En 1978, la mission Pioneer Venus (aka. Pioneer 12) de la NASA a atteint Vénus («Earth’s Sister») et a trouvé des indications que Vénus avait peut-être déjà eu des océans à sa surface. Depuis lors, plusieurs missions ont été envoyées à Vénus et ont collecté des données sur sa surface et son atmosphère. De cela, une image a émergé de la façon dont Vénus est passée d'une planète «semblable à la Terre» à l'endroit chaud et infernal qu'elle est aujourd'hui.
Tout a commencé il y a environ 700 millions d'années lorsqu'un événement de resurfaçage massif a déclenché un effet de serre incontrôlable qui a fait que l'atmosphère de Vénus est devenue incroyablement dense et chaude. Cela signifie que pendant 2 à 3 milliards d'années après la formation de Vénus, la planète aurait pu maintenir un environnement habitable. Selon une étude récente, cela aurait été assez long pour que la vie ait émergé sur "Earth’s Sister".
L'étude a été présentée hier (20 septembre) lors de la réunion conjointe 2019 du Congrès européen des sciences planétaires (EPSC-DPS), qui s'est tenue du 15 au 20 septembre à Genève, en Suisse. C'est ici que Michael Way et Anthony Del Genio du Goddard Institute for Space Science (GISS) de la NASA ont partagé une nouvelle vision de l'histoire climatique de Vénus, qui pourrait avoir des implications dans la recherche d'exoplanètes habitables.
Pour les besoins de leur étude, le Dr Way et le Dr Del Genio ont créé une série de cinq simulations qui ont examiné à quoi ressemblerait l'environnement de Vénus en fonction des différents niveaux de couverture en eau. Cela consistait à adapter un modèle de circulation générale 3D qui tenait compte de l'évolution des compositions atmosphériques et de l'augmentation progressive du rayonnement solaire à mesure que le Soleil se réchauffait au cours de sa vie.
Dans trois des cinq scénarios, Way et Del Genio ont supposé que la topographie de Vénus était à peu près la même qu'aujourd'hui, l'océan allait d'une profondeur minimale de 10 m (~ 30 pi) à un maximum d'environ 310 m ( ~ 1000 pieds) et une petite quantité d'eau était enfermée dans le sol. Ils ont également envisagé un scénario avec la topographie de la Terre et un océan de 310 mètres, et un autre où Vénus était entièrement recouverte par un océan de 158 m (~ 500 pieds).
En fin de compte, les cinq simulations ont indiqué la même chose: que Vénus aurait pu maintenir des températures stables - d'un minimum de 20 ° C (68 ° F) à un maximum de 50 ° C (122 ° F) - pendant environ trois milliards d'années. Sans une série d’événements qui ont provoqué la resurfaçage de 80% de la surface de la planète (ce qui a conduit au dégazage du CO² contenu dans la croûte), il pourrait même être habitable aujourd’hui. Comme Way l'a expliqué:
«Notre hypothèse est que Vénus peut avoir eu un climat stable pendant des milliards d'années. Il est possible que l'événement de resurfaçage quasi mondial soit responsable de sa transformation d'un climat semblable à la Terre à la maison chaude infernale que nous voyons aujourd'hui.
Tout a commencé il y a environ 4,2 milliards d'années, quelques centaines de millions d'années après la formation de Vénus et venait de terminer une période de refroidissement rapide. À ce stade, en supposant que Vénus ait subi un processus similaire à celui de la Terre, son atmosphère aurait été dominée par le dioxyde de carbone. Cela aurait été lentement absorbé par les roches silicatées pour former des carbonates qui ont ensuite été enfermés dans la croûte de la planète.
Il y a environ 715 millions d'années, selon l'étude de Way et Del Genio, l'atmosphère aurait été similaire à celle de la Terre aujourd'hui - composée principalement d'azote gazeux avec des traces de CO² et de méthane. Ces conditions auraient pu rester stables jusqu'à nos jours sans un événement de dégazage massif.
