Sur Vénus, une immense masse nuageuse de 6000 kilomètres surplombe la planète, mais son origine restait jusqu'à aujourd'hui inconnue. La clé se trouve dans un mécanisme familier: le même que l'on observe dans l'écoulement de l'eau d'un robinet dans un évier.
Cette formation nuageuse a été découverte en 2016 par la sonde Akatsuki de l'agence spatiale japonaise. Elle se situe à environ 50 kilomètres d'altitude dans l'atmosphère dense de Vénus, et elle s'étend le long de l'équateur, avec un bord avant remarquablement net. Les scientifiques ont longtemps cherché à comprendre sa taille impressionnante, sa vitesse et cette forme si particulière.
Un exemple courant de ressaut hydraulique créé lorsque l'eau coule d'un robinet dans un bassin ; là où l'eau frappe le fond, elle est d'abord peu profonde mais rapide, puis en s'étalant elle devient profonde et lente. Image: James Kilfiger/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0
La réponse réside dans un phénomène appelé ressaut hydraulique. Tout comme l'eau qui coule d'un robinet dans un évier: au point d'impact, le flux est lisse et rapide, puis en s'étalant, il ralentit et devient soudainement plus épais avec une bordure nette. Sur Vénus, un processus similaire se produit avec du gaz. Une onde atmosphérique de type onde de Kelvin se déplace vers l'est près de l'équateur. En ralentissant, elle provoque un ressaut hydraulique.
Ce ressaut engendre alors un puissant courant ascendant de vapeur d'acide sulfurique. Cette vapeur monte jusqu'à 50 kilomètres d'altitude, où elle se condense en un épais banc de nuages d'acide sulfurique. Ces nuages se forment ensuite derrière l'onde de Kelvin qui marque le bord avant. C'est la première fois qu'un tel phénomène est observé sur une autre planète que la Terre.
L'atmosphère vénusienne est très différente de la nôtre. Riche en dioxyde de carbone, elle exerce une pression écrasante de 92 bars à la surface. De plus, elle est en superrotation: elle tourne autour de la planète en quatre jours terrestres, alors que Vénus elle-même met 243 jours pour un tour complet.
Cette découverte comble une lacune dans notre compréhension de l'atmosphère dense de Vénus. Jusqu'à présent, les modèles de circulation globale ignoraient ce phénomène. L'équipe de recherche, dirigée par Takeshi Imamura de l'Université de Tokyo, prévoit d'intégrer ce ressaut hydraulique dans des simulations plus complètes. Il s'agit d'une tâche ardue, car même les supercalculateurs actuels peinent à gérer une telle quantité de données.
Les résultats de l'étude ont été publiés le 24 avril dans le Journal of Geophysical Research — Planets.