Un mur de nuages long de 7500 km traverse le ciel de Vénus

Le "mur des nuages" apparaît sur cette vue en infrarouge prise par Akatsuki en 2016. © Jaxa
Un nouveau phénomène météorologique d’ampleur vient d’être mis en évidence dans l’épaisse couche nuageuse de Vénus. Il s’agit d’un mur de nuages long de 7500 km, filant à toute vitesse sur l’équateur de la planète. Sa présence permettrait d’expliquer la dynamique des vents rapides au sommet de Vénus.

Une déchirure dans le ciel, un mur de nuages, une vague sans fin… Les mots manquent pour décrire le phénomène révélé par l’analyse des images de la sonde japonaise Akatsuki. Dans un article publié en juin 2020 dans la revue Geophysical Research Letters, l’astrophysicien Javier Peralta met en évidence la présence d’une onde atmosphérique au sein de l’épaisse couche de nuages d’acide sulfurique de Vénus.

Comprise entre les positions 30°Nord et 40°S, soit pile à l’équateur, cette « déchirure » du ciel s’étend sur 7500 km de long. À titre de comparaison, sur Terre cette zone irait du Texas au sud de l’Argentine, ou couvrirait sur l’ensemble du continent africain ! Mais au-delà de sa taille, c’est sa dynamique qui intrigue le plus le chercheur. « Elle se déplace plus vite que les vents de son altitude », note Javier Peralta.

Le « mur de nuages » est visible sur cette image composite (en grand en bas à gauche), tandis que son évolution entre août 2016 et décembre 2018 montre sa récurrence (petites images). © Jaxa
Le « mur de nuages » est visible sur cette image composite (en grand en bas à gauche), tandis que son évolution entre août 2016 et décembre 2018 montre sa récurrence (petites images). © Jaxa

D’ordinaire, cette couche réalise un tour de Vénus en neuf jours. Or la déchirure observée n’en met que quatre ! Mieux, en plongeant dans les archives d’anciennes missions, comme Venus Express entre 2008 et 2009, Javier Peralta et ses collègues ont retrouvé la présence de cet étrange phénomène. Ils vont même jusqu’à le déceler dans des observations prises depuis le sol… dès 1983 ! Aurait-on découvert un équivalent de la Grande Tache rouge de Jupiter, tempête centenaire, sur notre planète voisine ? Javier Peralta se veut plus mesuré : « Il nous faut encore confirmer le phénomène ! Tout ce que nous savons, c’est qu’il est parfois présent dans les couches de nuages inférieures et médianes, toujours à l’équateur, mais pas en surface. »

Simulation de la rotation de Vénus. On voit au niveau de l’équateur l’onde atmosphérique observée par Javier Peralta.
Simulation de la rotation de Vénus. On voit au niveau de l’équateur l’onde atmosphérique observée par Javier Peralta.

Simulations atmosphériques

Pour observer cette déchirure invisible en surface, l’équipe s’est servie des données de la sonde Akatsuki. Lancée en 2010, la mission japonaise a eu des débuts laborieux. Après une défaillance, la sonde manque son insertion en orbite. Elle y parvient finalement en 2015 grâce aux efforts acharnés des équipes japonaises. Akatsuki est équipée de capteurs en infrarouge, radio et ultraviolets, ce qui permet par un long et patient traitement d’images de discerner les couches internes de Vénus. C’est ainsi que la déchirure est mise en évidence, grâce à des données datant de 2016.

