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Un Vortex qui n'en finit pas d'étonner
Si les images du vortex du pôle Sud, acquises durant la première phase orbitale de Venus Express, furent une énorme et excitante surprise pour les scientifiques, autant qu'une première historique, absolument personne n'était en mesure de s'attendre à une structure bien plus complexe qu'à première vue. Les images infrarouge prises par le module VIRTIS (Ultraviolet/Visible/Near-Infrared spectrometer) ont permis non seulement d'obtenir la première vue claire du vortex ( dit "à œil double") mais également un aperçu "interne" plus proche et plus précis de celui-ci.
Vue rapprochée du double vortex en infrarouge
Cliquer sur l'image pour voir l'animation
En effet VIRTIS est capable d'observer les différentes strates de l'atmosphère vénusienne en changeant la longueur d'onde d'observation. Chaque longueur d'onde offre une image d'une couche différente de l'atmosphère. La première et surprenante conclusion d'une telle observation nous affirme que le Vortex du pôle Sud adopte des formes très variées à mesure que l'on s'enfonce profondément dans l'atmosphère. "C'est comme si nous observions différentes structures à la place d'une seule" ajoute Pierre Drossart de l'observatoire de Paris. " Et les nouvelles données obtenus nous montrent des différences de plus en plus importantes".
La raison qui expliquerait cette morphologie si particulière est encore inconnue. L'équipe chargée de VIRTIS, dont font partie Paul Drossart et Giuseppe Piccioni, est en plein travail d'investigation. L'idée est de construire avant tout une carte 3D du phénomène pour tenter de mieux comprendre, par la suite, les forces mises en jeu et l'organisation de la structure.
Chasse aux nuages et aux vents
Grâce à une plus courte distance orbitale, Venus Express, au moyen de VIRTIS et de sa principale caméra, a pu grandement détailler la structure nuageuse de l'atmosphère et apporter quelques informations non négligeables quant à sa dynamique. En même temps, le spectromètre SpicaV/SOIR glanait des données sur sa composition chimique et ses températures.
Nous savions déjà que la morphologie du système nuageux était très complexe, une observation dans l'ultraviolet montre des nuages zébrés de rayures grises peu contrastées et fines, une configuration probablement due à l'action des vents violents.
Une autre des importantes confirmations apportées par l'analyse du premier arrivage de données est la détection d'un système d'absorption des UV.
Les bandes sombres sur la mosaïque indiquent la présence de l'absorbant
Dans ces régions sombres, la moitié de l'énergie solaire est absorbée et la substance à l'origine de ce phénomène représente encore une vrai énigme pour les scientifiques.
"Comprendre ce qui est à l'origine de telles marques UV et ce qui intensifie autant le pouvoir d'absorption est un des objectifs principaux de Venus Express" affirme Wojciech J. Markiewicz, de l'institut Marx Planck et principal investigateur de la caméra VMC. " Nous avons maintenant la certitude de pouvoir les observer, nous allons donc tenter de comprendre quelle est leur source. En raison de cet important pouvoir d'absorption, elles (les marques UV) représentent une étape cruciale dans la compréhension de la balance thermique de la planète et de la dynamique de l'atmosphère".
Surprise au niveau de la surface atmosphérique
En observant la plus haute couche atmosphérique, les scientifiques ont à nouveau fait face à un fait surprenant. L'épaisseur de l'atmosphère de Vénus est un chiffre connu depuis un certain moment maintenant: la couche nuageuse possède une épaisseur d'approximativement 20 km et l'atmosphère s'étend à environ 65 km d'altitude. Une technique dite "d'occultation stellaire" a été appliquée pour la première fois à la surface de Vénus grâce au spectromètre SpicaV, et elle révèle que, sur le côté "nuit" de la planète, l'atmosphère s'étend en réalité jusqu'à 90 km d'altitude sous la forme d'une brume opaque, et continue jusqu'à 105 km en se raréfiant.
L'occultation stellaire est une technique qui permet de déterminer la composition de l'atmosphère en observant le coucher d'une étoile "cible" à travers l'atmosphère. A titre de comparaison, "l'atmosphère terrestre devient parfaitement claire aux abords de 20 kilomètres" dit Jean-Loup Bertaux, du Service d'Aéronomie du CNRS et Principal Investigateur de SpicaV/SOIR.
"Nous étions particulièrement étonnés de voir à quel point le gaz brumeux pouvait être opaque. En fait, aussi bien sur Terre que sur Vénus, il est possible d'observer, à 20 km d'altitude, des gouttes d'acide sulfurique. Sur Terre, il est bien connu que leur origine est volcanique. Nous nous demandons si sur Vénus, où les gouttes forment même des petits nuages, l'origine est identique".
La présence d'un tel gaz est peut-être due à la condensation d'eau en provenance de cristaux de glace formés du côté sombre. Mais il est encore trop tôt pour tenter d'autres explications. " Nous avons besoin de récupérer plus d'informations sur ce phénomène de la haute atmosphère. Une zone qui, avant SpicaV, était inconnue" conclut-il.
Un autre des objectifs majeurs de Venus Express est l'étude des processus d'échappements de l'atmosphère de Vénus. En raison de l'absence de champ magnétique planétaire, Vénus ne possède aucune protection contre les vents solaires, ainsi des éléments de la surface atmosphérique peuvent être facilement éjectés en petite quantité. Sachant qu'une faible quantité d'eau lourde (molécule similaire à l'eau mais plus lourde) a été détectée dans la haute atmosphère vénusienne où elle peut facilement s'échapper, un tel processus permettrait de supposer qu'une plus grande quantité d'eau aurait pu être présente sur Vénus originellement. La quantité actuelle serait suffisante pour couvrir Venus d'une couche de 3 cm, on estime que la quantité originale d'eau lourde dans l'atmosphère aurait pu couvrir la planète d'une couche de plusieurs centaines de mètres.