La cause de cela reste un mystère; cependant, les scientifiques pensent que cela est dû à un événement géologique qui a fait resurgir 80% de la planète. Cela aurait pu impliquer de grandes quantités de magma bouillonnant et libérant des quantités massives de CO² dans l'atmosphère. Le magma se serait alors solidifié avant d'atteindre la surface, créant ainsi une barrière empêchant la réabsorption du CO². Comme l'a expliqué Way:
"Quelque chose s'est produit sur Vénus où une énorme quantité de gaz a été libérée dans l'atmosphère et n'a pas pu être réabsorbée par les roches. Sur Terre, nous avons quelques exemples de dégazage à grande échelle, par exemple la création des pièges sibériens il y a 500 millions d'années qui est liée à une extinction de masse, mais rien à cette échelle. Cela a complètement transformé Vénus. »
Cela expliquerait comment l'atmosphère de Vénus a été épaissie au point où elle était plus de 90 fois plus dense que celle de la Terre (92 bar contre 1 bar). Combiné aux fortes concentrations de CO², cela aurait conduit à un effet de serre galopant qui expliquerait comment la planète est devenue le lieu infernal que nous connaissons aujourd'hui, où les températures de surface atteignent en moyenne 462 ° C (864 ° F).
Cela va à l’encontre des notions conventionnelles d’habitabilité, qui stipulent que l’orbite de Vénus la place au-delà du bord intérieur de la zone habitable de notre Soleil (HZ). Dans cette «zone de Vénus», selon la sagesse conventionnelle, une planète absorbe trop de rayonnement solaire pour être capable de maintenir de l'eau liquide à sa surface. Mais comme Way l'a indiqué, leurs simulations ont toutes indiqué le contraire:
«Vénus a actuellement près du double du rayonnement solaire que nous avons sur Terre. Cependant, dans tous les scénarios que nous avons modélisés, nous avons constaté que Vénus pouvait encore supporter des températures de surface adaptées à l'eau liquide. »
Ces résultats sont conformes à une étude similaire que Way et Del Genio ont menée en 2016 avec des collègues du Goddard Space Flight Center de la NASA, du Planetary Science Institute (PSI), de l'Université d'Uppsala et de la Columbia University. Pour cette étude, leur équipe a créé une suite de simulations climatiques 3D en utilisant des données Magellan mission qui a examiné comment la présence d'un océan sur l'ancienne Vénus affecterait son habitabilité.
À partir de cela, ils ont déterminé que si Vénus avait une période de rotation plus lente qu'environ 16 jours terrestres, son climat serait resté habitable jusqu'à il y a 715 millions d'années. Cependant, il y a encore deux inconnues majeures qui doivent être abordées avant que les scientifiques puissent dire avec confiance que Vénus était habitable jusqu'à très récemment.
Tout d'abord, les scientifiques devront déterminer à quelle vitesse Vénus s'est refroidie et si elle a pu condenser l'eau liquide à sa surface en premier lieu. Deuxièmement, on ne sait pas si l'événement de resurfaçage mondial qui a conduit à la transition de Vénus était un événement unique ou simplement une partie d'une série qui se déroulait depuis des milliards d'années.
"Nous avons besoin de plus de missions pour étudier Vénus et obtenir une compréhension plus détaillée de son histoire et de son évolution", a déclaré Way. «Cependant, nos modèles montrent qu'il existe une possibilité réelle que Vénus ait pu être habitable et radicalement différente de la Vénus que nous voyons aujourd'hui. Cela ouvre toutes sortes d'implications pour les exoplanètes trouvées dans ce qu'on appelle la «zone Vénus», qui peut en fait héberger de l'eau liquide et des climats tempérés. »
Pensez-y… si Vénus n'avait pas subi un événement de resurfaçage massif (ou une série d'entre eux), l'humanité n'aurait eu qu'à chercher à côté la preuve de la vie extraterrestre. D'ailleurs, si Mars n'avait pas perdu sa magnétosphère il y a 4,2 milliards d'années, il aurait pu produire sa propre vie qui serait encore là aujourd'hui. Notre seul système solaire aurait pu avoir non pas une, mais trois planètes porteuses de vie (voisines à cela)!
Ces résultats sont susceptibles d'être encourageants pour ceux qui croient que Vénus devrait être terraformée un jour. Sachant que la planète avait autrefois un climat stable et pouvait le maintenir malgré son orbite, cela signifie effectivement que toute ingénierie écologique que nous y ferions resterait.
Cela signifie que Vénus pourrait un jour devenir un monde doux qui est principalement couvert d'océans avec peu de grands continents et de vastes archipels. Cela ressemble à n'importe quel endroit que vous connaissez?
