Quelle atmosphère sous les épais nuages de Vénus ?
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Vénus ne rayonne pas une quantité significative de lumière visible. Mais en raison des températures qui règnent en dessous de son épaisse couche de nuages (200°C à une altitude de 35 kilomètres et de plus de 450°C à la surface), d'intenses rayonnements infrarouges sont émis du dessous.
Vue d'artiste montrant les molécules que Venus Express
a détecté dans les couches basses de l'atmosphère de Vénus
A certaines plages de longueurs d'onde, appelées "fenêtres infrarouges", ce rayonnement peut traverser les nuages denses, et apporter des renseignements sur ce qui se trouve en dessous. Par exemple, son intensité, ses pics ou ses affaiblissements à certaines longueurs d'onde, peuvent nous en dire beaucoup sur la composition de l'atmosphère. Grâce aux capacités de son spectromètre VIRTIS à utiliser ces fenêtres spectrales, Venus Express a cartographié l'atmosphère lors de nombreuses orbites et a ainsi été capable d'en analyser pour la première fois les couches basses.
L'atmosphère de Venus est dominée par le dioxyde de carbone. VIRTIS a détecté la signature du monoxyde de carbone, une découverte étonnante dans l'atmosphère profonde de la planète. A plus haute résolution, les scientifiques ont également détecté du sulfure de carbonyle et de la vapeur d'eau. Depuis le début des années 1980 on connaissait la présence de ces molécules sur Vénus, mais avant la sonde de l'ESA, elles n'avaient jamais été mesurées ni cartographiées en si grand nombre et avec une telle précision.
Le monoxyde de carbone est d'une telle rareté sur Vénus qu'il peut être utilisé comme traceur pour surveiller les profils circulatoires dans l'atmosphère. C'est comme suivre l'écoulement d'une encre fluorescente dans un liquide pour étudier la circulation du liquide lui-même.
La présence du sulfure de carbonyle est habituellement liée à celle du monoxyde de carbone: là où le sulfure de carbonyle abonde, il y a peu de monoxyde de carbone et vice versa. Des observations antérieures ont déjà suggéré que c'était le cas, et VIRTIS a cartographié cette distribution avec une plus grande précision.
Les résultats confirment ce que les modèles météorologiques indiquaient: cette relation inversée entre les quantités de molécules est due à la circulation à grande échelle de l'atmosphère. L'air s'élève très haut à l'équateur puis se déplace en direction des latitudes plus élevées, vers le nord et vers le sud, où il redescend, transportant les gaz au fur et à mesure qu'il se déplace.
La présence et l'abondance de vapeur d'eau dans l'atmosphère de Vénus furent un sujet de débats pendant de nombreuses années parce que la molécule est très difficile à surveiller dans les couches basses de l'atmosphère depuis l'espace. Venus Express a désormais détecté, mesuré et cartographié cette quantité de vapeur d'eau avec une résolution spatiale sans précédent.