Une nouvelle simulation suggère que Vénus a eu pendant longtemps des conditions favorables à la vie
— Actualités du 24 septembre 2019 —
On parle souvent de Vénus, notre plus proche voisine, comme de la soeur jumelle de la Terre. Vénus a en effet un diamètre et une masse très proches de celles de notre planète, mais il n’y a pas beaucoup plus de points communs. Avec ses journées interminables, son atmosphère étouffante et ses températures extrêmes, Vénus n’a rien d’une planète bleue, du moins à notre époque. Cela a peut être été différent par le passé. Depuis une quarantaine d’années, on soupçonne Vénus d’avoir eu des conditions de surface bien différentes dans sa jeunesse. Elle aurait notamment pu héberger de l’eau liquide, une hypothèse cependant difficile à vérifier tant il est dur d’explorer la surface de cette planète.
La semaine dernière, lors d’un congrès de planétologie qui a eu lieu en Suisse, deux chercheurs américains ont présenté les résultats étonnants de leurs recherches sur les modèles climatiques de Vénus. Pour essayer de comprendre à quoi notre voisine ressemblait dans le passé et comment elle est devenue ce qu’elle est aujourd’hui, ils ont mis au point une simulation qui met en scène différents océans et les expose à des conditions climatiques changeantes. Elles prend aussi en compte le rayonnement de plus en plus intense du soleil au cours de l’histoire du système solaire.
Dans tous les modèles, qu’il s’agisse d’un océan global ou partiel, le climat de Vénus est stable. Cette stabilité se serait prolongée pendant trois milliards d’années environ. La planète aurait pu héberger de l’eau liquide dès 4,2 milliards d’années avant notre ère jusqu’à ce qu’un événement catastrophique libère en grande quantité le CO2 présent dans sa croûte il y a 700 millions d’années. Cela aurait généré un effet boule de neige dans le réchauffement climatique et la disparition de l’eau liquide. La nature de l’événement qui a mis fin à l’eau vénusienne reste encore à déterminer mais il est sûrement lié à l’activité volcanique de la planète.
Ce qui est surprenant, c’est l’extrême stabilité de l’eau liquide sur Vénus que ces modèles suggèrent. La planète aurait maintenu des températures de surface comprises entre 20 et 50 degrés pendant la majeure partie de son histoire. Si ces simulations sont correctes, alors Vénus a abrité des océans pendant bien plus longtemps que la planète Mars, potentiellement 10 fois plus longtemps, ce qui en fait une candidate bien plus probable à l’apparition de la vie. Cela ne rend pas Vénus plus habitable aujourd’hui mais cela peut nous amener à réviser ce qui constitue la zone d’habitabilité d’une étoile.
Dans les modèles actuels, Vénus est considérée comme étant en dehors de la zone habitable car trop proche du soleil, mais si la simulation dont on parle est correcte alors l’eau liquide peut exister bien plus près des étoiles qu’on ne le pensait auparavant. Mais cela montre aussi que même une planète abritant de l’eau liquide pendant des milliards d’années n’est pas à l’abri d’un changement radical de conditions.
On en apprendra peut-être un peu plus sur Vénus en octobre 2020 car la planète sera survolée par la sonde euro-japonaise BepiColombo qui est en route vers Mercure. Cela donnera lieu à une campagne d’observation internationale impliquant la mission spatiale japonaise Akatsuki et des télescopes terrestres. Ce sera l’occasion de croiser les observations et peut-être de percer le mystère qui se cache sous l’épaisse atmosphère de Vénus.
L’atmosphère de Vénus abrite-t-elle la vie ?
— Actualités du 9 juin 2019 —
Jusqu’au début des années 1960, on pensait que Vénus avait pu abriter la vie. Observée de loin, c’est en effet la planète la plus semblable à la Terre. Le premier survol par Mariner 2 puis l’exploration intensive du programme soviétique Vénéra ont montré que l’habitabilité de la planète Vénus n’était pas aussi prometteuse qu’on le pensait, du moins au niveau du sol.
Les couches atmosphériques situées à une cinquantaine de kilomètres d’altitude sont beaucoup plus clémentes. Les températures n’y sont que de quelques dizaines de degrés Celsius et la pression atmosphérique semblable à la Terre. On peut donc imaginer qu’une population de micro-organismes puisse y survivre. Sur Terre, on a découvert de nombreuses bactéries vivant dans différentes couches de la troposphère.
Quand on observe Vénus en ultraviolet, les couches nuageuses présentes à cette altitude ont un fort contraste. Elles sont parcourues de taches sombres. Cela pourrait correspondre à des populations de bactéries absorbant la lumière ultraviolette comme source d’énergie. C’est en tout cas l’hypothèse qui a été soutenu dans un article publié en septembre 2018. Bien entendu, un processus chimique sans aucun rapport avec la vie pourrait aussi expliquer cette absorption de lumière ultraviolette.
L’habitabilité passée de la planète Vénus est difficile à déterminer. Certains modèles pensent qu’il y a eu des conditions hospitalières pendant les deux premiers milliards d’années de son existence. Mais ce ne sont que des modèles. Notre connaissance de Vénus est très incomplète en comparaison à la planète Mars. L’arrivée de nouveaux orbiteurs et atterrisseur peut déclencher de nouvelles découvertes. La recherche d’extrêmophiles vivant dans la haute atmosphère terrestre pourrait aussi nous guider dans cette quête.
