OBSERVATION DE VENUS

Vénus, si belle à l'oeil nu, est bien décevante dans un instrument. Sa surface, entièrement masquée par un voile uniforme d'épais nuages sans contraste qui ne s'écartent jamais, présente peu d'intérêt. Le plus intéressant à suivre, ce sont ses phases. Choisissez le mois précédant sa conjonction inférieure : plus Vénus semble se rapprocher du Soleil, mieux sont croissant est dessiné. A la quadrature (élongation maximale), c'est une demi-lune de 25" de diamètre. Se rapprochant de la Terre et augmentant de diamètre, elle atteint bientôt son maximum d'éclat : soixante-neuf jours avant sa conjonction inférieure à 39° du Soleil, son diamètre apparent mesure alors 40" et sa magnitude peut atteindre -4,4. Une lunette grossissant 50 fois montre alors Vénus au même diamètre que la Lune à l'oeil nu. On n'aperçoit alors que le quart du disque illuminé, mais ce quart émet plus de lumière que lorsque la planète se trouve au plus près de la Terre, en nous présentant un croissant extrêmement mince, dont le diamètre peut mesurer jusqu'à 62".

A partir d'une lunette de 60 mm, avec une amplification d'un peu plus de 100 fois, il est possible de suivre convenablement l'évolution des phases de cette planète. La moindre longue-vue suffit pour apercevoir les phases de Vénus. Mais, il faut un télescope supérieur à 100 mm de diamètre pour remarquer une bordure estompée et irrégulière le long du cercle intérieur d'illumination et pour comparer les deux cornes du croissant qui sont souvent inégales. Vous pourrez alors suivre très loin leurs fines pointes. Ce prolongement des cornes du croissant vénusien est produit par l'éclairement de la haute atmosphère débordant au-dessus de l'hémisphère obscur. Il faut un excellent instrument et un ciel très pur pour deviner sur son disque quelques taches vagues et incertaines.

Le télescope 115/900, équipé d'un oculaire de 7 mm, révèle parfois quelques détails dans les nuées de l'atmosphère vénusienne. L'emploi d'un filtre bleuté (80A) peut se révéler plaisant pour l'observation de cet astre excessivement brillant. Atténuant le scintillement, le filtre offrira une vision plus reposante du fin croissant ou du globe vénusien.

Néanmoins, Vénus demeure un astre mystérieux qui se voile d'un épais manteau nuageux, interdisant toute observation de son sol. A l'oculaire, on ne voit donc guère plus qu'une étendue blanchâtre avec parfois quelques irrégularités d'éclat, à proximité du terminateur, dues à la diffusion solaire dans la haute atmosphère de la planète.

Rappelons à tous ceux qui voudraient donner une échelle kilométrique à leurs observations, que lors de l'élongation maximale, lorsque la phase est en quartier, 1" est égale à 513 km sur le terrain.

Bien qu'elle soit celle qui s'approche le plus près de la Terre (42 millions de km), cette planète est pourtant décevante et offre peu d'intérêt pour l'observateur.

Puisqu'elle circule entre le Soleil et la Terre, elle peut passer devant le Soleil. Evénement très rare car la planète transite en général un peu au-dessus ou au-dessous du disque solaire. Les plans des kilomètres. Cette orbites de Vénus et de la Terre font un angle faible, 3° 24', mais suffisant pour qu'on ne voit pas Vénus passer devant le disque solaire à chaque conjonction inférieure. Le dernier passage remonte à 1882, le prochain se produira le 7 juin 2004, suivi par un autre le 5 juin 2012, puis le 11 décembre 2117...

ORBITE ET PHASES

Vénus décrit une orbite quasi circulaire : la distance de cet astre au Soleil ne varie que de 107 à 109 millions de kilomètres. Cette orbite est parcourue en 225 jours. La distance de la Terre à Vénus, par contre, varie dans des proportions considérables, de 41 à 258 millions de kilomètres, et Vénus présente un effet de phase très important. Au moment, par exemple, de la conjonction supérieure, Vénus montre sa face entièrement éclairée, mais alors son diamètre apparent est très petit : 10 secondes d'arc. Au moment de la conjonction inférieure, le diamètre est très grand : 66 secondes d'arc, mais Vénus présente alors sa face obscure, seul un mince liséré brillant dessine son contour. Ces phases peuvent être observées avec une petite lunette d'amateur.

