T51 - Venus.
VENUS
par Gérard OUDENOT

Vénus est la deuxième planète qu’on rencontre en s’éloignant du Soleil. Elle s’en trouve à une distance de 108 millions de kilomètres et se déplace autour de lui en 225 jours. Elle ressemble beaucoup à la Terre avec un diamètre de 12 104 km (soit 0,949 diamètre terrestre), une masse de 48,70.1023 kg (soit 0,815 masse terrestre) et est entourée d'une atmosphère épaisse (fig. 1) ; mais ces ressemblances s’arrêtent là comme nous le verrons un peu plus loin.

Les mouvements de Vénus.

Vénus est l’astre le plus brillant dans le ciel après le Soleil et la Lune. Ceci tient à sa proximité du Soleil, elle reçoit deux fois plus d’énergie solaire que la Terre, et sa couche nuageuse retransmet bien l’énergie reçue.

Vénus, plus proche que nous du Soleil comme Mercure, reste voisine angulairement de notre étoile : elle s’en éloigne au maximum de 48°. Néanmoins si Mercure ne peut être observé que juste avant le lever du Soleil ou juste après son coucher, Vénus, elle, peut se lever 4 h avant le Soleil ou se coucher 4 h après lui. On distingue quatre positions caractéristiques entre Vénus, le Soleil et la Terre : l’alignement Terre-Vénus-Soleil qui est appelé “conjonction inférieure”, où la planète est généralement invisible de la Terre, mais peut parfois se projeter sur le disque solaire, comme elle va le faire en 2004. Plus tard, lorsque la planète s’est suffisamment déplacée pour que l’angle Soleil-Vénus-Terre soit droit, elle est dite en “plus grande élongation occidentale”, ou “digression Ouest” ; nous voyons la moitié de la planète. Il se produit ensuite un alignement Terre-Soleil-Vénus ; c’est la “conjonction supérieure” où Vénus est invisible, noyée dans le rayonnement solaire. Enfin nous retrouvons une digression, la “digression Est” ou “plus grande élongation orientale”, lorsque l’angle Soleil-Vénus-Terre est à nouveau droit, et là encore nous distinguons la moitié du disque planétaire.

Vénus accomplit sa révolution synodique (intervalle de temps entre deux conjonctions inférieures consécutives) en 584 jours.

Galilée a découvert, en 1610, que Vénus présentait des phases tout comme la Lune. Ceci prouvait la véracité du système héliocentrique de Copernic, mais cette preuve ne fut pas admise comme telle à cette époque.

Les phases de Vénus sont différentes de celle de la Lune ou de Mercure. D’une part la distance de Vénus à la Terre varie et d’autre part sa couche nuageuse renvoie bien la lumière dans toutes les directions. Il en résulte que le maximum d’éclat de Vénus ne se situe pas à la “pleine Vénus”, comme pour la Lune ou Mercure, mais 36 j avant ou après la conjonction inférieure. À ce moment la phase est la même que pour la Lune 2 j avant le premier quartier ou 2 j après le dernier. Vénus est alors deux fois et demi plus brillante qu’à la conjonction supérieure.

Le passage de Vénus du 8 juin 2004.

Comme nous l’avons déjà dit, Vénus peut s’interposer entre le Soleil et la Terre, dans son mouvement autour du Soleil ; donc vue de la Terre, Vénus sera un point sombre se déplaçant devant le disque solaire. Ceci se produira le 8 juin de cette année, le diamètre apparent du disque solaire sera de 1 890,74” et celui de Vénus de 58,22”. Ce qui signifie qu'au cours du passage le diamètre du disque de Vénus représentera 3,08 % de celui du disque solaire. Par exemple, si l’image projetée du Soleil est de 10 cm, l’image de Vénus sera un petit disque noir de 3 mm, donc bien visible.

