Un radical précieux pour percer l'atmosphère vénusienne
Publié par Michel le 16/05/2008 à 00:00
Source: CNRS / INSU
Illustration: © VIRTIS/Venus Express. ESA
A partir des observations du spectro-imageur infrarouge VIRTIS de la sonde Venus Express de l'ESA, une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Institut d'Astrophysique Spatiale de Rome et du Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) en Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude...) (LESIA ; INSU-CNRS, Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en complément de...), Universités de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les...) VI et VII) a observé pour la première fois sur Vénus les émissions de OH. Ce radical est un bon traceur de la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de la haute atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et son observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) nous renseignera sur les réactions chimiques se déroulant dans l'atmosphère vénusienne. L'étude est à paraître dans Astronomy & Astrophysics.


Emission nocturne de OH et O2 dans l'atmosphère de Vénus.
Le spectre montre les raies d'émission de OH (1,44 et 2,8 microns)
et de O2 (1,27 et 1,58 microns).
Sauf pour une des raies de O2, les 3 autres raies n'ont jamais été observées auparavant,
ni sur Vénus ni sur une autre 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...) autre que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...)

Les astronomes connaissent bien sur Terre le radical OH, dont les émissions nocturnes sont responsables d'un éclairement variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. ...) de fond de ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.), qui gêne les observations dans certaines bandes spectrales, en particulier dans l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.). Sur Vénus, les émissions nocturnes du monoxyde d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2, constituant majoritaire de l'atmosphère...) (NO) et du di-oxygène (O2) ont été observées depuis longtemps. Les émissions de O2, à la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle...) de 1,27μm, ont été récemment étudiées en particulier par VIRTIS sur Venus Express (Venus Express est une sonde spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA) ayant pour objectif d'étudier la planète Vénus. C'est la première mission d'exploration de l'ESA en...) et montrent des variations spatio-temporelles importantes.

Les émissions de OH, beaucoup plus faibles ont été observées dans les mêmes conditions que celles de O2, au limbe de la planète, où la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types d'espaces...) concentre les émissions d'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...) donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement,...) le long de la ligne de visée. L'interprétation théorique de ces émissions permet de contraindre la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) atmosphérique de la haute atmosphère de Vénus, qui voit interagir de nombreux composés: O2, O3, OH, H2, etc. dont seuls certains sont détectables. En ce qui concerne OH, c'est l'association d'un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps...) d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) (H) avec l'ozone (L’ozone (ou trioxygène) est un composé chimique comportant 3 atomes d’oxygène (O3). Sa structure est une résonance entre trois états. Métastable aux conditions ambiantes,...) (O3) qui va produire O2 et le radical OH.

Le radical OH est une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de...) chimique très réactive et son observation (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...) permettra de contraindre les réactions de recombinaison se déroulant dans la haute atmosphère vénusienne. Cette observation rentre dans le cadre général des comparaisons des mécanismes aéronomiques entre Vénus, la Terre et Mars, où OH n'a pas encore été détecté, mais est un intermédiaire dans la photochimie induite par la décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale dès l'instant qu'ils sont privés de vie, dégénèrent sous...) de H2O.

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