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Vénus : une planète étrange, quasi-jumelle de la Terre et qui « a mal tourné »

Comme les rois-mages en Galilée
Tech 10 min
Vénus  : une planète étrange, quasi-jumelle de la Terre et qui « a mal tourné »
Crédits : buradaki/iStock

Deuxième planète de notre système solaire, Vénus est parfois qualifiée de « sœur jumelle infernale » de la Terre, en raison de sa température, son atmosphère, ses nuages acides, etc. Des sondes l'ont étudiée de près, non sans mal au départ, permettant d’en apprendre davantage. Mais une fois encore, de nombreux mystères demeurent.

Le Soleil est l'étoile au centre de notre Système solaire. Huit planètes orbitent autour (elles étaient neuf avec Pluton), toutes très différentes les unes des autres. Après Mercure, on continue de s'éloigner doucement en étudiant Vénus.

Elle aussi doit son nom à une déesse de la mythologie romaine. Mais n’allez pas croire que c’est la planète de l’amour et de la beauté pour autant. Cet astre, le plus brillant de notre système après le Soleil et la Lune, est également connu comme « l’étoile du berger », un titre trompeur puisque ce n’est évidemment pas une étoile.

Sur Vénus, un jour dure plus longtemps qu’une année

Située entre Mercure et la Terre, elle se trouve en moyenne à 108 millions de kilomètres de notre étoile, à la lisière de sa zone habitable (la Terre et Mars y sont).  Elle fait le tour du Soleil en un peu moins de 225 jours terrestres.

Cette planète se démarque par deux particularités importantes : « c'est la seule qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre », mais aussi à prendre « plus de temps pour faire une rotation sur son axe que pour tourner autour du Soleil ». En effet, « une journée vénusienne compte 243 jours [terrestres, ndlr], alors qu'il lui faut 224 jours pour tourner autour du Soleil », explique Michel Breitfellner, qui était en charge de la mission Venus Express de l’ESA.

Lire notre dossier sur le Système solaire :

Une « planète étrange », sœur de la Terre à ses débuts…

« Par sa taille et sa masse, [elle] ressemble à la Terre, ce qui leur vaut parfois d'être considérées comme 2 sœurs », explique le CNES. Mais les similitudes s’arrêtent là : « il s’agit en effet de la planète la plus chaude du Système solaire. Grâce à un effet de serre puissant, sa surface est maintenue à une température moyenne de +470 °C » (suffisant pour faire fondre le plomb), soit largement plus que Mercure (170 °C de moyenne). 

C’est aussi « une planète étrange où le soleil se lève à l'Ouest et se couche à l'Est ». Elle a été analysée de près, plus d’une vingtaine de sondes sont en effet passé à proximité (ou ont tenté de se poser), notamment Vénus Express de l'Agence spatiale européenne (ESA). Elle est pourtant encore loin d'avoir livré tous ses secrets.

…mais « elle a mal tourné... » (et c’est peu de le dire)

Le cœur de la planète, « constitué de fer et de nickel, serait formé de 2 parties : un noyau central solide, probablement entouré d’un noyau externe liquide », explique le CNES. Mais ce dernier ajoute que « l’absence de champ magnétique interne suggère plutôt que le noyau serait entièrement liquide ». L’Agence spatiale européenne a par contre détecté un champ électrique « étonnamment fort ».

Le manteau de la planète est fait de roches silicatées et d’oxydes. Sa taille serait environ la moitié du rayon de la planète, (près de 6 000 km). Enfin, on trouve au-dessus « une fine couche silicatée qui constitue la croûte, dont l’épaisseur serait d’environ 20 km ». Sur la surface, 70 % environ seraient constitués de plaines, ce qui est étonnant (nous y reviendrons).

Thomas Widemann, planétologue à l’Observatoire de Paris : revient sur l’histoire des deux sœurs jumelles (ou presque) : « Vénus et la Terre […] ont été formées au même endroit dans le Système solaire, plus près l'une de l'autre que Mars de la Terre, avec les mêmes ingrédients primitifs, les mêmes gaz, les mêmes roches qui tournaient dans le Système solaire primitif. Et pourtant ces deux planètes ont eu des destins complètement différents ». 

Il y a de la vie sur Terre, mais – jusqu’à preuve du contraire – aucune trace passée ou présente sur Vénus ; pourquoi ? « On ne sait pas ce qui lui est arrivé [...] elle a mal tourné... », nous expliquait en 2018 le planétologue Sylvestre Maurice.

Vénus Champ électrique
Interaction entre Vénus et le vent solaire et champ électrique - Crédits : ESA-C. Carreau

Chaleur, acide, pression, vents violents…

La planète « porte le signe d’un passé turbulent : canyons longs et profonds, montagnes pouvant atteindre 10 km d’altitude, dômes volcaniques, coulées de lave et cratères d’impacts météoritiques ». La pression atmosphérique est 92 fois plus importante que sur Terre, créant notamment « un puissant effet de serre expliquant les hautes températures à sa surface ». 

