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How long is a day on Venus? Scientists
crack mysteries of our closest neighbor
by
Christopher Crockett, University of California, Los Angeles
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‘’ Combien de temps dure une journée sur Vénus? Les
scientifiques découvrent les mystères de notre plus proche voisin
par Christopher Crockett, Université de Californie, Los
Angeles
Les fondamentaux tels que le nombre d'heures dans une
journée vénusienne fournissent des données essentielles pour comprendre les
histoires divergentes de Vénus et de la Terre, affirment les chercheurs de
l'UCLA. Crédit: NASA / JPL-Caltech
Vénus est une énigme. C'est la planète voisine et pourtant elle révèle peu de choses sur elle-même. Une couverture opaque de nuages étouffe un paysage rude bombardé par les pluies acides et cuit à des températures qui peuvent liquéfier le plomb.
Récemment, de nouvelles observations lèvent le voile sur certaines des propriétés
les plus fondamentales de Vénus. En faisant rebondir à plusieurs reprises le
radar sur la surface de la planète au cours des 15 dernières années, une équipe
dirigée par l'UCLA a déterminé la durée précise d'une journée sur Vénus,
l'inclinaison de son axe et la taille de son noyau. Les résultats sont publiés
aujourd'hui dans la revue Nature Astronomy.
"Vénus est notre planète sœur, et pourtant ces
propriétés fondamentales sont restées inconnues", a déclaré Jean-Luc
Margot, professeur à l'UCLA en sciences de la Terre, des planètes et de
l'espace qui a dirigé la recherche.
La Terre et Vénus ont beaucoup en commun: les deux planètes
rocheuses ont presque la même taille, la même masse et la même densité. Et
pourtant, ils ont évolué sur des chemins très différents. Les fondamentaux tels
que le nombre d'heures dans une journée vénusienne fournissent des données
essentielles pour comprendre les histoires divergentes de ces mondes voisins.
Les changements dans la rotation et l'orientation de Vénus
révèlent comment la masse est répartie à l'intérieur. La connaissance de sa
structure interne, à son tour, alimente un aperçu de la formation de la
planète, de son histoire volcanique et de la façon dont le temps a modifié la
surface. De plus, sans données précises sur la façon dont la planète se
déplace, toute future tentative d'atterrissage pourrait être retardée de 30
kilomètres.
«Sans ces mesures», a déclaré Margot, «nous volons
essentiellement à l'aveugle».
Les nouvelles mesures radar montrent qu'une journée moyenne
sur Vénus dure 243,0226 jours terrestres, soit environ les deux tiers d'une
année terrestre. De plus, la vitesse de rotation de Vénus change constamment:
une valeur mesurée à un moment donné sera un peu plus grande ou plus petite
qu'une valeur précédente. L'équipe a estimé la durée d'une journée à partir de
chacune des mesures individuelles et a observé des différences d'au moins 20
minutes.
"Cela explique probablement pourquoi les estimations
précédentes ne concordaient pas", a déclaré Margot.
L'atmosphère lourde de Vénus est probablement responsable de
la variation. En se déplaçant autour de la planète, il échange beaucoup
d'énergie avec le sol solide, accélérant et ralentissant sa rotation. Cela se
produit également sur Terre, mais l'échange ajoute ou soustrait une
milliseconde à chaque jour. L'effet est beaucoup plus dramatique sur Vénus
parce que l'atmosphère est environ 93 fois plus massive que celle de la Terre
et qu'elle a donc beaucoup plus d'énergie à échanger. L'équipe dirigée par
l'UCLA rapporte également que Vénus s'incline d'un côté de précisément 2,6392
degrés (la Terre est inclinée d'environ 23 degrés), une amélioration de la
précision des estimations précédentes d'un facteur 10. Les mesures radar
répétées ont en outre révélé la vitesse glaciaire. à laquelle l'orientation de
l'axe de rotation de Vénus change, un peu comme une toupie d'enfant. Sur Terre,
cette «précession» prend environ 26 000 ans pour faire un cycle une fois. Vénus
a besoin d'un peu plus de temps: environ 29 000 ans.
Avec ces mesures exactes de la rotation de Vénus, l'équipe a
calculé que le noyau de la planète faisait environ 3 500 kilomètres de diamètre
- assez similaire à la Terre - bien qu'ils ne puissent pas encore en déduire
s'il est liquide ou solide.
À 21 reprises entre 2006 et 2020, Margot et ses collègues
ont visé des ondes radio sur Vénus depuis l'antenne Goldstone de 70 mètres de
large dans le désert de Mojave en Californie. Quelques minutes plus tard, ces
ondes radio ont rebondi sur Vénus et sont revenues sur Terre. L'écho radio a
été capté à Goldstone et au Green Bank Observatory en Virginie-Occidentale.
"Nous utilisons Vénus comme une boule disco
géante", a déclaré Margot, avec l'antenne radio agissant comme une lampe
de poche et le paysage de la planète comme des millions de minuscules
réflecteurs. "Nous l'illuminons avec une lampe de poche extrêmement
puissante - environ 100 000 fois plus brillante que votre lampe de poche
classique. Et si nous suivons les reflets de la boule disco, nous pouvons en
déduire les propriétés de la rotation [état]."
Les réflexions complexes éclairent et atténuent de manière
erratique le signal de retour, qui balaie la Terre. L'antenne Goldstone voit
l'écho en premier, puis Green Bank le voit environ 20 secondes plus tard. Le
délai exact entre la réception dans les deux installations fournit un
instantané de la vitesse à laquelle Vénus tourne, tandis que la fenêtre de
temps particulière dans laquelle les échos sont les plus similaires révèle
l'inclinaison de la planète.
Les observations ont nécessité un timing précis pour
s'assurer que Vénus et la Terre étaient correctement positionnées. Et les deux
observatoires devaient fonctionner parfaitement - ce qui n'a pas toujours été
le cas. "Nous avons constaté qu'il était en fait difficile de tout faire
fonctionner correctement en 30 secondes", a déclaré Margot. "La
plupart du temps, nous obtenons des données. Mais il est inhabituel que nous
obtenions toutes les données que nous espérons obtenir."
Malgré les défis, l'équipe va de l'avant et s'est tournée
vers les lunes de Jupiter, Europe et Ganymède. De nombreux chercheurs soupçonnent
fortement qu'Europa, en particulier, cache un océan d'eau liquide sous une
épaisse coque de glace. Les mesures radar au sol pourraient renforcer le cas
d'un océan et révéler l'épaisseur de la coquille de glace.
Et l'équipe continuera à faire rebondir le radar sur Vénus.
À chaque écho radio, le voile sur Vénus se soulève un peu plus, amenant notre
planète sœur dans une vue toujours plus nette.
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Venus plots a comeback
More information: Jean-Luc Margot et al. Spin state and moment of inertia of Venus, Nature
Astronomy (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01339-7
Journal information: Nature
Astronomy
Provided by University of
California
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Mes commentaires
Si une rotation de Venus vaut 243 jours terrestres j’
en déduit que le bombardement thermique solaire
et les phénomènes de convection
et de vents sont importants .J’ attends
plus de détails notamment les
températures au sol .. Peut –on y imaginer
l’ existence de sels ou de
métaux en fusion ???
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