Découverte de Vénus (planète), caractéristiques, composition, orbite

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Jonah Lester

Vénus c'est la deuxième planète la plus proche du Soleil dans le système solaire et la plus proche de la Terre en taille et en masse. Elle est visible comme une belle étoile, la plus brillante après le Soleil et la Lune. Par conséquent, il n'est pas surprenant qu'il ait attiré l'attention des observateurs depuis l'Antiquité..

Parce que Vénus apparaît au coucher du soleil à certaines périodes de l'année et au lever du soleil à d'autres, les anciens Grecs croyaient qu'il s'agissait de corps différents. Comme l'étoile du matin, ils l'appelaient Phosphore et pendant l'apparition du soir c'était Hesperus. 

Figure 1. Photographie de la planète Vénus, en haut à gauche, à côté de la Lune. Source: Pixabay.

Plus tard, Pythagore a assuré que c'était la même étoile. Cependant, vers 1600 av. les anciens astronomes babyloniens savaient déjà que l'étoile du soir, qu'ils appelaient Ishtar, était la même qu'ils avaient vue à l'aube. 

Les Romains le savaient aussi, bien qu'ils continuaient à donner des noms différents aux apparitions du matin et du soir. Les astronomes mayas et chinois ont également laissé des traces des observations de Vénus. 

Chaque civilisation antique lui a donné un nom, même si à la fin le nom de Vénus a prévalu, la déesse romaine de l'amour et de la beauté, équivalente à l'Aphrodite grecque et à l'Ishtar babylonien..

Avec l'avènement du télescope, la nature de Vénus a commencé à être mieux comprise. Galilée a observé ses phases au début du XVIIe siècle et Kepler a effectué des calculs avec lesquels il a prédit un transit pour le 6 décembre 1631. 

Un transit signifie que la planète peut être vue passant devant le Soleil. De cette façon, Kepler savait qu'il pouvait déterminer le diamètre de Vénus, mais il est mort avant de voir sa prédiction se réaliser..

Plus tard en 1761, grâce à l'un de ces transits, les scientifiques ont pu estimer pour la première fois la distance Terre-Soleil à 150 millions de kilomètres..

Index des articles

  • 1 Caractéristiques générales de Vénus
    • 1.1 Résumé des principales caractéristiques physiques de la planète
  • 2 Mouvement de translation
    • 2.1 Données du mouvement de Vénus
  • 3 Quand et comment observer Vénus
  • 4 Mouvement de rotation
  • 5 L'effet de serre sur Vénus
  • 6 Eau sur Vénus
  • 7 Composition
  • 8 Structure interne
  • 9 Géologie
  • 10 missions à Vénus
    • 10.1 Vénéra
    • 10.2 Mariner 
    • 10.3 Vénus des pionniers
    • 10.4 Magellan
    • 10.5 Vénus Express
    • 10.6 Akatsuki
  • 11 Références

Caractéristiques générales de Vénus

Figure 2. Animation du mouvement de rotation majestueux de Vénus à travers des images construites par radar. Les images directes de Vénus ne sont pas faciles à obtenir, en raison de l'épaisse couverture nuageuse qui l'entoure. Source: Wikimedia Commons. Henrik Hargitai [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].
Bien que ses dimensions soient très similaires à celles de la Terre, Vénus est loin d'être un lieu hospitalier, car au départ, son atmosphère dense est composée de 95% de dioxyde de carbone, le reste est de l'azote et des quantités minimales d'autres gaz. Les nuages ​​contiennent des gouttelettes d'acide sulfurique et de minuscules particules de solides cristallins.

C'est pourquoi c'est la planète la plus chaude du système solaire, bien qu'elle ne soit pas la plus proche du Soleil. L'effet de serre marqué causé par l'atmosphère épaisse riche en dioxyde de carbone est responsable de la chaleur extrême à la surface..

Une autre caractéristique distinctive de Vénus est sa rotation lente et rétrograde. Un voyageur observerait le soleil se lever à l'ouest et se coucher à l'est, un fait découvert grâce à des mesures radar.

De plus, s'il pouvait rester assez longtemps, le voyageur hypothétique serait très surpris de se rendre compte que la planète met plus de temps à tourner autour de son axe qu'à tourner autour du Soleil..

La rotation lente de Vénus rend la planète presque parfaitement sphérique et explique également l'absence d'un champ magnétique puissant..

