Vénus et la Terre, des jumelles séparées à la naissance ?

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Grâce à la sonde Venus Express de l’ESA, nous en savons désormais bien davantage sur Vénus. Les chercheurs sont pour la première fois en mesure d’étudier cette planète, des couches supérieures de son atmosphère quasiment jusqu’à sa surface. Ils nous ont ainsi révélé que Vénus était une planète surprenante qui pourrait avoir bien plus ressemblé à la Terre en d’autres temps.

Interaction entre Vénus et le vent solaire
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Pendant des siècles, Vénus est restée un mystère. Bien qu’étant la planète la plus proche de la Terre, elle est extrêmement difficile à étudier car elle est en permanence recouverte de nuages qui en masquent la surface.

« C’est vraiment surprenant de voir combien Vénus ressemble peu à la Terre aujourd’hui » constate Fred Taylor, un chercheur interdisciplinaire de l’Université d’Oxford (Royaume Uni) qui a collaboré au projet Venus Express. Notre voisine a approximativement la même masse que la Terre, mais c’est une planète infernale. A sa surface les températures en surface dépassent 400°C et la pression est de plusieurs centaines de fois supérieure à celle sur Terre.

Vue du vortex polaire par l’instrument VIRTIS à 5 micron (orbites 474 à 478)
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Pour comprendre Vénus, son atmosphère constitue sans aucun doute une clé utile. Celle-ci, bien plus épaisse que celle de la Terre, intercepte la plupart de l’énergie solaire avant qu’elle n’atteigne la surface. C’est là que Venus Express entre en jeu.

La mission s’intéresse à différents domaines d’étude mais la dynamique de l’atmosphère vénusienne s’est vite imposée comme primordiale. Venus Express a révélé la structure de l’atmosphère vénusienne et ses mouvements, des couches externes à celles proches de la surface. Un deuxième domaine d’étude relève de la composition de l’atmosphère vénusienne et de sa chimie. Venus Express a élaboré des profils de la composition de l’atmosphère qui entoure la planète. Un troisième domaine d’étude aborde les processus au travers desquels l’atmosphère de Vénus s’échappe dans l’espace.

Venus Express a détecté des éclairs
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Si elle a permis de faire des pas de géant dans la compréhension de ces phénomènes, Venus Express n’a pas levé le voile sur tous les mystères. L’une des interrogations qui tenaillent encore les chercheurs est de savoir si les nombreux volcans vénusiens sont encore actifs. « La contribution énergétique des volcans à l’atmosphère pourrait être considérable. L’ignorer est une lacune énorme pour la connaissance du climat », explique F. Taylor.

Venus Express a maintenant accompli sa mission nominale, qui était d’observer la planète pendant deux jours vénusiens, soit quelque 500 jours terrestres.

Vue globale de Vénus
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« Nous avons déjà fait de gros progrès sur le plan scientifique. Grâce aux instruments de pointe embarqués par la sonde, nous disposons de données d’un niveau de détail bien supérieur et la sonde est encore en très bon état » explique Håkan Svedhem, responsable scientifique de la mission Venus Express à l’ESA.

Venus Express va maintenant entamer une nouvelle phase de sa mission et observer la planète pendant deux jours vénusiens supplémentaires.

Si l’on a pensé à une époque que Vénus ressemblait à la Terre puis, plus récemment, qu’elle en était aux antipodes, la situation semble se retourner une fois de plus. Grâce à Venus Express en effet, Fred Taylor parle aujourd’hui de Vénus et de la Terre comme de jumelles, des jumelles qui auraient été séparées à la naissance !

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Aldebaran

Avec une période de révolution aussi grande, j'aimerais pas travailler sur Venus... La journée doit être longue :) Par contre par rapport au titre de la news j'aurais bien aimé savoir en quoi Venus (hormis la taille et la masse) avait pu ressembler à la Terre ? Son atmosphère s'est elle transformée au fur et à mesure ou ressemblait-elle, dans un passé lointain à celle de la Terre ?

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poppy

Vu les températures en surface, il n'est pas possible d'envoyer un module d'exploration sur le sol vénusien...
quelles seraient les possibilités d'étude de ces volcans ?

OS
Oswald_le_fort

Et pourtant Poppy, ca a deja ete fait... Dans les annees 70 une sonde y a atterri et y est reste active quelques heures avant de finir rongee par l'acide...

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poppy

Et les infos ou données ont pu être récupérées ou transmises ?
Ou a-t-elle été sacrifiée pour mesurer l'impact des conditions atmosphériques sur Vénus ?