Un océan géant pourrait être la cause des conditions infernales sur Vénus
— Actualités du 28 mai 2019 —
Le programme de sondes spatiales soviétiques Venera nous a appris que la planète Vénus est un véritable enfer. Les températures au sol dépassent 450° Celcius, la pression atmosphérique est 90 fois plus forte que sur Terre et la haute atmosphère de Vénus est obscurcie par des nuages d’acide sulfurique. Pourtant, Vénus n’a peut-être pas toujours ressemblé à cela. On soupçonne fortement la planète Mars d’avoir eu des mers et des rivières. Vénus pourrait aussi avoir eu beaucoup d’eau par le passé.
Il y a plusieurs milliards d’années, le système solaire a peut être brièvement accueilli 3 planètes bleues. On sait que sur la planète Mars l’absence de champ magnétique a fini par éroder l’atmosphère, ce qui a généré la disparition de l’eau liquide en surface. L’histoire de Vénus est moins bien connue car la planète a quelques caractéristiques difficiles à expliquer, à commencer par sa vitesse de rotation. La planète Mars et la Terre tournent sur elles-mêmes en 24 heures environ, alors qu’il faut plus de 240 jours à Vénus pour terminer sa rotation, qui se fait par ailleurs dans le sens inverse de la plupart des autres planètes du système solaire.
Plusieurs hypothèses ont été formulées pour expliquer cela. La planète Vénus a peut-être été brusquement ralenti par un impact géant. Une équipe internationale a cependant proposé une explication différente. Dans une étude publiée le 22 mai, ils se sont intéressés à l’impact qu’aurait eu un océan géant sur le rythme de rotation de Vénus. Sur Terre, les océans ralentissent légèrement la rotation de la planète, de 20 secondes tous les millions d’années. Cela est dû aux frictions entre les courants marins et le plancher océanique. Si on imagine que Vénus a eu un immense océan, alors elle a dû subir un effet similaire, peut-être même beaucoup plus important.
Grâce à une simulation, les chercheurs ont montré comment cet océan aurait presque mis Vénus à l’arrêt en seulement 10 à 50 millions d’années. A cause de journées interminables, les océans de Vénus auraient bouilli face au soleil. Leur évaporation aurait généré un effet de serre qui se serait auto-alimenté. Quelques milliards d’années plus tard, Vénus a des traces de cet emballement climatique. Bien que ce n’est qu’une hypothèse, cela montre à quel point les conditions favorables à la vie sont fragiles. Il suffit qu’un seul petit paramètre se dérègle pour générer un effet papillon.
C’est aussi une hypothèse précieuse pour caractériser les exoplanètes. Même si ce scénario ne s’est pas déroulé sur Vénus, il reste envisageable sur les planètes-océan qu’on pourra découvrir au cours des prochaines décennies. En attendant, pour en savoir plus sur l’histoire de Vénus, il faudra lancer d’autres missions d’exploration. Des missions indiennes et russes sont en cours de préparation. Elles déploieront des orbiteurs, des ballons atmosphériques et des atterrisseurs.
Sur Vénus, un effet de serre s’est auto-alimenté jusqu’à épuisement du CO2
— Actualités du 17 février 2019 —
Sur la planète Terre, une grande partie du CO2 est piégé dans la croûte terrestre par sédimentation, dans le calcaire par exemple. Seule une toute petite partie de ce gaz est libéré dans l’atmosphère. Pour Vénus, c’était probablement la même chose il y à quelques milliards d’années. Mais Vénus est plus proche du soleil que la Terre. Les températures initiales étaient donc probablement un peu plus élevées. Or la croûte des planètes telluriques a tendance à relâcher son dioxyde de carbone à cause de fortes chaleurs. Un peu plus de CO2 dans l’atmosphère fait légèrement grimper les températures, ce qui libère encore plus de CO2 emprisonné dans la croûte.
Résultat, la totalité du CO2 de Vénus est présent sous forme gazeuse dans son atmosphère. L’atmosphère de Vénus est ainsi devenu 90 fois plus dense que celle de la Terre et il y règne des températures extrêmes. Si l’ensemble du dioxyde de carbone présent dans la croûte terrestre était relâché dans l’atmosphère, la Terre deviendrait aussi un enfer.
L’atmosphère de Vénus ne contient pas du tout d’eau. On pense que les températures croissantes ont généré l’évaporation de l’eau jusqu’à ce qu’elle atteigne les hautes couches de l’atmosphère. Vénus n’a pas de champ magnétique pour la protéger des vents solaires. Les molécules d’eau ont donc été cassées par le rayonnement ultraviolet du soleil. L’hydrogène s’est échappé dans l’espace et l’oxygène a formé de nouvelles molécules avec les autres éléments présents dans l’atmosphère de la planète.
Contrairement à Mercure ou à Mars, Vénus est assez massive pour piéger des molécules lourdes comme le CO2. Même sans avoir de champ magnétique, elle est donc capable de conserver une atmosphère épaisse. De petites différences dans les conditions initiales des planètes du système solaire peuvent leur faire vivre un destin complètement différent.
Vénus : l’essentiel
Vénus a une pression atmosphérique presque 100 fois plus forte que celle de la Terre. Notre plus proche voisine est un rappel permanent du terrible pouvoir des gaz à effet de serre. Mais ça n’a pas toujours été comme ça. Il y a plusieurs milliards d’années, Vénus était probablement similaire à notre planète, et peut-être fertile pour la vie. L’atmosphère de vénus la fait apparaître comme une boule blanche. Par conséquent, elle réfléchit bien la lumière. Vénus est le troisième objet le plus brillant du ciel vu de la Terre, après le soleil et la Lune. Vénus est même parfois visible en plein jour. Les journées sur Vénus nous paraîtraient très longues car elles durent plus longtemps que les années terrestres. On parle souvent de Vénus comme de la soeur jumelle de la Terre.
Sources
