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Vénus Express dévoile les mystères de l'Etoile du Berger

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Des océans disparus, des éclairs dans l'atmosphère... La moisson d'informations récoltées par Vénus Express, dont l'Esa a présenté le premier bilan, recèle déjà de magnifiques surprises. En voici les premiers éléments. Nous poursuivrons demain, et en vidéo, l'exploration de la jumelle de la Terre.

La sonde Vénus Express a fourni des images UV et en IR de Vénus. Crédits : ESA/VIRTIS and VMC teams

A la suite d'une conférence qui s'est tenue récemment à Paris, l'Esa fait le point d'un an de mission de la sonde Vénus Express dans Nature et sur son site. Le modèle d'un emballement de l'effet de serre sur Vénus se confirme et les nombreux résultats déjà accumulés montrent sous un nouveau jour celle que l'on présente souvent comme une sœur de notre Terre. Ces deux planètes telluriques ne diffèrent en effet en taille que de 5 % et elles sont très proches si on les compare aux autres planètes du système solaire.

Pourtant, au tout début de leur histoire, elles ont vu leur évolution diverger. Aujourd'hui, l'atmosphère de Vénus est constituée principalement de gaz carbonique (95 %) avec des nuages d'acide sulfurique à près de 50 km d'altitude.

La température de surface y est de 460 °C et la pression qui y règne, 90 atmosphères terrestres, correspond à celle d'une épaisseur d'un kilomètre d'eau. Comprendre ce qui a causé une telle séparation entre deux jumelles est important pour comprendre et prévoir le climat de notre Terre et son destin.

Une jumelle encore mal connue

Alors que Mars a fait l'objet de nombreuses missions, et qu'une énorme quantité d'informations est désormais disponible sur la planète rouge, ce n'est toujours pas le cas pour l'Etoile du Berger. On se souvient bien sûr de la mission Magellan, qui a pris fin en 1994, et qui a fourni un relevé cartographique impressionnant de la surface de Vénus en utilisant un radar, mais beaucoup reste encore à faire. On prendra la mesure de l'écart existant entre les connaissances sur Mars et Vénus à l'aide des panoramas suivants de sa surface.

Crédits: Venera 13/Don P.Mitchell

Alors que les images permettant de reconstituer ceux-ci ont été prises par la sonde Vénéra 13 en 1982, ce n'est que tout récemment qu'on a pu en extraire l'information. Et il s'agit des rares photos prises de la surface. Quelle différence avec les superbes panoramas des missions Viking sur Mars des années 1970 !

C'est donc pour tenter d'en savoir plus que la mission Vénus Express de l'Esa a été lancée le mercredi 9 novembre 2005. Elle est en orbite depuis environ un an autour de Vénus.

Cliquez pour agrandir. Crédits: Venera 13/Don P.Mitchell

Les preuves de la présence d'océans disparus

Parmi bien d'autres résultats, le plus important a probablement été trouvé en analysant la composition des molécules et des atomes s'échappant de l'atmosphère de Vénus. On trouve de l'hydrogène et de l'oxygène, précisément ce à quoi on devait s'attendre si Vénus avait subi dans son passé un emballement de l'effet de serre.

En effet, d'après les modèles de formation du système solaire, Vénus aurait dû posséder une quantité d'eau comparable à celle de la Terre, bien que plus faible. Or, celle que l'on trouve dans son atmosphère actuelle à l'état de vapeur d'eau, ou de cristaux de glace, ne correspond qu'à une couche d'eau de trois centimètres d'épaisseur si on l'étalait sur toute la planète. C'est très peu si on pense aux océans  terrestres.

L'explication proposée a donc été que, suite à l'emballement de l'effet de serre lié au dioxyde de carbone de l'atmosphère, les océans initiaux de Vénus se sont évaporés pour donner une atmosphère riche en vapeur d'eau et dioxyde de carbone.

A l'état de vapeur, la molécule d'eau a été facilement ionisée par le rayonnement solaire. L'hydrogène et l'oxygène libres sont donc partis plus facilement dans l'espace. Le phénomène devait se poursuivre aujourd'hui. Par contre, le deutérium étant plus lourd que l'hydrogène, on pouvait prévoir une augmentation du rapport de ce dernier sur celui de l'hydrogène sur Vénus.

Les deux phénomènes ont bien été observés par Vénus Express, ce qui confirme la thèse de l'emballement de l'effet de serre sur Vénus.

Des éclairs comme sur Terre, ou presque

Un résultat plus spectaculaire que vraiment fondamental a été la détection de certains types d'ondes électromagnétiques dans l'ionosphère de Vénus. Alors que l'existence du phénomène était toujours débattu et sans véritables preuves, les chercheurs pensent que la détection de ces ondes apporte enfin la démonstration qu'il se produit des éclairs dans l'atmosphère de Vénus !

Toutefois, étant donné que les nuages sont en moyenne à une altitude de 50 km, il doit s'agir le plus souvent de décharges électriques entre couches nuageuses et non entre les nuages et le sol... même si l'image d'artiste réalisée pour l'occasion représente un éclair sur Vénus similaire à ceux qui se produisent sur Terre.

Cliquez pour agrandir. Crédits: J. Whatmore

Vénus Express continue à sonder l'atmosphère étrange de Vénus en 3D et à plusieurs longueurs d'onde, en ultraviolet (UV) et infrarouge notamment (IR) comme on peut le voir sur l'image ci-dessous. Bien d'autres découvertes devraient suivre dans les années à venir avec la sonde européenne.

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