Malgré ses conditions infernales, Vénus a peut-être déjà été un monde accueillant. C'est juste un peu plus petit que la Terre, et si de l'eau arrivait de la même manière sur les deux planètes, Vénus aurait pu autrefois héberger des océans à sa surface. À un moment donné, cependant, son atmosphère a décollé sous l'effet d'un effet de serre et les températures à la surface sont suffisamment chaudes pour faire fondre le plomb.
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Les scientifiques planétaires ont essayé de comprendre ce qui était arrivé à la pauvre Vénus pour déclencher cette transformation spectaculaire. Aujourd'hui, les simulations offrent une théorie intrigante - bien que très récente -: Vénus a développé son atmosphère étouffante à la suite d'une collision avec un objet de la taille du Texas.
Cedric Gillmann de l'Observatoire Royal de Belgique et ses collègues ont simulé ce qui se produirait si des objets de tailles variées s'écroulaient sur Vénus. Ils ont constaté que les effets immédiats, tels que le rejet d'une partie de l'atmosphère dans l'espace, n'entraînaient que de petits changements dont la planète pourrait se remettre rapidement. Mais un impact significatif aurait pu entraîner des changements profonds dans le manteau qui auraient pu changer la géologie et l'atmosphère de la planète sur des centaines de millions d'années, en particulier si cela se produisait lorsque Vénus était relativement jeune.
"Il y a des périodes où un impact important peut suffire à transformer une surface froide en une surface chaude et à changer l'histoire de la planète", a déclaré Gillmann.
Selon leurs modèles, si un objet sphérique d'une largeur comprise entre 500 et 1 000 km frappait Vénus, l'énergie de l'objet en collision aurait suffisamment réchauffé le manteau supérieur pour le faire fondre. Cette partie fondue serait remontée à la surface et se serait étendue en une longue couche peu profonde juste sous la croûte. L'eau et le dioxyde de carbone dans le manteau pourraient alors être rejetés à la surface sous forme de gaz, ce qui aurait pu provoquer un changement important de l'atmosphère de la planète.
Si Vénus subissait un choc suffisamment tôt dans sa vie, l'eau libérée du manteau aurait peut-être été dissipée par le vent solaire plus puissant qui ruisselait d'un jeune soleil plus actif, laissant une planète plus sèche. Avec l'essentiel de l'eau de la planète retirée du manteau, il ne resterait plus grand-chose pour rester piégé dans l'atmosphère une fois que l'activité solaire se sera calmée. L'atmosphère dense qui en résulte, riche en dioxyde de carbone, contribuerait à réchauffer considérablement la planète, a rapporté l'équipe dans le numéro d'avril d' Icare .
"Une collision importante affectera non seulement la formation de grands cratères à la surface, mais également l'atmosphère par diverses étapes", a déclaré Simone Marchi du Southwest Research Institute, dans le Colorado, qui n'a pas participé à la recherche. . "[La nouvelle étude] se concentre sur un effet qui n'a peut-être pas été entièrement étudié dans le passé - ce qui se produit précisément dans l'évolution interne de la planète."
Les impacts d'objets de cette taille sont rares. Selon d'autres études, des corps de la taille de la planète naine Ceres, large de 90 km, percuteraient les planètes environ une fois dans leur vie. Les objets plus grands sont encore plus rares.
"Aucun impact de ce type n'aurait dû se produire au cours des trois derniers milliards d'années environ", a déclaré Gillmann. Cependant, nous savons que le système solaire primitif a traversé une période appelée le bombardement intensif tardif, lorsque des fragments de protoplanètes se sont écrasés dans les mondes rocheux proches du soleil, laissant des dizaines de cratères. Et il y a beaucoup de preuves que la Terre a subi une collision importante dans sa jeunesse. Les scientifiques pensent qu'un corps de la taille de Mars s'est écrasé sur notre planète, découpant le matériau qui a formé la lune.
Alors pourquoi la Terre ne s'est-elle pas retrouvée avec un super effet de serre? L'objet en collision est estimé être beaucoup plus grand - environ 4 000 milles de large. Un tel impact drastique aurait complètement enlevé et reformé la surface de la Terre, lui permettant essentiellement de se réinitialiser. Sur Vénus, cependant, la croûte serait restée intacte, seule une petite partie du manteau aurait pu s'infiltrer dans l'atmosphère de la planète.
Les cartes radar de la surface de Vénus montrent un monde dominé par des structures volcaniques. (NASA / JPL) Si un impact massif a vraiment suffisamment marqué Vénus pour changer d'atmosphère, les autres effets ne sont pas immédiatement apparents. La surface de la planète est relativement jeune, recouverte de lave qui pourrait provenir d'un impact ou de ses volcans jadis actifs. Mais il y a plus d'indices indirects. La planète a une rotation étrangement lente - une journée sur Vénus est plus longue que son année - et elle tourne en arrière par rapport au reste des planètes du système solaire.
Des études antérieures ont suggéré que l'étrange effet de Vénus aurait pu être causé par un impact majeur. Néanmoins, un impact significatif n'est pas le seul moyen de réchauffer l'atmosphère de la planète. Des volcans en éruption au cours de milliards d'années auraient également pu canaliser le dioxyde de carbone du manteau à la surface, chauffant ainsi la planète au cours de son histoire.
M. Marchi a ajouté qu'il aimerait avoir des estimations plus détaillées sur les quantités et la composition des gaz éliminés des différentes collisions, facteurs qui dépendraient du moment où un impact se produirait dans l'histoire de la planète.
"Il s'agit d'un processus fondamental non seulement pour Vénus, mais pour toutes les planètes terrestres", a-t-il déclaré.
L'une des plus grandes difficultés pour créer des modèles plus détaillés provient du fait que nous disposons de très peu de données. Alors que Mars a reçu un grand nombre de visiteurs robotiques au cours des 40 dernières années, le "jumeau diabolique" de la Terre a suscité beaucoup moins d’attention.
"Pour le moment, nous n'avons tout simplement pas beaucoup d'informations sur l'histoire de Vénus, ce qui pourrait nous aider à trouver la preuve d'un impact", a déclaré Gillmann. "Nous espérons que d'autres missions et observations pourront trouver des zones plus anciennes."