Pour parfaire le décor de rêve, sachez que des vents soufflent à plus de 360 km/h. Si vous n’êtes pas totalement découragés d'y passer vos vacances, un dernier point : « entre 32 et 90 km au-dessus de la surface, des nuages composés de gouttelettes et de cristaux d’acide sulfurique bloquent 80 % de la lumière du Soleil ».

L’ESA résume la situation ainsi : « Sans protection spéciale, un visiteur de Vénus mourrait instantanément, écrasé par la pression immense de l'air, suffoqué par l'atmosphère, carbonisé par la chaleur et dissous par l'acide ». De plus, à cause de son atmosphère très dense composée à 97 % de dioxyde de carbone, « aurait l'impression de marcher dans l'eau ».

En parlant d’eau, la surface est évidemment aride avec de telles températures. Mais « l’eau qui était a priori aussi abondante que sur la Terre, s’est plus facilement évaporée » car Vénus est plus proche du Soleil. « L’eau passe ainsi à l’état de vapeur dans l’atmosphère, où le rayonnement ultra-violet la détruit. Ainsi la molécule d’eau se dissocie entre atomes d’oxygène, d’hydrogène et de deutérium dans le cas de l’eau lourde. Le deutérium étant deux fois plus lourd que l’hydrogène il s’échappe plus difficilement », explique l’Observatoire de Paris.

Vénus aurait été le théâtre d’un « désastre majeur » à ses débuts

À cause des nuages, il n’est pas facile d’obtenir des clichés de la surface, mais la sonde russe Venera13 en a pris quelques-uns, surprenant pour les spécialistes de l’Agence spatiale européenne : « La surface de Vénus est relativement jeune, à l'échelle de l'histoire du Système solaire. Et il y a une contradiction pour nous entre l'absence d'activité volcanique ou tectonique d'aujourd'hui, et cette surface qui malgré tout paraît relativement jeune ».

« Donc il existe peut-être des processus géologiques très rares, mais très puissants, très violents, qui pourraient finalement avoir un rôle de re-surfaçage sous une forme absolument catastrophique. Donc une sorte de nouvelle naissance pour la croûte vénusienne », ajoute l’ESA.

Michel Breitfellner, qui était en charge de la mission Venus Express de l’Agence spatiale européenne, esquisse une hypothèse : « Il a dû se produire un désastre majeur au tout début de l'histoire de la planète, une collision avec un objet très large qui a provoqué le ralentissement de sa rotation, et je pense que c'est là le tournant de la vie de Vénus ».

Les débuts difficiles de l’exploration vénusienne 

Dans une vidéo, Jean-Pierre Luminet, astrophysicien et directeur de recherche au CNRS, revient sur les débuts difficiles de l’exploration de Vénus : « les Russes et les Américains ont voulu lancer des sondes sur Vénus car c’est la planète la plus proche de la Terre [plus près encore que Mars, ndlr] ».

Tout ne s’est pas vraiment passé comme prévu : « Les premières missions ont été catastrophiques, car les sondes lors de la traversée de l’atmosphère se détraquaient carrément, fondaient parce qu’il faisait une chaleur torride. Il a fallu attendre pas mal de temps pour arriver à déposer un engin sur le sol de Vénus pour commencer à prendre quelques photos. […] Au bout de quelques heures, elles finissaient par fondre à cause de la température ».

Dans les années 90, la sonde Magellan cartographiait la planète avec un radar, passant ainsi à travers les couches atmosphériques. En mai dernier, pour les 30 ans de sa mission, la NASA était revenue dessus en détails. Le site de la mission avec les clichés de la sonde se trouve par ici.

Magellan VenusMagellan Venus
Des clichés issus des données de Magellan - Crédits : NASA

Vénus Express, sonde jumelle de Mars Express…

La mission Vénus Express a décollé en 2005 du désert du Kazakhstan, puis est arrivée à destination en avril 2006. Elle a observé la planète pendant plus de huit ans, récoltant de nombreuses informations. Si le nom est proche d'une autre mission de l'ESA, Mars Express, c’est normal : les deux sondes sont quasiment jumelles. La différence principale étant que la première était équipée pour résister à l’environnement agressif de la planète.

Håkan Svedhem, scientifique de l’ESA, a noté une importante évolution pendant la mission : « Quand nous sommes arrivés près de Vénus il y a 8 ans, nous avons détecté des vents à 300 km/h, ce qui est très rapide, mais tout au long de ces années, la vitesse a augmenté. Il y a maintenant des vents à 400 km/h, et on ne s'explique pas encore ce qui a pu se passer ».

