d'une acceptation d'un volcanisme actif sur Vénus, mais nous devons encore obtenir une preuve indiscutable.

Espérons qu'une nouvelle mission retournera à Vénus dans un avenir pas trop lointain. »

Une nouvelle mission russe qui, peut-être, sera menée conjointement avec la Nasa, est justement envisagée depuis un certain temps. Mais elle est encore dans les cartons. Son nom est Venera D. À la base, cette mission se propose de faire à nouveau atterrir une sonde sur Vénus, mais avec un temps de vie que l'on espère beaucoup plus long, à savoir des jours, voire des semaines, au lieu de quelques heures (le D fait d'ailleurs référence à un mot russe,  « dolgozhivushaya » phonétiquement, qui signifie « longue vie »).

En bonus, un dirigeable flotterait dans l'atmosphère de Vénus à moins qu'il ne s'agisse d'un drone volant, ce serait plus spectaculaire et plus intéressant, le concept est étudié depuis un certain temps par Northrop Grumman. Il s'agirait en fait d'une sorte d'avion gonflable à l'hydrogène ou à l'hélium baptisé Vamp (Venus Atmospheric Maneuverable Platform).

Une collection d'images prises par les sondes Venera de la surface de Vénus. © Soviet Space Program (Космическая программа СССР)

Un documentaire russe sur les missions Venera 9 et 10. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en russe devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Soviet Space Program (Космическая программа СССР)


Les volcans de Vénus seraient toujours actifs (MAJ)

Article de Laurent Sacco publié le 28/10/2016

Des coulées de lave pourraient bien avoir eu lieu récemment sur Vénus, il y a moins d'un million d'années. Des chercheurs ayant comparé les données des sondes Magellan et Venus Express le confirment. L'activité volcanique de la planète pourrait même encore se poursuivre actuellement.

Lorsque la sonde Magellan a fourni une cartographie relativement précise de la surface de Vénus, il est apparu clairement que sa surface n'était pas criblée de cratères, comme le sont celles de Mercure, Mars et la Lune. En revanche, des traces d'une activité volcanique importante étaient visibles, ce qui n'est pas vraiment surprenant puisque Vénus est d'une taille comparable à celle de la Terre et qu'elle devrait donc posséder des réserves de chaleur encore importantes. Mais les volcans détectés sont-ils toujours actifs aujourd'hui ?

En 2010, les observations effectuées par la sonde Venus Express, de l'Agence spatiale européenne (ESA), avaient révélé que le sommet de Idunn Mons, qui ressemble à un édifice volcanique, était anormalement chaud. Les premières études approfondies laissaient penser qu'il pouvait s'agir de coulées de lave encore en train de refroidir. L'absence de détails montrant l'œuvre de l'érosion, on pouvait en conclure qu'elles s'étaient mises en place il y a moins de 2,5 millions d'années et peut-être même il y a moins de 250.000 ans.

Cinq coulées de lave (lava flow unit ou lFU) sont identifiées dans les images radar de Magellan autour du volcan Idunn Mons. Elles sont indiquées sur cette image par des contours colorés. © Nasa, ESA, DLR

Mais ces coulées de lave existaient-elles vraiment ? Les observations de Venus Express sont sujettes à caution. Des membres du Centre allemand pour l'aéronautique et l'astronautique (en allemand Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, plus connu sous son abréviation DLR) ont donc voulu en avoir le cœur net, comme l'annonce un communiqué du DLR. Les chercheurs ont, pour cela, analysé à l'ordinateur la topographie de Idunn Mons obtenue avec les données plus précises de la carte de Vénus fournie par les observations de la sonde Magellan et l'ont rapprochée des mesures de la sonde européenne.

Cinq coulées de lave semblent bel et bien exister sur le volcan selon les données de Magellan et elles coïncident au mieux avec les anomalies thermiques détectées par Venus Express. Compte tenu des pics de dioxyde de soufre détectés depuis quelques années par la sonde de l'ESA dans l'atmosphère de Vénus (une signature possible d'éruptions), il devient donc de plus en plus probable que l'activité volcanique de la sœur de la Terre soit en train de se poursuivre.