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Atlas

@Aldebaran : la journée est du à la période de rotation pas de révolution. Tu sembles avoir confondu les 2 : période de révolution ( 224 jrs = 1 année vénusienne ) et rotation ( 243 jrs = 1 jr vénusien ).

Hormis la taille et la masse, Vénus et la Terre ont d'autres point communs : le fait qu'elles soient voisines implique qu'elles ont été bati à partir des mêmes matériaux de la nébuleuse proto-solaire ( en opposion avec les planètes géantes gazeuses par exemple ): leur densité est donc proche. Si mes souvenirs sont bon, les sondes qui s'y sont posés ont détecté des silicates comme sur terre. Sur une carte on peut voir que son relief est formé de basses plaines et de 2 grands continents: Aphrodite Terre et Ishtar Terra ( contrairement au relief martien et à son opposition immense plaine de l'hémisphère nord / immense haut plateau cratérisé de l'hémisphère sud ). Son atmosphère contient à peu près autant d'azote ( en quantité pas en proportion ) que l'atmosphère terrestre.

Les scientifiques pensent qu'effectivement son atmosphère a évolué ( surtout en densité ). Le CO2 rejeté par les volcans dans sa prime jeunesse n'a pas été transformé en carbonates comme sur Terre ( grâce aux océans ) mais s'est accumulé au fil du temps dans l'atmosphère. Un peu moins d'eau au moment de sa formation et une plus grande chaleur ( du à la proximité du Soleil ) seraient responsables.

@poppy : Plusieurs sondes russes ( les Venera ) et une américaine ( Pioneer Venus Orbiter resté en orbite a largué un module ) s'y sont posé.
La plus robuste ( une russe ) a effectivement tenu un peu plus d'une heure. Un rover devrait être d'une tout autre conception que les rovers martiens mais ce n'est pas impossible. Grâce à un instrument de Venus Express on espère détecter une importante émission dans l'infrarouge qui signerait une éruption martienne. Un brusque changement de composition de l'atmosphère ( rejet massif et soudain de dioxyde de soufre par ex ) serait aussi révélateur d'une éruption.

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Atlas

Les premières tentatives russes ont échoués : les sondes entraient dans l'atmosphère puis au bout d'un certain temps ( donc à une certaine altitude ) elles cessaient d'émettre en ayant tout de même transmis température, pression, etc qui augmentaient. La suivante un peu plus robuste descendait un peu plus bas et ainsi de suite. Ils ont fini par toucher le sol et les conditions mesurées ont été une sacrée surprise.

Voici une image prise par venera13

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Aldebaran

Oui bien vu Atlas je me suis effectivement trompé de terme :_grat:

Que veux tu dire dans cette phrase ? :

le fait qu'elles soient voisines implique qu'elles ont été bati à partir des mêmes matériaux de la nébuleuse proto-solaire ( en opposion avec les planètes géantes gazeuses par exemple ): leur densité est donc proche.

La nébuleuse à l'origine du système solaire ne serait pas la même pour les planètes solides que les planètes gazeuses ? :heink:

Je pensais que toutes les planètes avaient été "construite" par la même nébuleuse planétaire, cette dernière, après avoir conçu les planètes telluriques, n'ayant plus de matière solide, a constitué les dernières planètes avec ce qu'il restait, du gaz.

Ou peut-être parlais tu juste du matériau utilisé qui est effectivement différent pour la terre que pour jupiter auquel cas je t'ai compris.

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Atlas

Oui je parlais du matériau utilisé, employé.

La composition de la nébuleuse variait en fonction de sa distance au Soleil :

près de lui, les gaz et matériaux légers ont été écarté ( pris par le Soleil avant qu'il s'allume ou rejeté loin de lui après sa formation ) : sont restés les silicates et matériaux lourds ( métaux ) ce qui explique la densité élévé de Mercure ( 5,48 ). A la distance de Vénus et de la Terre, les silicates dominaient. A la distance de Mars il y avait déjà une plus grande quantité de matériaux légers ( densité 3,34 ).

plus loin, les gaz étaient majoritaires ( accrétion autour d'un noyau fait de roche et glace ).

Attention le terme que tu emploie est "impropre" : une nébuleuse planétaire est éjectée par une étoile naine comme le Soleil en fin de vie. Lors de la création d'un système planétaire on utilise un autre terme.

Tu vas peut-être dire que je suis pointilleux sur les termes mais c'est mon côté perfectionniste qui ressort. :D

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StarDreamer

Atlas
Ils ont fini par toucher le sol et les conditions mesurées ont été une sacrée surprise.