GLOBE DE VENUS

Le globe de Vénus a un diamètre de 12 240 kilomètres; il s'agit du diamètre optique donné en 1964 par Vaucouleurs. De nombreuses mesures du diamètre de la planète solide ont été effectuées par radar. La valeur couramment admise à l'heure actuelle est 12 100 ± 10 km.

Son albédo élevé, 0,69, alors que celui de la Terre ne vaut que 0,39, est dû à l'existence d'un manteau continu de nuages. C'est ce manteau qui soustrait le sol de Vénus à l'observation visuelle, c'est lui qui est responsable des difficultées à mesurer le diamètre et la vitesse de rotation du globe solide de Vénus.

L'ATMOSPHERE DE VENUS

En juillet 1959, Vénus occulta Régulus, étoile très brillante. Régulus ne disparut pas brutalement derrière Vénus et la courbe de décroissance progressive de la lumière de l'étoile en fonction du temps a donné des indications sur la pression et l'épaisseur de la haute atmosphère.

Pour ce qui est de la composition chimique, la présence de dioxyde de carbone (CO₂) a été décelée par l'analyse spectrale et, en 1967, Goody affirmait que le CO₂ était probablement le constituant majeur de l'atmosphère vénusienne. L'analyse spectrale indiquait également la présence de vapeur d'eau en quantité minime. Mais qu'il s'agisse de température, de pression ou de composition chimique, les progrès décisifs devraient venir des études spatiales.

CONQUETE DE VENUS

Vénus est la première planète à avoir reçu la visite d'un engin spatial. Le 14 décembre 1962, la sonde américaine Mariner - 2 survola Vénus à 35 000 km de distance. Ensuite, vinrent Mariner - 5, en octobre 1967, et Mariner - 10, en février 1974. Les soviétiques aussi ont développé un important programme spatial de recherches vénusiennes. Le premier succès russe est dû à Vénus - 4, le 18 octobre 1967. Cette sonde a étudié l'atmosphère de Vénus jusqu'à 28 km d'altitude, avant d'être détruite par la pression atmosphérique qui approchait déjà de 2 mégapascals. En 1967, Vénus - 5 et Vénus - 6 descendirent un peu plus dans l'atmosphère de Vénus. Et le 15 décembre 1970, Vénus - 7 fonctionna jusqu'au moment où elle toucha le sol vénusien. Puis en juillet 1972, Vénus - 8 parvint à transmettre des renseignements scientifiques depuis le sol de la planète, pendant près d'une heure. Enfin, le 22 octobre 1975, la sonde Vénus - 9 a pris la première photographie du sol vénusien. A la surprise des astronomes, cette photographie a montré quelques roches et cailloux. Les explorations simultanées des américains (mission Pioneer Vénus 1 et 2) et soviétiques (Vénus 11 et 13), en décembre 1978, confirment la composition de l'atmosphère de Vénus :

On a décelé la présence de soufre et d'acide sulfurique. La température est légèrement inférieure à 460°C. Les satellites américains ont permis d'établir une carte précise de la planète.

