Vénus

Vénus est la deuxième planète à partir du Soleil et, sur presque tous les plans physiques, la quasi-jumelle de la Terre : 6 051,8 km de rayon contre 6 371 pour la Terre, et 4,87 × 10²⁴ kg contre 5,97 × 10²⁴ — une différence de seulement quelques pour cent en taille et en masse. Mais la ressemblance s'arrête à la surface. Sous une couverture nuageuse permanente d'acide sulfurique se trouve la surface planétaire la plus chaude du Système solaire, plus chaude même que celle de Mercure, pourtant plus proche du Soleil, maintenue près de 465 °C par l'effet de serre le plus extrême que nous connaissions.

C'est un monde de superlatifs et d'inversions. Vénus tourne à l'envers, et si lentement qu'un seul tour prend 243 jours terrestres — plus long que son année de 224,7 jours. Son air est composé à 96,5 % de dioxyde de carbone et exerce sur le sol une pression environ 92 fois supérieure à celle de la Terre au niveau de la mer. Pour une planète si semblable à la nôtre dans ses ingrédients de base, Vénus est la leçon la plus frappante du Système solaire sur la façon dont deux mondes jumeaux peuvent connaître des destins radicalement différents.

Une atmosphère qui écrase et qui cuit

Vénus est enveloppée d'une atmosphère dense presque entièrement composée de dioxyde de carbone, avec quelques pour cent d'azote et de simples traces de tout le reste. À la surface, la pression atteint environ 92 fois celle de la Terre — la force que l'on ressentirait à environ 900 m sous l'eau dans l'océan — et cette épaisse couverture de CO₂ piège la chaleur avec une efficacité implacable. Les températures de surface se maintiennent près de 465 °C, assez chaud pour faire fondre le plomb, et varient presque nulle part : du pôle à l'équateur, du côté jour au côté nuit, le sol conserve à peu près la même chaleur torride.

Les nuages ne sont pas faits d'eau mais d'acide sulfurique concentré, formant des couches épaisses de plusieurs dizaines de kilomètres qui dissimulent entièrement la surface aux caméras ordinaires. Des gouttelettes de pluie acide tombent de la base des nuages mais s'évaporent sous l'effet de la chaleur bien avant d'atteindre le sol, un phénomène appelé virga. Bien plus haut, le sommet des nuages fait le tour de la planète en seulement quatre jours terrestres, poussé par des vents mesurés jusqu'à environ 360 km/h — une « super-rotation » qui fait tourner l'atmosphère bien plus vite que le corps de la planète, lui, d'une lenteur extrême.

L'emballement de l'effet de serre

Vénus est le cas d'école de l'effet de serre emballé. Plus proche du Soleil que la Terre, elle a probablement reçu assez de lumière solaire supplémentaire, à ses débuts, pour que ses éventuels océans s'évaporent ; la vapeur d'eau est elle-même un puissant gaz à effet de serre, si bien que davantage de réchauffement a entraîné davantage d'évaporation, dans une boucle de rétroaction, jusqu'à ce que l'eau disparaisse entièrement, perdue dans l'espace après avoir été dissociée par la lumière solaire dans les hautes couches de l'atmosphère. Il n'est resté que du dioxyde de carbone, sans rien pour le piéger, et la température a grimpé jusqu'à son niveau actuel.

Pour aggraver la situation, Vénus ne possède aucun champ magnétique global pour la protéger, laissant sa haute atmosphère exposée au vent solaire. Comprendre exactement comment et quand Vénus a divergé de la Terre est l'une des questions centrales de la planétologie comparée, car cela influence directement notre jugement sur le climat de notre propre monde comme sur celui des planètes de la taille de la Terre autour d'autres étoiles.

Une surface jeune et volcanique

Lorsque la sonde Magellan de la NASA a cartographié Vénus par radar entre 1990 et 1994, perçant les nuages pour la première fois, elle a révélé une surface dominée par le volcanisme. Environ 80 % de la planète est constitué de plaines volcaniques lisses, parsemées de centaines de coronae — des structures tectono-volcaniques circulaires, certaines de plus de 1 000 km de diamètre, formées là où des panaches chauds remontent du manteau. Deux « continents » montagneux s'élèvent au-dessus des plaines : Ishtar Terra au nord, à peu près de la taille de l'Australie, et la plus vaste Aphrodite Terra près de l'équateur.

