Cette image, montrant le côté nocturne de Vénus brillant dans l’infrarouge thermique, a été prise par le vaisseau spatial japonais Akatsuki. Crédit : JAXA / ISAS / FLÉCHETTES / Damia Bouic
Des astrophysiciens menés par l’UNIGE et le PRN PlanetS enquêtent sur le passé de Planète Vénus Pour savoir si notre planète sœur la Terre a des océans.
Vénus peut être considérée comme la jumelle maléfique de la Terre. À première vue, il a une masse et une taille similaires à notre planète natale, est également composé principalement de matériaux rocheux, contient de l’eau et possède une atmosphère. Cependant, un examen plus attentif révèle des différences étonnantes entre eux : l’atmosphère épaisse de dioxyde de carbone de Vénus, la température et la pression de surface maximales et le soufre. aigre Les nuages contrastent en effet fortement avec les conditions nécessaires à la vie sur Terre. Cependant, cela peut ne pas toujours être le cas.
Des études antérieures ont suggéré que Vénus aurait pu être un endroit plus hospitalier dans le passé, avec ses océans aqueux liquides. Une équipe d’astrophysiciens dirigée par l’Université de Genève (UNIGE) et le Centre national pour l’efficacité de la recherche (NCCR) PlanetS, Suisse, a étudié si le jumeau de notre planète traverse réellement des périodes plus douces. Les résultats sont publiés dans la revue tempérer la nature, indique que ce n’est pas le cas.
Vue d’artiste de la surface et de l’atmosphère de la première Vénus, il y a plus de 4 milliards d’années. Au premier plan, un mystérieux explorateur qui s’étonne de voir les océans s’évaporer complètement dans le ciel. Crédit : © Mandchou
Vénus est récemment devenue un sujet de recherche important pour les astrophysiciens. ESA et Nasa Cette année, j’ai décidé d’envoyer au moins trois missions d’exploration spatiale au cours de la prochaine décennie sur la deuxième planète la plus proche du soleil. L’une des principales questions auxquelles ces missions visent à répondre est de savoir si Vénus a ou non hébergé les premiers océans. Des astrophysiciens dirigés par Martin Turbet, chercheur au Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE et membre du PRN PlanetS, ont tenté de répondre à cette question avec les outils disponibles sur Terre.
« Nous avons simulé les climats de la Terre et de Vénus au début de leur évolution, il y a plus de quatre milliards d’années, alors que la surface des planètes était encore en train de fondre », explique Martin Turbet. « Les températures élevées qui l’accompagnent signifient que toute eau est présente sous forme de vapeur, comme dans un autocuiseur géant. »
À l’aide de modèles 3D complexes de l’atmosphère, similaires à ceux que les scientifiques utilisent pour simuler le climat actuel et l’évolution future de la Terre, l’équipe a étudié comment les atmosphères de deux planètes ont évolué au fil du temps et si des océans pourraient se former dans le processus.
« Grâce à nos simulations, nous avons pu montrer que les conditions climatiques ne permettaient pas à la vapeur d’eau de se condenser dans l’atmosphère de Vénus », explique Martin Turbet. Cela signifie que les températures n’ont jamais suffisamment baissé pour que l’eau de son atmosphère forme des gouttes de pluie pouvant tomber à sa surface. Au lieu de cela, l’eau est restée sous forme de gaz dans l’atmosphère et les océans ne se sont jamais formés. « L’une des principales raisons à cela, ce sont les nuages qui se forment préférentiellement du côté nuit de la planète. Ces nuages provoquent un très fort effet de serre qui a empêché Vénus de se refroidir aussi vite qu’on le pensait auparavant », poursuit le chercheur genevois.
Les petites différences ont de grandes conséquences
Étonnamment, les simulations de l’astrophysique révèlent également que la Terre aurait facilement pu subir le même sort que Vénus. Si la Terre était un peu plus proche du soleil, ou si le soleil avait été aussi brillant dans sa « jeunesse » qu’il l’est maintenant, notre planète serait très différente aujourd’hui. Il est probable que le rayonnement relativement faible du jeune Soleil a permis à la Terre de se refroidir suffisamment pour condenser l’eau qui compose nos océans. Pour Emeline Bolmont, professeur à l’UNIGE, membre de PlaneS et co-auteur de l’étude, « C’est un reflet complet de notre regard sur ce que l’on a longtemps appelé le ‘Faint Young Sun paradox’. Il a longtemps été considéré comme un obstacle majeur à l’émergence de la vie sur Terre! » L’argument est que si le rayonnement solaire était beaucoup plus faible qu’il ne l’est aujourd’hui, il aurait transformé la Terre en une boule de glace hostile à la vie. « Mais il s’avère que pour une jeune Terre très chaude, ce soleil faible a peut-être été une opportunité inattendue », poursuit le chercheur.
« Nos résultats sont basés sur des modèles théoriques et constituent un élément important pour répondre à la question de l’histoire de Vénus », explique le co-auteur de l’étude David Ehrenreich, professeur au Département d’astronomie de l’UNIGE et membre du PRN PlanetS. « Mais nous ne pourrons pas le juger définitivement sur nos ordinateurs. Les observations de trois futures missions spatiales vers Vénus seront nécessaires pour confirmer – ou infirmer – notre travail. » Cette perspective réjouit Emlyn Polmont, pour qui « ces merveilleuses questions peuvent être abordées par le Centre pour la vie dans le nouvel univers, récemment créé au sein de la Faculté des sciences de l’UNIGE ».
Référence : « Day and night cloud asymetry prevents early oceans on Venus but not on Earth » par Martin Turbet, Emeline Polmont, Guillaume Chaverot, David Ehrenreich, Jeremy Leconte et Emmanuel Mark, 13 oct. 2021, tempérer la nature.
DOI : 10.1038 / s41586-021-03873-w