Une onde atmosphérique comme sur Terre

En les comparant avec des simulations numériques réalisées par un modèle de l’Institut Pierre-Simon Laplace, l’équipe conclut qu’elle a affaire à une onde atmosphérique. Thomas Navarro, coauteur de l’étude, explique le processus : « Nous avons effectué des simulations de l’atmosphère de Vénus qui présentent des ressemblances avec ce qu’a vu Peralta grâce à Akatsuki. D’après notre modèle, cela correspond à une onde nuageuse à l’équateur, de type Kelvin. »

Ces ondes existent également sur Terre, généralement dans des fronts atmosphériques : c’est une jonction entre deux zones aux conditions de température et de pression différentes. Sur Vénus, cela peut se traduire par un « mur de nuages » de plusieurs centaines, voire de milliers de kilomètres de haut par endroits, en mouvement très rapide. « C’est ce qui est passionnant sur Vénus, c’est que nous voyons des phénomènes de nuages qui ont une taille monstrueuse par rapport à ceux sur Terre ! » s’enthousiasme Thomas Navarro

Les images de la sonde Akatsuki montrent la présence d’une déchirure dans les couches nuageuses internes de Vénus (a) et (b). Elles sont absentes à plus haute altitude (c). On peut en retrouver la trace sur des images prises entre 1983 et 2006 (d). © Jaxa
Les images de la sonde Akatsuki montrent la présence d’une déchirure dans les couches nuageuses internes de Vénus (a) et (b). Elles sont absentes à plus haute altitude (c). On peut en retrouver la trace sur des images prises entre 1983 et 2006 (d). © Jaxa

Un résultat à confirmer par de futures missions vers Vénus

Cette découverte, sous ces airs de simple phénomène météo original, pourrait permettre d’expliquer la dynamique si particulière de Vénus. La planète présente un réel casse-tête aux chercheurs : comment peut-il y avoir des vents extrêmement rapides au sommet des nuages, alors que les missions russes Venera ont montré qu’ils étaient presque inexistants en surface ? Pour Colin Wilson, ingénieur à l’œuvre sur Venus Express entre 2005 et 2014, cette nouvelle « pièce du puzzle » pourrait expliquer la transition : « Ces ondes peuvent transférer de l’énergie directement du sol jusqu’au ciel. La thèse la plus probable est que leur source provienne de la surface, en lien avec la topographie de Vénus, avant de se propager dans les couches supérieures. Or, c’est justement vers 55 km que débute la couche supérieure des nuages, et où des phénomènes de convection se mettent en place. »  

Le phénomène observé serait donc un élément d’un rouage plus vaste, d’un modèle atmosphérique encore nébuleux. Il pourrait également éclairer d’autres mystères de Vénus : la composition chimique de ses aérosols, en lien avec le puissant effet de serre, ou même son activité géologique passée…

Ces questions resteront cependant dans le brouillard vénusien, au moins le temps de lancer une nouvelle mission. Colin Wilson milite pour l’envoi d’un « ballon atmosphérique » capable de plonger dans le mur de nuages et en relever la température. Ses espoirs se portent vers les projets de missions indiennes. Et surtout les décisions prises en 2021 tant à la Nasa qu’à l’ESA : une nouvelle mission d’exploration américaine sera choisie l’an prochain, tandis que, côté européen, la mission vers Vénus EnVision est dans les finalistes.

Recevez Ciel & Espace pour moins de 6€/mois

Et beaucoup d'autres avantages avec l'offre numérique.

Voir les offres

Nous avons sélectionné pour vous

  • Chang’e 5 réussit son alunissage !

    La sonde chinoise Chang’e 5 est arrivée intacte à la surface de la Lune. Dans les prochaines heures, elle doit commencer à prélever des roches afin de les ramener sur Terre.

  • Le radiotélescope d’Arecibo s’est effondré

    À la peine depuis plusieurs semaines, le radiotélescope d’Arecibo s’est effondré ce 1er décembre 2020. La décision de démanteler l’observatoire venait d’être prise.

  • Expansion de l'Univers : comment trouver la bonne mesure ?

    Deux écoles s'affrontent pour déterminer la valeur de la constante de Hubble, notée H0, qui permet d’estimer le taux d’expansion de l’Univers. Des chercheurs réalisent qu'utiliser les données les plus sûres ne résout pas le problème de la mesure.