Quelle atmosphère sous les épais nuages de Vénus ?

Publié par Michel le 06/02/2008 à 00:00
Source: ESA
Illustration: ESA / C. Carreau
La sonde spatiale européenne Venus Express a récemment analysé l'épaisse couverture nuageuse de Vénus dans le but de produire la carte la plus précise et la plus vaste à ce jour de la vapeur d'eau et d'autres gaz dans la basse atmosphère de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...).

Vénus ne rayonne pas une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la...) significative de lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.). Mais en raison des températures qui règnent en dessous de son épaisse couche de nuages (200°C à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de...) de 35 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans...) et de plus de 450°C à la surface), d'intenses rayonnements infrarouges sont émis du dessous.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) montrant les molécules que Venus Express (Venus Express est une sonde spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA) ayant pour objectif d'étudier Vénus. C'est la première mission d'exploration de l'ESA en direction de cette planète et la première à la...)
a détecté dans les couches basses de l'atmosphère de Vénus (L'atmosphère de Vénus a été découverte en 1761 par le polymathe russe Mikhaïl Lomonossov. Elle est plus dense et épaisse que celle de la Terre. La...)

A certaines plages de longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte...), appelées "fenêtres infrarouges", ce rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) 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 (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Grâce aux capacités de son spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par...) VIRTIS à utiliser ces fenêtres spectrales, Venus Express (Express est un langage informatique servant à spécificier formellement des données. Il a fait l'objet d'une normalisation (ISO 10303-11).) 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 (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes...). VIRTIS a détecté la signature du monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule semi-développée C=O ou –C≡O+, la molécule est...), une découverte étonnante dans l'atmosphère profonde de la planète. A plus haute résolution, les scientifiques ont également détecté du sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré d'oxydation de -2, avec un autre élément chimique ou un de ses radicaux. Certains composés...) de carbonyle (La fonction carbonyle, C=O, où un atome de carbone est relié à un atome d'oxygène par une double liaison, est une fonction de chimie organique.) et de la vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). Depuis le début des années 1980 on connaissait la présence de ces molécules sur Vénus, mais avant la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in situ (champs...) de l'ESA, elles n'avaient jamais été mesurées ni cartographiées en si grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) et avec une telle précision.

Le monoxyde de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) 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 (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) pour étudier la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) 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 (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation des...) 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 (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande...) de l'atmosphère. L'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec...) s'élève très haut à l'équateur puis se déplace en direction des latitudes plus élevées, vers le nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et vers le sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), où il redescend, transportant les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière...) au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située...) 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 (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) 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.

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