Les scientifiques pensent que le champ magnétique des planètes est dû à l'effet dynamo associé au mouvement du noyau de métal fondu.

Cependant, le faible magnétisme planétaire de Vénus provient de l'interaction entre la haute atmosphère et le vent solaire, le flux de particules chargées que le Soleil émet en permanence dans toutes les directions..

Pour expliquer l'absence de magnétosphère, les scientifiques envisagent des possibilités telles que Vénus n'a pas de noyau métallique fondu, ou qu'elle puisse en avoir un, mais qu'à l'intérieur la chaleur ne soit pas transportée par convection, condition nécessaire à l'existence de l'effet dynamo..

Résumé des principales caractéristiques physiques de la planète

-Masse: 4,9 × 1024 kg

-Rayon équatorial: 6052 km ou 0,9 fois le rayon de la Terre.

-Façonner: c'est presque une sphère parfaite.

-Distance moyenne au soleil: 108 millions de km.

-Inclinaison de l'orbite: 3,394º par rapport au plan orbital terrestre.

-Température: 464 ºC.

-La gravité: 8,87 m / sdeux

-Champ magnétique auto: faible, intensité 2 nT.

-Atmosphère: oui, très dense.

-Densité: 5243 kg / m3

-Satellites: 0

-Anneaux: il n'a pas.

Mouvement de traduction

Comme toutes les planètes, Vénus a un mouvement de translation autour du Soleil sous la forme d'une orbite elliptique, presque circulaire..

Certains points de cette orbite conduisent Vénus à se rapprocher de la Terre, plus que toute autre planète, mais presque tout le temps est en fait passé assez loin de nous..

Figure 3. Le mouvement de translation de Vénus autour du Soleil (jaune) comparé à celui de la Terre (bleu). Source: Wikimedia Commons. Merci beaucoup à l'auteur de la simulation originale = Todd K. Timberlake auteur de Easy Java Simulation = Francisco Esquembre [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Le rayon moyen de l'orbite est d'environ 108 millions de kilomètres, donc Vénus est environ 30% plus proche du Soleil que de la Terre. Une année sur Vénus dure 225 jours terrestres, car c'est le temps qu'il faut à la planète pour faire une orbite complète.

Données de mouvement de Vénus

Les données suivantes décrivent brièvement le mouvement de Vénus:

-Rayon moyen de l'orbite: 108 millions de kilomètres.

-Inclinaison de l'orbite: 3,394º par rapport au plan orbital terrestre.

-Excentricité: 0,01

-Vitesse orbitale moyenne: 35,0 km / s

-Période de traduction: 225 jours

-Période de rotation: 243 jours (rétrograde)

-Journée solaire: 116 jour 18 heures

Quand et comment observer Vénus

Vénus est très facile à localiser dans le ciel nocturne; Après tout, c'est l'objet le plus brillant du ciel nocturne après la Lune, car la couche dense de nuages ​​qui la recouvre reflète très bien la lumière du soleil..

Pour localiser facilement Vénus, il suffit de consulter l'un des nombreux sites Web spécialisés. Il existe également des applications pour smartphones qui facilitent votre localisation exacte.

Comme Vénus est dans l'orbite de la Terre, pour la trouver, vous devez rechercher le Soleil, regardant vers l'est avant l'aube ou vers l'ouest après le coucher du soleil..

Le moment optimal pour l'observation est lorsque Vénus est entre le conjonction inférieure, vu de la Terre et un allongement maximal, selon le schéma suivant:

Figure 4. Conjonction d'une planète dont l'orbite est intérieure à celle de la Terre. Source: Astronomie pour les nuls.

Lorsque Vénus est en conjonction inférieure, elle est plus proche de la Terre et l'angle qu'elle forme avec le Soleil, vu de la Terre - allongement - est de 0º. Par contre, lorsqu'il est en conjonction supérieure, le Soleil ne lui permet pas d'être vu.

Espérons que Vénus puisse encore être vue en plein jour et projeter une ombre les nuits très sombres, sans éclairage artificiel. Il peut être distingué des étoiles car sa luminosité est constante, tandis que les étoiles clignotent ou scintillent.

Galilée a été le premier à réaliser que Vénus passe par des phases, comme la Lune -et Mercure-, corroborant ainsi l'idée de Copernic selon laquelle le Soleil, et non la Terre, est le centre du système solaire..

Figure 5. Les phases de Vénus. Source: Wikimedia Commons. travail dérivé: Quico (discussion) Phases-of-Venus.svg: Nichalp 09:56, 11 juin 2006 (UTC) [Public domain].

