Venus

Atmosphère

Composition

Vénus possède une atmosphère extrêmement dense. Elle se compose majoritairement de dioxyde de carbone (CO₂) à 96,5 % et d'une faible quantité de diazote à 3,5 %. Cette atmosphère est occupée par d'épais nuages de dioxyde de soufre. La masse de son atmosphère est 93 fois supérieure à celle de la Terre, tandis que la pression à sa surface est environ 92 fois supérieure à celle de la Terre, soit une pression équivalente à celle ressentie sur Terre à une profondeur de près de 900 mètres sous le niveau de la mer. La densité en surface est de 65 kg/m³, ce qui représente 50 fois la densité de l'atmosphère terrestre à 293 K (20 °C) au niveau de la mer.

Cette atmosphère, riche en dioxyde de carbone, est à l'origine du plus fort effet de serre du Système solaire, créant des températures de surface d'environ 735 K (462 °C)^,. Ainsi, la surface de Vénus est plus chaude que celle de Mercure, qui a une température de surface minimale de 53 K (−220 °C) et maximale de 700 K (427 °C) (pour la face exposée au Soleil le plus longtemps)^,, bien que Vénus soit environ deux fois plus éloignée du Soleil et ne reçoive donc qu'environ 25 % de l'irradiance solaire de Mercure d'après la loi en carré inverse.

Des études suggèrent qu'il y a des milliards d'années, l'atmosphère de Vénus ressemblait à celle entourant la Terre et qu'il pouvait y avoir eu des quantités importantes d'eau liquide à sa surface. Cependant, après une période pouvant s'étendre de 600 millions à plusieurs milliards d'années, un effet de serre grandissant est apparu du fait de l'évaporation de cette eau originellement présente et aboutissant finalement au niveau critique actuel de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

---

Géographie

La surface vénusienne a fait l'objet de spéculations, du fait de ses épais nuages renvoyant la lumière visible, jusqu'à ce que l'envoi de sonde spatiales ne permette de l'étudier. Les missions Venera en 1975 et 1982 ont renvoyé des images d'une surface couverte de sédiments et de roches relativement anguleuses. La surface a été cartographiée en détail par Magellan en 1990–91^,. Le sol montre alors des signes de volcanisme important, et le soufre relevé dans l'atmosphère semble indiquer des éruptions récentes^,.

Vénus ayant un aplatissement nul, les altitudes y sont définies par rapport au rayon moyen volumétrique de la planète, qui vaut 6 051,8 km. C'est une planète au relief assez peu accidenté : les quatre cinquièmes de sa surface sont recouverts de plaines volcaniques à faible pente. La surface vénusienne est principalement occupée à hauteur de 70 % par de vastes plaines sans grand relief. Baptisées planitiae en géomorphologie planétaire, les principales d'entre elles sont Atalanta Planitia, Guinevere Planitia ou encore Lavinia Planitia. Elles sont parsemées de cratères. Ces plaines, de nature a priori volcanique, se creusent par endroits jusqu'à 2 900 m sous le niveau moyen de la surface, au niveau de dépressions couvrant environ un cinquième de la surface de la planète. Les 10 % de plaines restantes sont lisses ou lobées.

Les plateaux (aussi appelés Hautes Terres ou Highlands), reliefs élevés parfois comparés aux continents terrestres, représentent ainsi moins de 15 % de la surface de la planète (contrairement aux 29 % de surface occupées par des continents sur Terre). Deux sont particulièrement remarquables par leurs dimensions, l'un se trouvant dans l'hémisphère nord de la planète et l'autre juste au sud de l'équateur.

Le continent nord, près des régions polaires, est appelé Ishtar Terra d'après Ishtar la déesse babylonienne de l'amour. Ses dimensions de 3 700 × 1 500 km sont un peu supérieures à celles de l'Australie. Il s'agit d'un ensemble géologique essentiellement volcanique à l'ouest, avec notamment la formation Lakshmi Planum, et orogénique à l'est, où se trouve Skadi Mons, point culminant de la planète à 10 700 m, dans la chaîne des Maxwell Montes, puis l'immense Fortuna Tessera qui est une région de terrains typiquement vénusiens.