Autre élément de surprise, les mesures effectuées par l’instrument VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) de la sonde « font penser que la rotation de la planète aurait légèrement ralenti depuis les années 1990, lorsque l’astre était scruté par le radar du satellite Magellan de la NASA », expliquait il y a quelques années l’observatoire de Paris. Selon les données, la rotation de la planète diminuerait de 6,5 minutes par jour vénusien (243 jours terrestres) ».

Vénus Express
Vénus Express - Crédits : ESA - AOES Medialab

… qui a « surfé » sur l’atmosphère de la planète

À la fin, lorsque les réserves d’ergols étaient presque à sec, les scientifiques ont envoyé Vénus Express « effleurer les premières couches de l'atmosphère », en utilisant une technique connue sous le nom d'aérofreinage.

Elle est alors descendue à environ 130 km d’altitude. Les mesures ont donné des résultats (là encore) étonnants sur l’atmosphère haute de la planète : « Ce que nous avons découvert d'inhabituel, c'est la pression variable, comme s'il y avait des vagues de pression dans l'atmosphère. Et donc, on ne s'attendait pas à cette structure de vague, et l'analyse de ces données va donner du travail aux scientifiques pour un certain temps ».

La sonde est tombée à court de « carburant » fin 2014. Elle a cessé définitivement d’émettre le 28 novembre. 

Vénus « fait partie du patrimoine culturel humain »

En guise de conclusion, Thomas Widemann explique sa fascination pour Vénus : « c'est une planète qui fait partie du patrimoine culturel humain. Et donc c'est cette personnalité particulière de Vénus comme objet brillant, culturel, qui m'attire finalement le plus. Plus encore peut être que les raisons scientifiques que nous avons évoquées ».

Vous l’aurez certainement deviné, la prochaine partie de notre dossier sera consacrée à la Terre. Cette dernière est, à notre connaissance, la seule planète à abriter (ou avoir abrité un jour) de la vie. 

31 commentaires
Avatar de Ami-Kuns INpactien
Avatar de Ami-KunsAmi-Kuns- 24/06/20 à 06:11:56

Merci.:yes::chinois:

Avatar de la_hyene Abonné
Avatar de la_hyenela_hyene- 24/06/20 à 06:29:19

Il est certain que le Soleil est au sein du système solaire, sinon le système porterait un autre nom. Au sein de notre système planétaire n’est-il pas plus juste ?

Avatar de la_hyene Abonné
Avatar de la_hyenela_hyene- 24/06/20 à 06:55:43

Des sondes ont tenté de se posé sur Venus et y sont parvenues. Elles ressemblaient à des cocotes minutes ( matériel russe, technologie « vis et écrous»). Les premiers résultats n’ont pas été compris puisque le température et la pression dépassaient largement les échelles des instruments mis à bord. Puis certaines des sondes suivantes ont fini par se poser et suivre quelques heures.
La plus longue mission fut en 1981 celle de Venera 13 et dura 127 minutes. Bien plus longtemps qu’un pot de glace au caramel.

Avatar de la_hyene Abonné
Avatar de la_hyenela_hyene- 24/06/20 à 07:10:28

Si la vitesse de rotation diminue, la durée du jour s’allonge, non ?

Avatar de Vekin Abonné
Avatar de VekinVekin- 24/06/20 à 07:14:40

Impressionnant l'incidence que peut avoir la vitesse de rotation sur la planète ! Si je comprends bien, Vénus aurait pu être une planète propice à la vie si sa vitesse de rotation avait été plus élevée ?

Avatar de Arona Abonné
Avatar de AronaArona- 24/06/20 à 07:26:33

Tout est possible, on se demande encore ce qui a "ralenti" la planète au départ, déjà que l'atmosphère très dense suffit de lui-même à ralentir la planète. Il y a plein d'hypothèses, certains pensent que Venus a pu être très proche de la Terre (océans etc) mais que l'effet de serre aurait évaporé progressivement les océans, renforçant l'effet de serre et le ralentissement de la planète, et ainsi de suite. D'autres pensent que c'est un scénario qui pourrait arriver sur Terre (bon va falloir fortement réchauffer la planète pour ça...).

Avatar de Arona Abonné
Avatar de AronaArona- 24/06/20 à 07:26:53

Tout à fait.

Avatar de alain_du_lac Abonné
Avatar de alain_du_lacalain_du_lac- 24/06/20 à 07:28:18

Merci pour la qualité de ces articles sur le système solaire

Avatar de Mihashi Abonné
Avatar de MihashiMihashi- 24/06/20 à 07:33:31

Pas forcément parce qu'elle fait le tour du Soleil un peu plus rapidement qu'elle ne tourne sur elle-même (celle-là en sens inverse en plus).

Édité par Mihashi le 24/06/2020 à 07:35
Avatar de dimounet Abonné
Avatar de dimounetdimounet- 24/06/20 à 08:44:19

Ca donne envie d'y aller!!:windu:

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