Mouvement rotatoire

Vénus tourne dans le sens des aiguilles d'une montre vu du pôle nord de la Terre. Uranus et certains satellites et comètes tournent également dans cette même direction, tandis que les autres grandes planètes, y compris la Terre, tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre..

De plus, Vénus prend son temps pour exécuter sa rotation: 243 jours terrestres, le plus lent de toutes les planètes. Sur Vénus, un jour dure plus d'un an.

Pourquoi Vénus tourne-t-elle dans la direction opposée aux autres planètes? Probablement à ses débuts, Vénus a tourné rapidement dans la même direction que tout le monde, mais quelque chose a dû se produire pour que cela change.

Certains scientifiques pensent que cela est dû à un impact catastrophique que Vénus a eu dans son passé lointain avec un autre grand objet céleste..

Cependant, des modèles informatiques mathématiques suggèrent la possibilité que des marées atmosphériques chaotiques aient affecté le manteau et le noyau non solidifiés de la planète, inversant le sens de rotation.. 

Les deux mécanismes peuvent avoir joué un rôle lors de la stabilisation de la planète, au début du système solaire..

L'effet de serre sur Vénus

Sur Vénus, les jours clairs et clairs n'existent pas, il sera donc très difficile pour un voyageur d'observer le lever et le coucher du soleil, ce que l'on appelle communément le jour: le jour solaire.

Très peu de lumière du soleil parvient à la surface, car 85% est réfléchi par la canopée des nuages.

Le reste du rayonnement solaire parvient à chauffer la basse atmosphère et atteint le sol. Des longueurs d'onde plus longues sont réfléchies et retenues par les nuages, ce que l'on appelle l'effet de serre. C'est ainsi que Vénus est devenue un gigantesque four avec des températures capables de faire fondre le plomb.

Pratiquement n'importe où sur Vénus est aussi chaud, et si un voyageur s'y habitue, il devra quand même résister à l'énorme pression atmosphérique, qui est 93 fois supérieure à celle sur Terre au niveau de la mer, causée par le grand 15 kilomètres. couche nuageuse d'épaisseur. 

Comme si cela ne suffisait pas, ces nuages ​​contiennent du dioxyde de soufre, de l'acide phosphorique et de l'acide sulfurique hautement corrosif, le tout dans un environnement très sec, car il n'y a pas de vapeur d'eau, juste une petite quantité dans l'atmosphère..

Ainsi, bien qu'elle soit couverte de nuages, Vénus est complètement aride, et non la planète pleine de végétation luxuriante et de marécages que les auteurs de science-fiction envisageaient au milieu du XXe siècle..

L'eau sur Vénus

De nombreux scientifiques pensent qu'il fut un temps où Vénus avait des océans d'eau, car ils ont trouvé de petites quantités de deutérium dans son atmosphère..

Le deutérium est un isotope de l'hydrogène, qui, combiné à l'oxygène, forme le soi-disant eau lourde. L'hydrogène dans l'atmosphère s'échappe facilement dans l'espace, mais le deutérium a tendance à laisser des résidus, ce qui peut indiquer qu'il y avait de l'eau dans le passé.

Cependant, la vérité est que Vénus a perdu ces océans - s'ils ont jamais existé - il y a environ 715 millions d'années en raison de l'effet de serre..

L'effet a commencé parce que le dioxyde de carbone, un gaz qui emprisonne facilement la chaleur, s'est concentré dans l'atmosphère au lieu de former des composés à la surface, au point que l'eau s'est complètement évaporée et a cessé de s'accumuler..

Figure 6. Effet de serre sur Vénus: les nuages ​​de dioxyde de carbone retiennent la chaleur et réchauffent la surface. Source: Wikimedia Commons. Le téléchargeur original était Lmb sur Wikipedia espagnol. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/).

Pendant ce temps, la surface est devenue si chaude que le carbone dans les roches s'est sublimé et s'est combiné à l'oxygène atmosphérique pour former plus de dioxyde de carbone, alimentant le cycle jusqu'à ce que la situation devienne extrême.. 

À l'heure actuelle, Vénus continue de perdre de l'hydrogène, selon les informations fournies par la mission Pioneer Venus, il est donc peu probable que la situation s'inverse..

Composition

Il y a peu d'informations directes sur la composition de la planète, car les équipements sismiques ne survivent pas longtemps sur la surface corrosive et la température est suffisante pour faire fondre le plomb..