Le continent sud est appelé Aphrodite Terra, après la déesse grecque de l'amour. Il est trois fois plus étendu que le précédent, ayant une superficie similaire à celle de l'Amérique du Sud. Ses reliefs y sont cependant moins élevés, présentant un réseau de fragments de plateaux dans un ensemble de tesserae prolongé au sud-est et surtout au nord-est par des coronae et des volcans, parmi lesquels Maat Mons, le plus haut volcan vénusien^,.

D'autres régions élevées, de moindre importance, existent également. C'est le cas d’Alpha Regio, une série de cuvettes, d'arêtes, et de plis qui s'agencent dans toutes les directions avec une altitude moyenne de 1 à 2 km ; ou encore de Beta Regio, remarquable puisqu'on y aurait trouvé de hautes formations volcaniques dont certains sommets, récents, dépasseraient 5 000 m d'altitude. Avec l'Ovda Regio et les Maxwell Montes, du nom de James Clerk Maxwell, ce sont les seules caractéristiques de la surface vénusienne à être nommées d'après un nom masculin, avant l'adoption du système actuel par l'Union astronomique internationale. La nomenclature planétaire actuelle est de nommer les caractéristiques vénusiennes d'après des femmes historiques et mythologiques.

La planète montre peu de cratères d'impact, ce qui indique que la surface est relativement jeune, avec environ 300 à 600 millions d'années^,. Vénus possède des caractéristiques de surface uniques en plus des cratères d'impact, des montagnes et des vallées que l'on trouve couramment sur les planètes telluriques. Parmi ceux-ci se trouvent des éléments volcaniques à sommet plat appelés « farra », ressemblants à des pancakes, et dont le diamètre varie de 20 à 50 km et la hauteur de 100 à 1 000 mètres. On y trouve aussi des fractures concentriques ressemblant à des toiles d'araignées appelées « arachnoïdes » et des anneaux de fractures parfois entourés d'une dépression, nommées « coronae ». Ces caractéristiques sont d'origine volcanique.

La longitude des caractéristiques physiques de Vénus est exprimée par rapport à son méridien principal. Celui-ci était à l'origine défini comme traversant une tache lumineuse appelée Eve, située au sud d'Alpha Regio. Une fois les missions Venera terminées, le méridien principal a été redéfini pour passer par le pic central du cratère Ariadne^,. Par ailleurs, la surface de la planète est répartie entre 62 quadrangles cartographiés au 1:5 000 000.

La température de surface de Vénus varie peu selon les latitudes et longitudes (elle est isotherme). La température est constante non seulement entre les deux hémisphères mais aussi entre l'équateur et les pôles^,. L'inclinaison de l'axe très faible de Vénus — moins de 3°, contre 23° sur Terre — minimise également les variations saisonnières de température. Ainsi, l'altitude est donc l'un des rares facteurs qui puisse affecter la température vénusienne. Le point culminant de Vénus, Maxwell Montes, est donc le point le plus froid avec une température d'environ 655 K (380 °C) et une pression atmosphérique de 4,5 MPa (45 bar)^,.

En 1995, la sonde spatiale Magellan prend en image une substance très réfléchissante au sommet des plus hauts sommet montagneux, ressemblant à la neige qu'on trouve aux sommets des montages terrestres. Cette substance s'est probablement formée à partir d'un processus similaire à la neige, bien que celui-ci se déroule à une température beaucoup plus élevée. Trop volatile pour se condenser à la surface de la planète, elle se serait ainsi élevée sous forme gazeuse à des altitudes plus élevées pour finalement y précipiter du fait des températures plus faibles. La composition de cette substance n'est pas connue avec certitude, mais il est supposé qu'elle puisse être du tellure ou du galène (sulfure de plomb).