Peux-tu nous donner plus de détails, sur ces surprises justement ?? :grat:

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poppy

Même question que Stardreamer :bon:
Cette phrase, Atlas, me laisse sur ma faim. En tous cas, je te remercie beaucoup pour ces explications :jap:

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Atlas

Jusque dans les années 50, certains croyaient que Vénus était recouvertes de jungles luxuriantes, puis avec l'invention des radiotélescopes on a commencé à mesurer tout de même des températures très chaudes, incompatibles avec la vie. Mais si élevé qu'on se demandait si les mesures étaient exactes.

La sonde Venera 4 a été la première à tenter de se poser : elle a tenu 90 minutes jusqu'à 21 km d'altitude avant de rendre l'âme. Température mesurée : 280°c et pression 20 atmosphères.

  • à haute altitude il y a aussi une couche de nuages chargés d'acide sulfurique.

Venera 5 et 6 ont elles aussi cessé d'émettre avant de toucher le sol mais je ne connais pas leurs performances. On a réduit la taille du parachute pour accélérer la descente.

Pour Venera 7 au bout de 35 minutes les paramètres mesurés n'augmentent plus et restent stables. On en déduit qu'elle a atteint la surface, elle survit encore 33 minutes.

Les conditions mesurées au sol :

  • température : 475°c
  • pression : 90 fois la pression atmosphérique terrestre ( équivalentes à celle rencontrée à 1 km de profondeur sous la mer ).

Pour Venera 8 on réfrigère la sonde quand elle entre dans l'atmosphère, on réduit la taille du parachute à seulement 2,5 m de diamètre.

Elle mesure au sol une pression et une température équivalente, de plus :

  • un léger vent a été mesuré ( 1m/s ) mais avec une atmosphère si dense on devrait plutôt parler de "courant" : un astronaute serait comme emporté par un vent peu rapide mais puissant - comme un courant marin sur la terre. Si le vent cesse de souffler, l'astronaute aura du mal à avancer un peu comme on marche difficilement au fond d'une piscine ou de la mer.
  • atmosphère sombre ( seul 2% de la lumière parvient au sol ).

Venera 9 prendra les premières photos.

A noter que comme la pression est forte à la fin de la descente, les parachutes sont inutiles, il y a juste un disque autour des sondes qui agit comme un aérofrein pour les freiner un peu : c'est comme si elles avaient lentement "coulé" - pas au fond de l'eau mais au fond d'une atmosphère visqueuse.

Venera 14 détient le record avec une résistance de 127 minutes au sol.

Sur Vénus vous êtes donc rongé par l'acide puis carbonisé, et enfin écrasé.

Ca donne une petite idée des conditions qu'on doit rencontrer sur les jupiter chauds, les exoplanètes très proches de leur étoile.

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poppy

:saute: merci Atlas, très intéressant !!

alors du coup, j'ai lu que venera 14 a atterri sur Vénus en 1982, depuis il y a eu la mission Magellan, l'actuelle Venus Express, la future mission japonaise Planet-C (2008) ainsi que celle de la NASA Vise (2013) et un futur atterrisseur russe venera D (2013) programmer pour un séjour de 2 mois à 1 an :houla:

Voici le lien :
http://jmm45.free.fr/sondes/listsnd1/li ... m#sondvenu

Comment Venera D va-t-il pouvoir résister aussi longtemps ? D'autant qu'il sera équipé de systèmes optiques et de mesure :grat:

un autre lien à ce sujet :
http://www.esa.int/SPECIALS/ESA_Permane ... QWD_0.html

XZ
Xzander

Recouvrir la sonde de verre ne pourrait-il pas aider à la protéger de l'acide?

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Atlas

Merci pour tes liens poppy car je n'avais pas entendu parler de ces 2 projets de missions à destinations de Vénus : Vise et Planet D.

Comment pouvoir résister aussi longtemps à la surface ( 2 mois à un an ) ?

Je vois 3 pistes :

  • Un système de refroidissement pouvant fonctionner au minimum 2 mois ? J'en doute.
  • Que les instruments soient dans une enceinte qui ne laissent pas passer la chaleur ? plus plausible mais 2 mois j'en doute aussi.
  • Ou bien que les instruments soient conçu pour fonctionner à ces hautes températures ? J'avais lu quelque part que l'ESA avait des pistes pour ça.

Mais aux conditions régnants à la surface, certains métaux comme le plomb ou le zinc fondent, les spécialistes en science des matériaux devront faire preuve d'imagination.