Le dioxyde de carbone est connu pour prédominer dans l'atmosphère de Vénus. De plus, du dioxyde de soufre, du monoxyde de carbone, de l'azote, des gaz rares tels que l'hélium, l'argon et le néon, des traces de chlorure d'hydrogène, de fluorure d'hydrogène et de sulfure de carbone ont été détectés..

La croûte en tant que telle est abondante en silicates, tandis que le noyau contient sûrement du fer et du nickel, comme celui de la Terre.

Les sondes Venera ont détecté la présence d'éléments tels que le silicium, l'aluminium, le magnésium, le calcium, le soufre, le manganèse, le potassium et le titane à la surface de Vénus. Peut-être y a-t-il aussi des oxydes et sulfures de fer, tels que la pyrite et la magnétite.

Structure interne

Figure 7. Coupe de Vénus montrant les couches de la planète. Source: Wikimedia Commons. GFDL / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0).

Obtenir des informations sur la structure de Vénus est un exploit, compte tenu du fait que les conditions de la planète sont si hostiles que les instruments cessent de fonctionner en peu de temps.

Vénus est une planète intérieure rocheuse, ce qui signifie que sa structure doit être fondamentalement la même que celle de la Terre, surtout si l'on tient compte du fait que les deux se sont formées dans la même zone de la nébuleuse planétaire qui a donné naissance au système solaire.. 

Pour autant que l'on sache, la structure de Vénus est composée de: 

-Un noyau de fer, qui dans le cas de Vénus a un diamètre d'environ 3000 km et se compose d'une partie solide et d'une partie fondue.

-Le manteau, avec encore 3000 km d'épaisseur et une température suffisante pour qu'il y ait des éléments fondus.

-La croûte, d'épaisseur variable entre 10 et 30 km, majoritairement basalte et granitique.

géologie

Vénus est une planète rocheuse et aride, comme en témoignent les images construites à l'aide de cartes radar, les plus détaillées à l'aide des données de la sonde Magellan.

Ces observations montrent que la surface de Vénus est relativement plane, comme le confirme l'altimétrie réalisée par ladite sonde..

De manière générale, sur Vénus, il y a trois zones bien différenciées:

-Les basses terres

-Plaines de dépôt

-hauts plateaux 

70% de la surface sont des plaines d'origine volcanique, les basses terres constituent 20% et les 10% restants sont des hautes terres.

Il y a peu de cratères d'impact, contrairement à Mercure et à la Lune, bien que cela ne signifie pas que les météorites ne peuvent pas s'approcher de Vénus, mais que l'atmosphère se comporte comme un filtre, désintégrant ceux qui arrivent..

D'autre part, l'activité volcanique a probablement effacé les preuves d'impacts anciens..

Les volcans abondent sur Vénus, en particulier ceux de type bouclier comme ceux trouvés à Hawaï, qui sont bas et grands. Certains de ces volcans resteront probablement actifs.

Bien qu'il n'y ait pas de tectonique des plaques comme sur Terre, il existe de nombreux accidents tels que failles, plis et vallées du type faille (endroit où la croûte subit une déformation).

Il y a aussi des chaînes de montagnes: la plus importante est les montagnes Maxwell.

le terrae

Il n'y a pas d'océans sur Vénus pour distinguer les continents, mais il existe de vastes plateaux, appelés terra -le pluriel est terrae- cela pourrait être considéré comme tel. Leurs noms sont des déesses de l'amour dans différentes cultures, les principales étant:

-Ishtar Terra, de l'étendue australienne. Il a une grande dépression entourée précisément les montagnes Maxwell, du nom du physicien James Maxwell. La hauteur maximale est de 11 km.

-Aphrodite Terra, beaucoup plus étendue, est située près de l'équateur. Sa taille est similaire à celle de l'Amérique du Sud ou de l'Afrique et montre des preuves d'activité volcanique.

Figure 8. Carte topographique d'Aphrodite Terra sur Vénus. Source: Wikimedia Commons. Martin Pauer (Power) / Domaine public.

Missions à Vénus

Les États-Unis et l'ex-Union soviétique ont envoyé des missions sans pilote pour explorer Vénus au cours de la seconde moitié du 20e siècle..

Jusqu'à présent ce siècle, des missions de l'Agence spatiale européenne et du Japon ont été ajoutées. Cela n'a pas été une tâche facile en raison des conditions hostiles de la planète.