Par ailleurs, des mesures d'émissivité à 1,18 µm réalisées en 2008 suggèrent une relative abondance des granites et autres roches felsiques sur les terrains les plus élevés — qui sont généralement les plus anciens — de la planète. Cela impliquerait l'existence passée d'un océan global assorti d'un mécanisme de recyclage de l'eau dans le manteau susceptible d'avoir produit de telles roches. À l'instar de Mars, Vénus aurait ainsi peut-être connu, il y a plusieurs milliards d'années, des conditions tempérées permettant l'existence d'eau liquide en surface, eau aujourd'hui disparue — par évaporation puis dissociation photochimique dans la haute atmosphère^,.

Géologie de surface

Une grande partie de la surface vénusienne semble avoir été façonnée par l'activité volcanique. Vénus compte beaucoup plus de volcans que la Terre, dont 167 grands volcans de plus de 100 km de diamètre ; le seul complexe volcanique terrestre ayant au moins ce diamètre est la grande île d'Hawaï. Ceci n'est pas la conséquence d'une plus grande activité volcanique sur Vénus, mais surtout de l'ancienneté de sa croûte. La croûte océanique, sur Terre, est continuellement recyclée par subduction aux limites des plaques tectoniques et a une moyenne d'âge d'environ 100 millions d'années tandis que la surface vénusienne est estimée à 300–600 millions d'années.

Plusieurs éléments indiquent une activité volcanique en cours sur Vénus. Les concentrations de dioxyde de soufre dans l'atmosphère ont diminué d'un facteur 10 entre 1978 et 1986 puis ont bondi en 2006 avant de, de nouveau, diminuer d'un facteur 10 entre 2006 et 2012. Cela peut signifier que les niveaux avaient augmenté à la suite de grandes éruptions volcaniques^,. Il reste ainsi sur Vénus un volcanisme résiduel, entraînant parfois la présence de lave en fusion au sol. Il est également suggéré que la foudre vénusienne pourrait provenir de l'activité volcanique, et donc être de la foudre volcanique. En janvier 2020, des astronomes rapportent des preuves suggérant que Vénus était actuellement volcaniquement active^,.

En 2008 et 2009, la première preuve directe d'un volcanisme en cours est observée par Venus Express, sous la forme de quatre points chauds infrarouges localisés dans la zone de rift Ganis Chasma, près du volcan bouclier Maat Mons culminant à 8 km. Trois des taches ont été observées lors de plusieurs orbites successives. Les géologues pensent ainsi que ces taches représentent de la lave fraîchement libérée par des éruptions volcaniques^,. Les températures réelles ne sont pas connues, car la taille des points chauds n'a pas pu être mesurée, mais devait être contenue dans un intervalle de 800 K (526,85 °C) à 1 100 K (826,85 °C) tandis que la température normale est évaluée à 740 K (466,85 °C).

D'autres Montes sont remarquables, avec par exemple le volcan bouclier Gula Mons atteignant une altitude de 3 000 m dans l'ouest d'Eistla Regio ou encore Theia Mons et Rhea Mons dans la Beta Regio. Séparés de 800 km, ces deux derniers ont été formés par le panache du manteau lors de l'apparition de Devana Chasma. Les sondes soviétiques Venera 15 et Venera 16 ont répertorié des cratères d'impact à la surface de Vénus. Il en existe près d'un millier, ceux-ci étant répartis uniformément sur la planète. Sur d'autres corps cratérisés, comme la Terre et la Lune, les cratères montrent une gamme d'états de dégradation. Sur la Lune la dégradation est causée par des impacts ultérieurs, tandis que sur Terre elle est causée par l'érosion éolienne et pluviale. Cependant, sur Vénus, environ 85 % des cratères sont en parfait état. Le nombre de cratères, ainsi que leur état préservé, indique que la planète a subi un événement de resurfaçage global (c'est-à-dire le renouvellement quasi complet de sa surface) il y a environ 300 à 600 millions d'années^, suivi d'une décroissance du volcanisme. Aussi, alors que la croûte terrestre est en mouvement continu, Vénus serait incapable de soutenir un tel processus. Sans tectonique des plaques pour dissiper la chaleur de son manteau, Vénus subit plutôt un processus cyclique dans lequel les températures du manteau augmentent jusqu'à atteindre un niveau critique qui affaiblit la croûte. Puis, sur une période d'environ 100 millions d'années, la subduction se produit à grande échelle, recyclant complètement la croûte.