Ishtar Terra abrite Maxwell Montes, le point le plus élevé de Vénus, dont le sommet culmine à environ 11 km au-dessus de la surface moyenne — une échelle comparable à celle de l'Himalaya. Fait remarquable, Vénus porte très peu de cratères d'impact, et ceux qui existent sont répartis uniformément et paraissent récents. Cela indique un événement de resurfaçage à l'échelle planétaire survenu il y a quelques centaines de millions d'années, qui a effacé les traces de cratérisation plus anciennes ; une réanalyse récente des données de Magellan a d'ailleurs trouvé des signes que certains volcans pourraient encore être actifs aujourd'hui.

Un jour à rebours, plus long que son année

Vénus tourne sur son axe dans le sens opposé à son orbite et à celui de la plupart des autres planètes — une rotation rétrograde reflétée par son inclinaison axiale de 177,36°, autrement dit quasiment à l'envers. Cette rotation est d'une lenteur glaciale, un tour tous les 243 jours terrestres, si bien qu'un jour sidéral vénusien est en réalité plus long que son trajet de 224,7 jours autour du Soleil. Combiné à son mouvement orbital, l'intervalle entre deux levers de Soleil s'établit à environ 117 jours terrestres. Debout à la surface, on verrait le Soleil se lever à l'ouest et se coucher à l'est.

Pourquoi Vénus tourne à l'envers reste débattu. Un impact géant survenu tôt dans son histoire aurait pu retourner ou inverser la planète, mais une autre hypothèse dominante avance que de fortes marées solaires agissant sur sa masse atmosphérique considérable auraient progressivement freiné puis inversé une rotation à l'origine semblable à celle de la Terre, sur des milliards d'années.

Un siècle d'exploration

Vénus fut la première planète visitée par une sonde, lorsque Mariner 2, de la NASA, l'a survolée en 1962. Le programme soviétique Venera a ensuite accumulé les premières mondiales durant les années 1960, 1970 et 1980, dont le premier atterrissage en douceur sur une autre planète et les premières photographies prises depuis la surface vénusienne — des caméras qui n'ont survécu que quelques minutes à environ une heure dans la chaleur et la pression écrasantes avant de tomber en panne. Magellan, de la NASA, a suivi avec sa carte radar globale, lancée en 1989. Plus récemment, la sonde japonaise Akatsuki, lancée en 2010, s'est mise en orbite en 2015 pour étudier l'atmosphère et ses vents en super-rotation.

Après une longue accalmie, Vénus redevient une priorité. Une annonce en 2020 de la détection de phosphine dans les nuages — un indice chimique possible, bien que vivement contesté, de vie — a contribué à raviver l'intérêt, aux côtés de propositions de longue date selon lesquelles la couche nuageuse tempérée vers 50 km d'altitude, où pression et température se rapprochent de celles de la Terre, pourrait en principe abriter des microbes. Trois missions majeures sont désormais en préparation pour un lancement au début des années 2030 : DAVINCI de la NASA, qui larguera une sonde à travers l'atmosphère, ainsi que les cartographes radar VERITAS (NASA) et EnVision (ESA).

Comment observer Vénus ce soir

Vénus est la planète la plus facile à repérer et le troisième objet le plus brillant de notre ciel après le Soleil et la Lune, assez brillante pour projeter de faibles ombres et pour être aperçue en plein jour si l'on sait où regarder. Comme elle orbite plus près du Soleil que nous, elle ne s'en éloigne jamais beaucoup, apparaissant soit à l'ouest après le coucher du Soleil, soit à l'est avant son lever — ce qui lui a valu les anciens noms d'Étoile du soir et d'Étoile du matin. Même avec une petite lunette, Vénus montre des phases nettes comme la Lune, croissant et décroissant à mesure qu'elle tourne autour du Soleil ; ce sont ses nuages hautement réfléchissants qui expliquent son éclat si brillant. Son apparition la plus rare est un transit devant le disque du Soleil, qui se produit par paires espacées de huit ans, puis plus jamais pendant plus d'un siècle — les derniers ont eu lieu en 2004 et 2012, et le prochain n'aura pas lieu avant décembre 2117.