Mais c'est sans doute un mélange des 2 dernières hypothèses ou des 3 ou d'autres que je ne vois pas... Ceci dit je me méfie un peu des annonces des russes, ils ont tellement de problèmes économiques que parfois ils ont les yeux plus gros que le ventre... et les américains avec le projet Moon, Mars and Beyond c'est un peu pareil, ils vont manquer de finances pour tout faire, missions habitées et robotiques. Mais j'espère que je me trompe et qu'on verra toutes ces missions !

Pour en revenir aux conditions régnant sur Vénus, j'ai oublié de signaler comme autre phénomène étrange que la densité de l'atmosphère a aussi pour effet de déformer les images ( prises par les objectifs ou si un homme observait de ces yeux la surface ). Comme sur Terre dans les déserts ou chez nous en plein été, l'horizon sur 360° comporterait des mirages. Les roches ou les reliefs au loin ne seraient pas exactement là où ils apparaissent ( réfraction de la lumière sur des couches de gaz de densité différentes )

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Atlas

@Xzander : effectivement certains matériaux tel que le verre résistent aux acides, mais le verre pèse lourd ( donc le lancement exige une fusée plus puissante donc plus chère ), il faut le fixer ou le mouler autour de la sonde. Et certaines parties de la sonde doivent être flexible ( la base des sondes comportait une partie flexible comme un ressort pour amortir un peu plus l'atterrissage ) et le verre n'est pas flexible. De plus certaines phases de la rentrée atmosphérique comporte par exemple l'éjection de bouclier, etc. qui peuvent occasionner des vibrations ( sans parler des vibrations du lancement ) qui peuvent fragiliser voir briser le verre. Mais le verre c'est une idée, de toute façon, l'acide ne doit pas être le plus gros problème car certains alliages métalliques résistent aussi aux acides. De même la résistance à la pression est un problème surmontable ( des sous-marins sur Terre descendent à plus de 1000 m de profondeur ). Je pense que le plus gros problème reste la chaleur.

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poppy

Et bien concernant les optiques embarqués tu as pu lire dans le second lien de l'ESA
An approximate list of the science equipment on board includes an all-sky camera, descent imaging camera, chromato-mass spectrometer, alpha P-X-spectrometer, gamma spectrometer, laser spectrometer, hazemeter and seismic detector.

la All-Sky Camera est, je crois, la classique chambre panoramique et la descent imaging camera est la DIMES : Descent Image Motion Estimation System qui équipe les rovers sur Mars et qui donne les images que nous avons régulièrement publiées sur T-Snet. Donc à priori, au niveau équipement optique, rien de révolutionnaire, il y aura en revanche peut-être un nouveau système de traitement de l'image. Mais cette liste d'équipements du venera D donné par l'ESA n'est pas récente et qualifiée d'approximative.
Je verrais si je trouve un article plus récent traitant de ces équipements

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Atlas

Je suis d'accord avec toi pour la DIMES, pour l'autre je ne sais pas. Comme tu le dis l'article date un peu et j'ai peur que ce soit plus un effet d'annonce pour les russes qu'un réel projet qui sera mené à son terme.

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Van Halen

Bon, des hautes pressions, très peu ou pas de lumière, de hautes températures, pas d'oxygène mais du soufre, il y a de la vie dans ces conditions sur Terre, sur les évents sulfureux des dorsales sous-marines.
Il pourrait peut-être y avoir de la vie sur cette planète. Quelqu'un sait-il où on en est des conaissances et des modélisation à ce sujet, à l'heure où j'écris ?

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poppy

Bon, j'ai trouvé celui-ci mais à part nous dire que l'atterrisseur sera de conception originale, rien de plus :sarcastic:
http://fr.rian.ru/science/20071001/81860273.html

@van halen
venera 14 qui s'est posée sur Vénus le 5 mars 1982 (merci Oswald et Atlas) à 950 km de la précédente a déterminé lors d'analyses que les roches de Vénus sont composées de basalte et de potassium. Ces roches basaltiques seraient semblables à celles qui se trouvent dans les fonds marins terrestres.
Et oui, sur la dorsale Atlantique vivent des vers géants près des fumerolles, nommés Riftia, par 3650m de fond à une température d'un peu plus 300°. Ils ont la particularité d'oxyder les composés sulfureux.
De même à 5 200 m de fond du Pacifique vivent des poissons, crabes, étoiles de mer, anémones et spirographes à une température de 350°C.

Ensuite, je présume que ces facteurs, vie en haute température en milieu sulfureux ou ferreux, ne suffisent pas ou ne seraient qu'une faible possibilité de vie sur Vénus.