Coquille

Les missions spatiales Venera, un autre nom de Vénus, ont été développées dans l'ex-Union soviétique de 1961 à 1985. Parmi celles-ci, 10 sondes ont réussi à atteindre la surface de la planète, la première étant Venera 7, en 1970..

Les données recueillies par la mission Venera comprennent des mesures de température, champ magnétique, pression, densité et composition de l'atmosphère, ainsi que des images en noir et blanc (Venera 9 et 10 en 1975) et plus tard en couleur (Venera 13 et 14 en 1981). 

Figure 9. Réplique de la sonde Venera. Source: Wikimedia Commons. Armael / CC0.

Entre autres, grâce à ces sondes, on a appris que l'atmosphère de Vénus est principalement constituée de dioxyde de carbone et que la haute atmosphère est constituée de vents rapides..

Marin 

La mission Mariner a lancé plusieurs sondes, dont la première était Mariner 1 en 1962, qui a échoué.  

Le suivant, Mariner 2 a réussi à atteindre l'orbite de Vénus pour collecter des données sur l'atmosphère de la planète, mesurer l'intensité du champ magnétique et la température de surface. Il a également trouvé la rotation rétrograde de la planète.

Mariner 10 a été la dernière enquête sur cette mission à être lancée en 1973, fournissant de nouvelles informations passionnantes sur Mercure et Vénus..

Cette sonde a réussi à obtenir 3000 photos d'excellente résolution, puisqu'elle est passée de très près, à environ 5760 km de la surface. Il a également réussi à transmettre la vidéo des nuages ​​de Vénus dans le spectre infrarouge..

Pionnier Vénus

En 1979 esta misión realizó un completo mapa de la superficie de Venus mediante radar a través de dos sondas en órbita sobre el planeta: Pioneer Venus 1 y Pioneer venus 2. Contenía equipos para realizar estudios de la atmósfera, medir el campo magnético, realizar espectrometría et de plus.

Magellan

Cette sonde envoyée par la NASA en 1990, via la navette spatiale Atlantis, a obtenu des images très détaillées de la surface, ainsi qu'une grande quantité de données liées à la géologie de la planète..

Cette information corrobore le fait que Vénus manque de tectonique des plaques, comme mentionné précédemment..

Figure 10. La sonde Magellan peu de temps avant son lancement au Kennedy Space Center. Source: Wikimedia Commons.

Vénus Express

C'était la première des missions de l'Agence spatiale européenne à Vénus et a duré de 2005 à 2014, en prenant 153 pour atteindre l'orbite..

La mission était chargée d'étudier l'atmosphère, dans laquelle ils ont détecté une activité électrique abondante sous forme d'éclairs, ainsi que de réaliser des cartes de température et de mesurer le champ magnétique..

Les résultats suggèrent que Vénus peut avoir eu de l'eau dans un passé lointain, comme expliqué ci-dessus, et a également signalé la présence d'une fine couche d'ozone et de glace sèche atmosphérique.. 

Venus Express a également détecté des lieux appelés points chauds, dans lequel la température est encore plus chaude que dans le reste. Les scientifiques pensent que ce sont des endroits où le magma remonte à la surface des profondeurs..

Akatsuki

Également appelée Planet-C, elle a été lancée en 2010, étant la première sonde japonaise dirigée vers Vénus. Il a réalisé des mesures spectroscopiques, ainsi que des études de l'atmosphère et de la vitesse des vents, qui sont beaucoup plus rapides au voisinage de l'équateur.

Figure 11. Représentation artistique de la sonde japonaise Akatsuki pour l'exploration de Vénus. Source: NASA via Wikimedia Commons.

Les références

  1. Bjorklund, R. 2010. Espace! Vénus. Marshall Cavendish Corporation.
  2. Elkins-Tanton, L. 2006. Le système solaire: le Soleil, Mercure et Vénus. Chelsea House.
  3. Britannica. Vénus, planète. Récupéré de: britannica.com.
  4. Hollar, S. Le système solaire. Les planètes intérieures. Éditions éducatives Britannica.
  5. Seeds, M. 2011 Le système solaire. Septième édition. Apprentissage Cengage.
  6. Wikipédia. Géologie de Vénus. Récupéré de: es.wikipedia.org.
  7. Wikipédia. Vénus (planète). Récupéré de: es.wikipedia.org.
  8. Wikipédia. Vénus (planète). Récupéré de: en.wikipedia.org.

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