Si l’orbite de Vénus était située dans le même plan que celui de la Terre, on verrait celle-ci passer devant le Soleil à chaque conjonction inférieure de la planète. Mais l’orbite est inclinée de deux degrés sur le plan de l'écliptique. En conséquence, à la conjonction inférieure Vénus passe en général largement au nord ou au sud du Soleil, de sorte que son passage devant le disque solaire est rare.

Le passage (il est déconseillé d’utiliser le terme anglais de “transit” qui en France est plutôt réservé à des phénomènes intestinaux) de Vénus devant le Soleil du 8 juin 2004 commencera, pour un observateur géocentrique (cela signifie : vu du centre de la Terre), à 5 h 13 m UT et se terminera à 12 h 26 m UT. Vénus passera devant la partie sud du disque solaire.

Les phases géocentriques auront lieu aux instants suivants, en Temps Universel (UT), ou temps civil de Greenwich :

  • 5 h 13 m 29 s premier contact extérieur (entrée)
  • 5 h 32 m 55 s premier contact intérieur
  • 8 h 19 m 44 s plus courte distance entre les centres de Vénus et du Soleil (10'27")
  • 11 h 06 m 33 s second contact intérieur
  • 11 h 25 m 59 s second contact extérieur (sortie)

La différence due au fait que l’observateur n’est pas au centre de la Terre, ne dépasse pas 7 minutes.

Un passage de Vénus peut être vu sans grossissement, donc sans instrument d'optique. Mais attention, n’oubliez pas qu’il ne faut jamais regarder le Soleil à l’œil nu. Utilisez des lunettes spéciales comme pour les éclipses de Soleil. Vous pouvez également utiliser une lunette astronomique ou un télescope en projetant l’image du Soleil sur un écran ; mais surtout ne regardez pas à travers l’instrument, vous perdriez un œil !

L’atmosphère de Vénus.

Nous n’apercevons jamais la surface de Vénus qui nous est dissimulée par une épaisse couche de nuages. Quelques rares détails persistent au sommet de la couche nuageuse, ce qui a permis de mesurer sa vitesse de rotation qui est de 4 jours dans le sens rétrograde. Ce nombre fut considéré comme la période propre de rotation de Vénus jusqu'en 1965, date à laquelle l'utilisation du radar la porta à 243 jours, toujours dans le sens rétrograde.

La basse atmosphère de Vénus est composée essentiellement de gaz carbonique, pour 96%, 3,5% d'azote et des traces d'argon, de vapeur d'eau, d'anhydride sulfureux, d'oxyde de carbone et d'oxygène moléculaire. Au niveau du sol, la pression atmosphérique approche la centaine d'atmosphères et la rempérature 470°C, ce qui s'explique par un effet de serre. Le rayonnement solaire éclaire les nuages, l'atmosphère et le sol. Chacun d'entre eux, comme tout corps chauffé, émet un rayonnement infrarouge qui est absorbé par l’anhydride sulfureux et la vapeur d'eau, ce qui élève la température de la planète.

Au-dessus de 50 kilomètres d’altitude, l’anhydride sulfureux et la vapeur d'eau se combinent pour former de l’acide sulfurique ; il pleut alors de l’acide sulfurique dans l’atmosphère de Vénus ! Mais ces pluies ne parviennent pas jusqu’au sol, car vers une trentaine de kilomètres d’altitude la pression et la température évaporent les gouttelettes d’acide qui remontent et le cycle recommence.

Le relief de Vénus.

Le relief de Vénus a été déterminé grâce à des mesures radar, affiné par la sonde spatiale américaine Pioneer-Venus 1 et précisé, à partir de la mi-août 1990, par la sonde spatiale américaine Magellan (fig. 2) Ce relief est beaucoup plus uniforme que celui de la Terre : 60% de la surface est à moins de 500 m du rayon moyen (6 051,4 km), 80% à moins de 1 000 m et 5% seulement s'éloigne de lui de plus de 2 km, bien que certaines structures comme les monts Maxwell puissent dépasser les 11 000 m d’altitude ou s’abaisser jusqu’à - 4 000 m, comme dans Atalanta planitia.

