L’histoire de Vénus dans l’air, la roche et l’eau – Sky & Telescope

La surface désolée de Vénus, cartographiée par radar par les orbiteurs Magellan et Pioneer Venus de la NASA.
Nasa

Les présentations à la Conférence sur les sciences lunaires et planétaires se concentrent généralement sur la Lune, Mars, les astéroïdes et les comètes. Mais lors du symposium de cette année, une journée entière de discussions a été consacrée à la place à Vénus. Pourquoi le “jumeau maléfique” de la Terre est-il si chaud en ce moment ?

La fin officieuse du programme Venus de la NASA, après l’achèvement de la mission Magellan, était en partie une déception réactionnaire, en partie pratique. Au lieu d’une jungle primordiale grouillant de vie extraterrestre, nous avions trouvé un paysage infernal infranchissable et stérile. Des départements du monde entier se sont concentrés sur Mars, car bien qu’elle soit plus éloignée, c’est une planète beaucoup plus facile à visiter et à étudier.

Récemment, cependant, l’intérêt pour Vénus a de nouveau augmenté. Cela est dû en partie aux nouvelles données haute résolution de l’Agence spatiale européenne (ESA) Venus Express et de l’orbiteur japonais Akatsuki, et en partie à l’intérêt de la communauté des exoplanètes. Les progrès de la science des matériaux permettent à l’électronique de survivre plus longtemps aux conditions chaudes et acides de Vénus, ce qui rend les missions in situ plus réalisables.

Au milieu de ces développements, les astronomes en début de carrière ont commencé à voir les environs infernaux de notre méchant voisin comme un avantage : un mystère qui ne demande qu’à être résolu. La liste des missions Vénus récemment approuvées par la NASA, l’ISRO, l’ESA ainsi que celles prévues par des entités privées reflètent ce regain d’intérêt et promettent de répondre à une foule de questions ouvertes.

La « Journée de Vénus » de cette année au LPSC fournit une bonne prévision des divers sujets de géologie, de sismologie et de sciences atmosphériques que les planétologues espèrent explorer au cours des années à venir. Voici une sélection succincte et non exhaustive des recherches présentées. Certaines des études ont été examinées par des pairs, tandis que d’autres en sont à des stades de développement plus précoces.

Vénus avait-elle des océans ?

Vénus est actuellement inhospitalière : il semble peu probable qu’aucune forme de vie, même extrêmophile, puisse y survivre maintenant. Mais certains modèles climatiques suggèrent que notre planète voisine aurait pu être habitable il y a à peine 700 millions d’années.

Si c’est vrai, des indices devraient rester dans son atmosphère. Les anciens océans, par exemple, auraient dû s’évaporer, puisque la planète est maintenant sèche. Lorsque les molécules d’eau s’évaporent d’une planète, l’hydrogène s’échappe facilement dans l’espace tandis que l’oxygène plus lourd reste. Nous ne voyons pas une quantité significative d’oxygène restant dans l’atmosphère, mais Sasha Warren (Université de Chicago) et ses collègues suggèrent que la planète pourrait avoir caché son oxygène parmi les basaltes des coulées de lave. Leur modèle de l’histoire atmosphérique de Vénus libère la possibilité que l’eau de surface y ait existé autrefois.

“Il est possible que l’oxygène ait réagi avec les roches de basalte à la surface”, explique Warren. “Le basalte contient beaucoup de fer, et le fer peut être oxydé, ce qui peut potentiellement bloquer [oxygen] en minéraux dans la croûte. C’est peut-être pour ça qu’on ne le voit pas aujourd’hui dans l’atmosphère. »

Alors que les roches oxydées auraient probablement été subsumées dans la croûte à ce jour, échappant ainsi à la détection directe, les futures missions pourraient voir des signatures indirectes de l’histoire de la surface.

Océans de Vénus
Les chercheurs se demandent toujours si l’ancienne Vénus abritait des océans et à quelle profondeur ils auraient pu être.
Nasa

Une autre étude, cependant, suggère que Vénus n’a jamais eu beaucoup d’eau. Cedric Gillman (Rice University) et ses collègues ont construit un modèle informatique pour creuser le passé de l’eau sur la planète : quand et combien a été livré et où tout est allé. Le modèle comprend des moyens pour que l’eau arrive à la surface de la planète, tels que le dégazage volcanique et la livraison via des comètes, ainsi que de multiples moyens pour que l’eau s’échappe de l’atmosphère.

La relative simplicité des échanges gazeux vénusiens, par rapport à la Terre, a permis à l’équipe de revenir en arrière et de déduire l’histoire volatile de la planète, dit Gillman.

Leurs calculs suggèrent finalement que si Vénus avait des océans anciens, ils ne transportaient qu’un dixième de l’eau que les océans de la Terre ont aujourd’hui.

Les tesselles vénusiennes sont-elles vieilles ou jeunes ?

Un autre centre d’intérêt renouvelé est un type de terrain vénusien connu sous le nom de tesselles. Certains ont suggéré que ces régions de roche déformée et plissée représentent la plus ancienne croûte préservée sur Vénus. En tant que tels, ils pourraient faire la lumière sur la ou les catastrophes mondiales que Vénus a endurées dans son passé.

Mais une nouvelle étude, dirigée par Paul Byrne (Université de Washington à St. Louis), affirme que certaines formations de tesselles pourraient avoir eu lieu géologiquement récemment – et pourraient même être en cours.

Tessère sur Vénus
Cette image radar montre Alpha Regio sur Vénus. La région lumineuse de l’image est le terrain hautement déformé connu sous le nom de tessera.
NASA / JPL

Ce serait surprenant car la Terre et Vénus ont le même âge et ont des compositions similaires, mais le manteau de notre planète n’a pas eu de formations à grande échelle comme les tesselles depuis au moins la période jurassique.

L’équipe de Byrne a analysé de larges pans d’images radar de surface et est parvenue à la conclusion qu’au moins dans certaines régions, les tesselles ne semblent pas être distinctes du terrain environnant; en fait, ils semblent faire partie d’une gradation continue. Par exemple: la directionnalité de certaines caractéristiques autour d’Ovda Regio est parallèle au tissu tectonique de la tesselle là-bas, ce qui signifie qu’il n’y a pas de frontière discernable entre elles.

Cette observation est problématique pour notre compréhension actuelle de la façon dont les zones avec des plaines lisses, des plaines striées et des tesselles se forment au fil du temps.

Nous ignorons également la composition des tesselles, qui est assez importante pour la datation des formations géologiques. Cette nouvelle analyse, plus le fait que nous ne savons pas réellement de quoi sont faites les tesselles, remet en question l’hypothèse selon laquelle elles sont universellement anciennes. Mais pourquoi Vénus se présenterait-elle comme « géologiquement plus jeune » que la Terre ?

Richard Ghail (Royal Holloway University of London), membre de l’équipe, explique : “Vénus se refroidit peut-être moins efficacement parce qu’elle est effectivement assise sous une couverture à 450 degrés Celsius”, dit-il. La tectonique des plaques, qui ne se produit que sur Terre, est également beaucoup plus efficace pour recycler la chaleur du noyau, ajoute-t-il.

Les études de recherche présentées au LPSC montrent clairement que même les questions les plus fondamentales de l’histoire de Vénus restent largement ouvertes. L’ancienne Vénus a-t-elle autrefois abrité de l’eau ? Ou même les océans ? Les formations de surface actuelles peuvent-elles éclairer le passé de la planète ? Autant de questions auxquelles les futures missions sur notre planète sœur contribueront à répondre.


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