L'activité volcanique de Vénus serait récente

Article initial de Laurent Sacco publié le 13/04/2010

La cartographie de la surface de Vénus montre des traces indéniables d'une activité volcanique copieuse. Est-elle récente ? Peut-elle se poursuivre actuellement ? Les résultats de la sonde européenne Venus Express conduisent à répondre « oui » aux deux questions.

L'atmosphère de Vénus est particulièrement dense et opaque dans le domaine visible, rendant longtemps impossible l'observation de sa surface. Les rares sondes qui ont atterri sur la planète n'ont pu y survivre que quelques dizaines de minutes à deux heures et leurs images sont elles aussi restées longtemps peu significatives. Ce n'est que récemment que les photos prises par Venera 13 ont pu être exploitées pour donner un aperçu des paysages de Vénus.

Pourtant, nous connaissons plutôt bien la topographie de Vénus depuis des dizaines d'années et cela grâce au radar équipant la sonde américaine Magellan, restée en orbite autour de la planète de 1990 à 1994. À l'aide de puissants ordinateurs, il a même été possible de simuler un survol de la planète à partir des relevés effectués par la sonde.

Une caractéristique étonnante de la surface de Vénus est son très faible taux de cratérisation, ce qui implique qu'elle est très jeune. En outre, d'impressionnantes formations d'origine volcanique, comme des volcans boucliers, des pancakes en forme de crêpes et d'autres structures nommées corona et nova, indiquent une forte activité volcanique ayant récemment remodelé la surface de Vénus.

Constituée de roches volcaniques à 85 %, la surface de Vénus semblait accuser un âge inférieur à 1 milliard d'années d'après les premières estimations. Mais la fraîcheur des structures géologiques, comme celles montrant des flots de lave, laissait supposer à beaucoup un âge inférieur à 100 millions d'années pour plusieurs régions. D'autres allaient plus loin et n'hésitaient pas à évoquer une activité volcanique se poursuivant de nos jours.

En haut : cartographie radar de Idunn Mons par Magellan. En bas : superposition des mesures de l'excès de chaleur par Venus Express en 2007. L'altitude de 2,5 km a été exagérée par rapport à la plaine environnante qui s'étend sur 200 km environ. Les couleurs, reliées au flux de chaleur, indiquent un changement de composition au sommet du volcan. © Nasa-ESA

Des roches toutes neuves

Les données de la sonde européenne Venus Express semblent aujourd'hui favoriser les hypothèses des planétologues les plus optimistes. En effet, les observations effectuées à l'aide du Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (Virtis) équipant la sonde en orbite autour de Vénus depuis avril 2006 permettent d'estimer la composition des roches de la surface la planète.

Les chercheurs se sont récemment concentrés sur l'étude de zone volcanique similaire à celles que l'on trouve sur Terre avec les volcans d'Hawaï dont on connaît l'activité presque continuelle.

Ils ont ainsi découvert qu'au sommet de Idunn Mons (46°S, 214,5°E), localisé dans la région de Vénus appelée Imdr Regio, la composition des roches ne ressemblait pas à celles environnantes, exactement comme ce serait le cas sur Terre à proximité d'une coulée de lave récente. Ainsi, les roches fraîches provenant de la cristallisation d'un magma ayant rejoint la surface de la planète n'auraient pas encore eu le temps de voir leur composition altérée par le contact avec l'atmosphère de Vénus.

Si l'on en croit les chercheurs, ces observations posent une nouvelle borne à l'âge du sommet de Idunn Mons. La coulée de lave qui s'y trouve serait là depuis 250 millions d'années au plus et serait même probablement plus jeune encore puisque les résultats indiquent aussi un âge minimum de 2.500.000 ans.

De quoi renforcer la conviction que de prochaines missions d'exploration de la surface de Vénus devraient être capables de surprendre des éruptions volcaniques...

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