La surface de Vénus présente des cratères d'origine météoritique et témoigne à l'évidence de volcanisme et d'activité tectonique dans le passé.

 

 

 

 

Les cratères d’impact sont peu nombreux sur Vénus, ce qui suggère que la surface de la planète est géologiquement jeune, estimée à environ 500 millions d’années. Nombre d’entre eux sont dissymétriques (fig. 3), ce qui s’explique par le fait que lorsqu'un météoroïde percute la surface sous un angle faible, la perturbation qu'il crée dans l'atmosphère empêche les éjectats de retomber dans la direction d'où venait le météoroïde. De plus, on ne trouve pratiquement pas de cratère de taille inférieure à 2 km, car l'épaisse atmosphère pulvérise les météoroïdes qui produiraient de tels cratères.

Les volcans sont innombrables et se distinguent non seulement des volcans terrestres par leur taille (fig. 4), mais également par leur distribution. Sur Terre ils se regroupent généralement, tandis que sur Vénus ils sont dispersés au hasard. L’interaction entre les plaques terrestres favorise le volcanisme dans les zones inter-plaques, tandis que Vénus semble une planète monoplaque où ce mécanisme n’est donc pas possible.

Plus de cent volcans atteignent les 100 km de diamètre, il n’existe qu’un seul équivalent sur Terre : l'île de Hawaii. Un millier dépasse les 20 km, et l’on estime à un million le nombre de volcans de plus de un kilomètre de diamètre. On pourrait donc s’attendre à observer de nombreux volcans en activité, comme sur Io par exemple, malgré cela on n’a jamais observé directement de volcanisme actif sur Vénus. Pourquoi ? Différentes hypothèses ont été envisagées : Le volcanisme n'existe peut-être plus aujourd'hui, ce qui semble peu vraisemblable. Ou bien il ne peut pas y avoir d'éruptions du fait de l’insuffisance de différence de pression gazeuse due aux conditions de température et de pression vénusiennes. Ou encore il y a beaucoup moins d'érosion sur Vénus que sur la Terre, aussi nous voyons une accumulation de volcans s'étendant sur une durée très supérieure. Le taux moyen de "resurfaçage" de la planète s'effectue à la vitesse moyenne de 2 km2 par an, soit dix fois moins que sur la Terre. Il doit donc y avoir assez peu de volcans en éruption en même temps. Cette dernière hypothèse, qui n’exclue pas la précédente, semble la plus plausible, d’autant plus que les vents sur Vénus, qu’on pourrait s’attendre à voir violents du fait de l’épaisse atmosphère, sont en fait très faibles, quelques kilomètres à l’heure, qui ne transportent que du sable et des poussières.

Les sondes russes qui se sont posées sur Vénus nous ont montré des plaques de roches aplaties, avec des pierres détachées et du sable. Ces débris pourraient avoir été créés par l'impact de la sonde. Plus loin, on trouve une croûte basaltique superficielle.

En plus des volcans, qui montrent des coulées de lave s’étendant sur des milliers de kilomètres, on trouve de nombreuses formations uniques dans le système solaire comme les “couronnes”, “arachnoïdes”, “tiques” (fig. 5), etc.

L'intérieur de Vénus est probablement similaire à celui de la Terre : au centre un noyau ferreux d'environ 3 000 km de rayon, recouvert par un manteau de roches fondues. La croûte de Vénus est épaisse et ne semble pas présenter de système de plaques, comme nous l’avons déjà dit. Les courants de convection dans le manteau s’exerceraient sur de petites régions de la surface plutôt que sur les limites de plaques tectoniques comme sur la Terre.

Vénus ne possède pas de champ magnétique appréciable, ce qui résulte peut-être de sa faible vitesse de rotation, mais l’interaction du vent solaire avec l’atmosphère crée un pseudo-champ tout autour de la planète.