Les cratères vénusiens ont un diamètre pouvant aller de 3 à 280 km. Aucun cratère n'est plus petit que 3 km, en raison de l'atmosphère dense de la planète : les objets n'ayant pas suffisamment d'énergie cinétique sont tellement ralentis par l'atmosphère qu'ils ne créent pas de cratère d'impact. Ainsi les projectiles entrants ayant un diamètre inférieur à 50 mètres se fragmenteront avant d'atteindre le sol.

Conditions de vie

La spéculation sur l'existence de la vie sur Vénus a considérablement diminué depuis le début des années 1960, lorsque les véhicules spatiaux ont commencé à étudier la planète et qu'il est devenu clair que les conditions sur Vénus sont bien plus hostiles que celles sur Terre.

Vénus possédant des températures de surface de près de 462 °C avec une pression atmosphérique 90 fois supérieure à celle de la Terre, l'impact extrême de l'effet de serre rend improbable la vie à base d'eau comme elle est actuellement connue^,.

Quelques scientifiques ont émis l'hypothèse de l'existence de microorganismes extrémophiles thermoacidophiles dans les couches supérieures acides à basse température de l'atmosphère vénusienne^,. Aussi, en août 2019, les astronomes ont signalé que le nouveau modèle à long terme d'absorbance et de changement d'albédo dans l'atmosphère de la planète Vénus est causé par des « absorbeurs inconnus », qui peuvent être des produits chimiques ou même de grandes colonies de micro-organismes haut dans l'atmosphère de la planète^,.

En septembre 2020, le grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama et le James Clerk Maxwell Telescope observent la signature de phosphine gazeuse dans le spectre de l'atmosphère de Vénus, et ce en l'absence de mécanismes naturels abiotiques connus de production en quantité suffisante de cette molécule sur une planète tellurique^,. Toutefois, l'article paru dans Nature reste prudent : « Questions of why hypothetical organisms on Venus might make PH3 are also highly speculative ». La NASA ainsi que différents journaux scientifiques appellent à la prudence sur les résultats de détection de la phosphine ainsi que sur ses potentielles origines. En novembre, l'observation elle-même est contestée, notamment en raison d'erreurs de calibration du télescope.

Méthodes de colonisation et d'exploration

Une présence permanente sur Vénus, au même titre que sur Mars, serait un nouveau pas dans le cadre de la conquête spatiale. Aussi, différentes méthodes de colonisation sont envisagées ou l'ont été.

La pression atmosphérique et la température à cinquante kilomètres au-dessus de la surface sont similaires à celles de la surface de la Terre. Cela a conduit à des propositions d'utilisation d'aérostats (ballons plus légers que l'atmosphère) pour l'exploration initiale et, finalement, pour des « villes flottantes » permanentes dans l'atmosphère vénusienne. Parmi les nombreux défis d'ingénierie à relever figurent les quantités dangereuses d'acide sulfurique à ces hauteurs. Cette approche a notamment été proposée par la NASA dans le cadre de son projet High Altitude Venus Operational Concept^,.

Une autre forme de colonisation sur Vénus serait sa terraformation. Une terraformation de Vénus consisterait à la rendre habitable pour l'homme, et donc rendre les conditions de surface moins hostiles. Ainsi, il faudrait abaisser sa température de surface, éliminer le dioxyde de carbone en excès dans l'atmosphère et accélérer sa période de rotation afin d'aboutir à un cycle jour/nuit plus proche de celui connu sur Terre^,.