	Des continents ont peut-être existé sur Vénus. En effet, les astronomes pensent que, dans sa jeunesse, Vénus était couverte d'océans desquels émergeaient des continents. La sonde européenne Vénus Express a apporté en 2009 des éléments qui renforcent cette hypothèse. Grâce au spectromètre Virtis de la sonde, Nils Müller (université de Münster, Allemagne) a établi la toute première carte infrarouge de l'hémisphère sud de la planète, dans une étroite fenêtre de l'infrarouge où l'épaisse couche de nuages est transparente. Elle fait apparaître que les plateaux Lada Terra, Phoebe et Alpha Regio sont différents du reste de la planète. Ils sont plus vieux et rayonnent moins dans l'infrarouge, ce qui signifie qu'ils sont moins chauds. Ils seraient l'équivalent des premiers continents formés sur Terre, il y a plus de 4 milliards d'années. Or, sur Terre, ce sont les continents faits de roches granitiques qui portent cette signature. Le granite est produit lorsque du basalte plonge dans les entrailles de la planète par le jeu des plaques tectoniques, puis, mêlé à de l'eau, cristallise dans la profondeur des continents. Nils Müller en conclut que si ces hauts plateaux sont faits de granite, c'est qu'ils devaient autrefois constituer des continents où l'activité magmatique était importante et autour desquels se trouvaient des océans. Vénus étant de même taille que la Terre, son activité volcanique doit être de même intensité que celle qui agite la croûte terrestre. Pourtant, Vénus Express n'a pas encore détecté de volcans en éruption.
	La détection de laves récentes à la surface de la planète Vénus indique que le volcanisme semble toujours actif sur notre voisine. Les dernières éruptions remonteraient à quelques centaines d'années seulement. Autant dire hier, à l'échelle géologique ! Cette découverte a été permise grâce à Venus Express, en orbite autour de la planète depuis avril 2006. La sonde européenne a observé neuf "points chauds" (similaires aux îles d'Hawaï) avec son instrument infrarouge Virtis. Dans trois d'entre eux, elle a repéré des terrains lisses, c'est-à-dire jeunes, mais également des minéraux particuliers formés lors d'éruptions récentes. Un résultat dû à l'équipe de Sue Smrekar, du Jet Propulsion Laboratory (Californie). Au fil des années, les scientifiques ont récolté plusieurs indices forts d'un volcanisme actif sur Vénus. Par exemple, du matériau chaud en provenance des entrailles de la planète, ou encore des gaz atmosphériques qui, sur Terre, sont éjectés lors d'éruptions. Mais c'est la première fois qu'ils obtiennent des preuves solides d'une activité récente.
	Des coulées de magma encore tiède, datant de seulement quelques décennies, ont été identifiées à la surface de la planète Vénus. Les astronomes traquent depuis longtemps les preuves de l'activité géologique de Vénus, car la surface de la planète est constellée de plus d'un millier de volcans. Nataliya Bondarenko et ses collègues de l'université de Californie Santa Cruz ont analysé les données micro-ondes récoltées par la sonde Magellan, en orbite autour de Vénus au début des années 1990. Un rayonnement micro-ondes est notamment émis par des sources de chaleur. Dans la région de Bereghinia Planitia, dans l'hémisphère Nord, ils ont mis en évidence des coulées de lave plus chaudes de 85°C que le reste de la surface. Leur conclusion : cette lave est jeune et n'a que quelques décennies. En effet, si elle avait coulé voici plus d'un siècle, elle se serait déjà refroidie. D'autres découvertes récentes penchent en faveur d'une activité géologique sur Vénus. Ainsi, en avril 2010, une équipe internationale avait publié dans Science un article décrivant des coulées de lave "fraîches" dans trois régions de l'hémisphère Sud de Vénus. Ces coulées ont été détectées grâce à la sonde européenne Venus Express, actuellement sur orbite autour de Vénus. Elles dateraient de moins de 250 000 ans. Les arguments avancés par Nataliya Bondarenko ne sont pas irréfutables, commente Pierre Drossart, de l'observatoire de Paris-Meudon, membre de l'équipe Venus Express. Les excès de rayonnements micro-ondes observés pourraient être liés aussi à la topographie. En effet, plus un terrain est rugueux, plus il émet de rayonnement thermique, comme les micro-ondes ou les infrarouges.

HAUTE TEMPERATURE DU SOL

L'hypothèse de l'effet de serre, pour rendre compte de la haute température du sol de Vénus, est la plus satisfaisante. Cet effet de serre serait produit par le gaz carbonique et la vapeur d'eau de l'atmosphère vénusienne. La couche de nuages, qui diffuse la lumière solaire et nous cache le sol, n'est pas complètement opaque au rayonnement visible. Elle laisse filtrer jusqu'au sol une grande partie des radiations solaires. Le sol est chauffé et émet un rayonnement propre dont le maximum se situe dans l'infrarouge, à des longueurs d'onde que le gaz carbonique et la vapeur d'eau ne laissent pas s'échapper.

LA PERIODE DE ROTATION DE VENUS

Pour connaître la période de rotation d'une planète, on utilise, en général, le déplacement, au cours du temps, de détails précis de la surface. Cette méthode est d'un emploi plus que difficile sur Vénus et la valeur de la période de rotation de cette planète a divisé les astronomes pendant trois siècles ! Les premières mesures remontent au XVII^e siècle et les premier résultats furent très discordants. Ce que l'on peut affirmer, c'est que l'enveloppe nuageuse de Vénus est animée d'un mouvement rétrograde d'une période moyenne de quatre jours. Par contre, pour les radaristes, qui mesurent la vitesse de rotation du sol de Vénus, le résultat aussi est quasi certain : Vénus tourne extrêmement lentement; la période est probablement de 243 jours, dans le sens rétrograde également. Mais cette hypothèse implique que la haute atmosphère nuageuse tourne 60 fois plus vite que le globe solide de Vénus. Expliquer le cataclysme permanent qui en résulterait est toutefois difficile. Pourtant les sondes spatiales semblent bien confirmer cette hypothèse.