L’atmosphère de Vénus

Vénus
Une photographie de Vénus prise en 1990 par la sonde Galileo. L’image a été colorisée pour faire apparaître des détails et indiquer la couleur violette du filtre utilisé. On aperçoit de nombreux détails dans les nuages d’acide sulfurique qui recouvrent la planète. Crédit : NASA

L’atmosphère de Vénus

La caractéristique la plus marquante de Vénus est probablement son atmosphère. Les sondes spatiales lui ont trouvé une composition très différente de celle de la Terre, avec plus de 95 pour cent de gaz carbonique, un peu d’azote et des traces d’autres gaz.

Elles ont également montré que l’atmosphère n’est pas opaque dans son ensemble. En fait, ce sont des nuages concentrés dans une couche relativement fine située entre 45 et 65 kilomètres d’altitude qui nous empêchent d’observer la surface.

Ces nuages sont principalement constitués de gouttelettes d’acide sulfurique, avec un peu d’eau et de la poussière de soufre. Ils se déplacent très rapidement, à 350 kilomètres par heure, et font le tour de la planète en 4 jours terrestres, ce qui est 60 fois plus rapide que la rotation de la planète.

Les conditions atmosphériques à la surface de Vénus sont très hostiles. Les sondes y ont mesuré une pression 90 fois plus forte que sur Terre. La température n’est pas de reste et atteint 480 degrés Celsius.

C’est cette température très élevée qui explique pourquoi Vénus est si différente de la Terre. Après leur formation, les planètes étaient toutes deux entourées d’une atmosphère riche en gaz carbonique et en eau. Sur Terre, la vapeur d’eau s’est progressivement condensée pour former les océans et le gaz carbonique atmosphérique a été absorbé par les roches. Sur Vénus par contre, du fait de la proximité du Soleil, la température était trop haute pour que ces deux processus puissent se produire et l’atmosphère a plus ou moins conservé sa composition initiale.

L’effet de serre de Vénus

Même si la proximité du Soleil est en partie responsable de la température élevée sur Vénus, elle n’explique pas à elle seule cette valeur de 480 degrés. Celle-ci est liée à un phénomène appelé l’effet de serre qui se produit dans l’atmosphère.

Comme son nom l’indique, ce phénomène est de même nature que celui qui provoque le réchauffement de l’air dans une serre de jardin. La lumière qui entre dans une serre de jardin provient du Soleil et son maximum d’intensité se situe dans le visible, plus précisément dans le jaune. Comme le verre est transparent à la lumière visible, le rayonnement solaire n’a aucune difficulté à pénétrer dans la serre.

La matière présente à l’intérieur peut alors absorber le rayonnement puis le réémettre. Mais la température de cette matière est inférieure à celle du Soleil et la lumière réémise est produite dans le domaine infrarouge. Or le verre est opaque à l’infrarouge. Le rayonnement réémis par l’intérieur de la serre ne peut donc plus s’échapper vers l’extérieur, l’énergie qu’il transporte est prise au piège et convertie en chaleur : la serre s’échauffe.

Le phénomène est similaire dans le cas de Vénus, mais c’est le gaz carbonique présent dans l’atmosphère qui joue le rôle du verre. En effet, comme les parois de la serre de jardin, le gaz carbonique est transparent à la lumière visible mais opaque à l’infrarouge. Ainsi, la lumière solaire traverse l’atmosphère de la planète sans problème, mais une fois absorbée par le sol, elle est réémise sous forme infrarouge, se retrouve bloquée par le gaz carbonique et se met à réchauffer l’atmosphère.

C’est ce mécanisme qui fit augmenter la température de Vénus peu à peu jusqu’à atteindre la valeur actuelle. Remarquons que l’effet de serre existe aussi sur Terre mais de façon moins marquée car la concentration en gaz carbonique y est beaucoup plus faible.