Mythologie

Vénus étant une caractéristique principale du ciel nocturne, elle a revêtu une importance dans la mythologie, l'astrologie et la fiction à travers l'histoire et dans différentes cultures. Ainsi, la planète doit son nom à la déesse Vénus, déesse de l'amour dans la mythologie romaine (assimilée à l'Aphrodite de la mythologie grecque). De là vient également le nom du cinquième jour de la semaine : vendredi (de veneris diem, en latin, pour « jour de Vénus »)^,.

Dans la mythologie mésopotamienne, Ishtar, la déesse de l'amour, est associée à la planète Vénus^,. Un des symboles de la déesse, l'étoile à huit branches, la représente comme l'étoile du matin ou du soir. De plus, les mouvements d'Ishtar dans les mythes qui lui sont associés correspondent aux mouvements de la planète Vénus dans le ciel.

Les Chrétiens, reprenant le nom romain Lucifer (« porteur de lumière ») pour désigner « l'étoile du matin », associent la « chute » de la planète dans le ciel à celle d'un ange. Cela aboutit finalement à la figure de l'ange déchu Lucifer.

En chinois, la planète est appelée Jīn-xīng (金星), la planète dorée de l'élément métallique. En Inde, elle appelée Shukra Graha (« la planète Shukra »), d'après la divinité Shukra et est utilisée en astrologie indienne. Ce nom signifie « clair, pur » ou « éclat, clarté » en sanskrit. Les cultures chinoises, japonaises et coréennes modernes se réfèrent littéralement à la planète comme « l'étoile de métal » (金星), sur la base des cinq éléments (Wuxing)^,,. L'ancien Japon désigne également la planète Vénus du nom de Taihaku^,, ce nom ayant depuis été réattribué à un astéroïde par les astronomes : (4407) Taihaku.

Culture contemporaine

Dans la culture populaire occidentale, la planète Vénus est surnommée l’« étoile du berger » car elle peut être facilement visible dans le ciel du matin (à l'est), avant l'aurore, ou dans le ciel du soir (à l'ouest), après le crépuscule. À l'époque moderne, le terme « étoile » est impropre car il est connu qu'il s'agit d'une planète, mais pour les Anciens, elle faisait partie des cinq astres dits « errants ». On lui attribua ce nom car les gardiens de troupeaux dans les temps anciens en tenaient compte pour aller dans les pâturages ou en revenir. Chez les Dogons, peuple contemporain du Mali réputé pour sa cosmogonie, elle peut également être appelée enegirim tolo, pour « étoile du berger ». Par ailleurs, leur cosmogonie mentionne l'existence d'un satellite naturel autour de Vénus.

L'étoile du berger est parfois confondue avec l’étoile des Rois mages, ou Étoile de Bethléem, bien qu'il s'agisse d'astres différents. Cette dernière est parfois évoquée comme ayant été une nova, supernova ou encore la comète de Halley, ces hypothèses ayant été mises de côté car aucun de ces phénomènes ne s'est déroulé durant le règne d’Hérode. L'explication actuelle est que l'intense lumière ait été produite par une conjonction entre Jupiter et Saturne^,.

Des poètes classiques comme Homère, Sappho, Ovide et Virgile ont parlé de l'étoile et de sa lumière, puis des poètes préromantiques et romantiques tels que William Blake, Robert Frost, Letitia Elizabeth Landon, Alfred Lord Tennyson et William Wordsworth ont écrit des odes au sujet de la planète.

Gustav Holst dédie le second mouvement de son poème symphonique Les Planètes (1918) à Vénus, où elle incarne la paix. Plus récemment, Alain Bashung, pour son album Bleu Pétrole, compose la chanson Vénus, consacrée à la planète et à son rôle de guide.