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Atlas

Il y certes de la vie sur terre au niveau des dorsales océaniques ( hautes pression, chaleur ) mais les conditions ne sont pas aussi dures !!! Les molécules biologiques ne résistent pas à 460°c elles sont détruites bien avant 100°c !

Ceci dit, certains ont émis l'hypothèse que des bactéries pourraient exister dans les nuages de hautes altitutes là où les conditions sont moins rudes.

On suppose aussi que la vie a pu apparaitre peu après la formation de Vénus puisqu'on pense qu'elle avait des océans qui se sont évaporés. Mais si c'est le cas elle a disparu de la surface depuis et je ne crois pas que les traces de son existence aient pu demeurer intact jusqu'à aujourd'hui vu les conditions. S'il y en a, ils seront extrêmement difficiles à reconnaître.

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Atlas

Les composés rejetés sont à 300 ou 350°c mais les vers sont situés à proximité, à quelques mètres certes, mais l'eau chaude s'est déjà dilué et la température a déjà chuté à moins de 100°c !!!

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poppy

Atlas
On suppose aussi que la vie a pu apparaître peu après la formation de Vénus puisqu'on pense qu'elle avait des océans qui se sont évaporés.

Alors ça, ça m'interpelle !!
Comment des océans ont pu se former en étant aussi proche du soleil ?
Cela veut-il dire que Vénus était plus proche de la Terre au moment de leur formation, puis se serait rapprochée du Soleil d'où l'évaporation ?
Vénus s'est retrouvée happée par l'attraction solaire malgré le phénomène d'expansion ?

Si elle s'est formée en même temps que la Terre mais avec une position au soleil plus proche, quel fut le laps de temps de son assèchement ?

nota : l'acide sulfurique influe peu sur une condition éventuelle de vie sur le sol vénusien puisqu'il existe sous forme de pluies qui n'ont pas le temps d'atteindre le sol, évaporées par les hautes températures.

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Atlas

Des océans ont pu se former parce que :

  • au début de l'existence du système solaire, le soleil était moins lumineux qu'aujourd'hui ( de 30% ). Ceci est due aux réactions nucléaires qui rendent son coeur plus dense et plus chaud. D'ailleurs on prévoie que dans 600 millions d'années, le bord de la zone habitable du soleil aura atteint l'orbite de la terre et la vie sur notre planète ne sera plus possible mais c'est une autre histoire...

  • l'effet de serre était nettement moins élevé qu'aujourd'hui car l'atmosphère contenait moins de CO2.

  • elle contenait une quantité d'eau un peu plus faible que la terre mais néanmoins importante.

Les océans vénusiens auraient mis 600 millions d'années pour disparaître il y a de cela 2 ou 3 milliards d'années. On ne peut pour l'instant pas être très précis et ce n'est pas encore une certitude mais il y a quelques indices comme l'enrichissement de l'atmosphère en deutérium.

De plus, un des récents réultats de Vénus Express a été de découvrir que l'atmosphère vénusienne perd deux atomes d'hydrogène pour un d'oxygène ( le même rapport que dans la molécule d'eau H2O )

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poppy

oui, donc si on suppose que Vénus et la Terre furent jumelles lors de leur formation, depuis le temps que Vénus est une planète ardente, les analyses recueillies par les futurs modules nous informeront sur les conséquences chimiques de l'amplification (grossissement) du soleil. En fait, étudier Vénus est une manière de savoir ce qu'il va advenir de la Terre dans quelques millions d'années.

merci Atlas

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Aldebaran

D'ailleurs on prévoie que dans 600 millions d'années, le bord de la zone habitable du soleil aura atteint l'orbite de la terre et la vie sur notre planète ne sera plus possible mais c'est une autre histoire...

Quel phénomène à l'origine de ce débordement de zone ?

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sonic

moué je dirais que c'est une erreur de date. le soleil deviendra une géante rouge dans quelques milliards d'années...

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Aldebaran

C'est ce qu'il me semblait aussi, quelques 5 milliards d'années quand la majorité d'hydrogène sera converti en hélium... M'enfin j'attend la réponse, il n'est pas impossible que j'eusse loupé un métro :siffle:

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Atlas

Non non je pèse mes mots il ne s'agit nullement d'une erreur de date. Le Soleil voit sa luminoité augmenter avec l'âge !!! Il suffit de relire mon intervention un peu plus haut. La transformation du Soleil en géante rouge est un phénomène différent qui lui surviendra bien dans 4 à 5 milliards d'années !