LESIA - Observatoire de Paris

VIRTIS montre que la rotation de Vénus ralentit

lundi 13 février 2012

(mise à jour le 28 février 2012)

Les observations de la surface de Vénus par VIRTIS indiquent une rotation légèrement plus lente que dans les années 90.

Le domaine infrarouge contient quelques "fenêtres" étroites permettant d’observer la surface à travers l’atmosphère extrêmement dense et opaque de Vénus. Dès le début de la mission Venus-Express, ces fenêtres ont permis à VIRTIS d’établir des cartes topographiques de la surface, comparables à celles acquises au début des années 90 par Magellan avec un radar. La comparaison des deux jeux de données peut mettre en évidence des anomalies thermiques locales, ou des phénomènes de diffusion dans la basse atmosphère.

Mais cette comparaison a aussi mis en évidence un léger décalage entre les cartes Virtis et celles de Magellan. Cette différence peut atteindre 20 km, en faisant l’hypothèse naturelle que la période de rotation de la planète est celle mesurée très précisément par Magellan 15 ans plus tôt. Magellan avait permis d’observer la surface de Vénus pour la première fois en orbite. Au cours des quatre années de la mission, la sonde avait également permis de mesurer précisément la vitesse de rotation de la surface, très lente et rétrograde. La comparaison avec les cartes VIRTIS montre que les cartes différent encore d’un petit angle après compensation de la rotation, et permet de reprendre cette mesure sur une base de 16 ans — le temps écoulé entre les deux missions.

Les diverses sources d’erreur ayant été écartées, l’interprétation de cette différence est que la durée du jour elle-même a dû changer au cours de ces 16 années. L’écart observé est de 6,5 min / jour — à rapporter à une journée vénusienne de 243 jours terrestres. Il est 50 fois supérieur à la précision de la mesure de la période par Magellan. Les observations de Virtis sont en accord avec des observations radar récentes menées depuis la Terre.

L’explication la plus probable d’une telle variation tient à l’interaction entre surface et atmosphère : celle-ci est si dense que les frottements modifient la rotation selon les vents et les températures dans la basse atmosphère — le même phénomène existe sur Terre, mais combiné à l’effet des marées ne se traduit que par des variations de l’ordre de la ms / jour. Le haut de l’atmosphère de Vénus tourne bien plus vite que sa surface et ces frottements sont donc particulièrement importants ; ils auraient ralenti celle-ci au cours de la période. Une autre explication possible implique l’échange de moment cinétique avec la Terre lors des conjonctions entre les deux planètes.

Cette mesure permet indirectement de contraindre les propriétés du noyau de Vénus : plus celui-ci est dense, de grande taille, ou solide, plus efficacement la planète devrait résister à ce type de forces.

Rotation de Vénus
Rotation de Vénus

Les travaux scientifiques ont été effectués avec le soutien du CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) et de son homologue italien l’ASI (Agenzia Spaziale Italiana).

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