En peinture, la représentation la plus célèbre de Vénus reste celle de Vincent Van Gogh dans La Nuit étoilée, vue depuis la chambre de son asile du monastère Saint-Paul-de-Mausole à Saint-Rémy-de-Provence en mai 1889^,. Une étude du ciel au printemps de 1889 permet de confirmer qu'il s'agit bien de Vénus, entourée de blanc en bas à droite du grand cyprès. Le peintre indique également explicitement la présence de l'objet céleste dans ses lettres. La planète est également visible dans ses peintures Route avec un cyprès et une étoile et La Maison blanche, la nuit, réalisées en 1890 et peu avant la mort de l'artiste.

Fiction moderne

Avec l'invention du télescope, l'idée que Vénus était un monde physique et une destination possible a commencé à prendre forme.

Aussi, elle est représentée dans la fiction depuis le xix^e siècle. La forte couverture nuageuse vénusienne laisse également aux écrivains de science-fiction toute latitude pour spéculer sur les conditions de vie à sa surface, d'autant plus que les premières observations ont montré que non seulement sa taille était similaire à celle de la Terre mais qu'elle possédait une atmosphère substantielle. Plus proche du Soleil que la Terre, la planète est souvent décrite comme plus chaude, mais toujours habitable par les humains ; les écrivains imaginent alors des extraterrestres qu'ils nomment les Vénusiens. Le genre a atteint son apogée entre les années 1930 et 1950, à une époque où la science avait révélé certains aspects de Vénus, mais pas encore la dure réalité de ses conditions de surface ; on peut notamment citer Dans les murs d'Eryx de H.P. Lovecraft en 1939, Parelandra de C. S. Lewis en 1943 et Les Océans de Vénus d'Isaac Asimov en 1954. Cependant, après les premières missions d'exploration robotisé, les résultats montrent qu'aucune forme de vie n'y est possible à la surface. Cela met un terme à ce genre particulier reposant sur l'espérance d'une Vénus habitée.

Aussi, à mesure que la connaissance scientifique de Vénus a progressé, les auteurs de science-fiction modifient les thèmes abordés. Ainsi, des ouvrages conjecturant des tentatives humaines de terraformer Vénus se sont développés, comme dans le diptyque de Pamela Sargent (Vénus des rêves et Vénus des ombres en 1986 et 1988). Une approche de villes flottantes dans l'épaisse atmosphère de la planète afin de connaître des températures plus clémentes est également abordée dans Le Sultan des nuages (2010) de Geoffrey Landis. Quatre ans après, des chercheurs de la NASA proposent un projet similaire, High Altitude Venus Operational Concept, visant à établir une colonie humaine dans des dirigeables à 50 kilomètres d'altitude sur Vénus^,.

Symbolisme et vocabulaire

Le symbole astronomique de Vénus est le même que celui utilisé en biologie pour le sexe féminin : un cercle avec une croix pointant vers le bas (unicode 0x2640 : ♀)^,. Il correspond également au symbole alchimique ancien du cuivre. À l'époque moderne, il est toujours employé comme symbole astronomique pour Vénus, bien que son utilisation soit découragée par l'Union astronomique internationale.

L'idée, erronée, selon laquelle le symbole représente le miroir de la déesse est introduite par Joseph Juste Scaliger à la fin du xvi^e siècle. Il invoque également le fait que le cuivre fut utilisé pour réaliser les miroirs antiques, faisant ainsi le lien avec le symbole alchimique. Au début du xvii^e siècle, Claude Saumaise établit que le symbole dérive en réalité de la première lettre du nom grec de la planète Phōsphoros (Φωσϕόρος), comme les symboles des autres planètes^,.

Cythère étant une épiclèse homérique d'Aphrodite, l'adjectif « cythérien » ou « cythéréen » est parfois utilisé en astronomie (notamment dans astéroïde cythérocroiseur) ou en science-fiction (les Cythériens, une race de Star Trek). Aussi, l'adjectif « vénusien » est communément employé pour définir les caractéristiques de Vénus en lieu de « vénérien », qui a pris une connotation péjorative d'origine médicale en tant que synonyme d'infection sexuellement transmissible.

Source: Wikipedia (mercredi 24 novembre 2021)