La superrotation atmosphérique au niveau des nuages supérieurs de Vénus. Alors que la superrotation est présente des côtés jour et nuit de Vénus, il semble plus uniforme dans la journée (image AKATSUKI-UVI à 360 nm, côté droit), tandis que dans la nuit cela semble devenir plus irrégulier et imprévisible (composite des images Venus Express/VIRTIS à 3,8 μm, la gauche). Crédit :JAXA, ESA, J. Peralta (JAXA) et R. Hueso (UPV/EHU)
Vénus est souvent appelée la jumelle de la Terre parce que les deux planètes partagent une taille et une composition de surface similaires. Aussi, ils ont tous deux des atmosphères avec des systèmes météorologiques complexes. Mais c'est là que s'arrêtent les similitudes :Vénus est l'un des endroits les plus hostiles de notre système solaire. Son atmosphère se compose de 96,5% de dioxyde de carbone, avec des températures de surface constantes d'environ 500 degrés Celsius. Vénus est une planète à rotation lente :il lui faut environ 243 jours terrestres pour effectuer une rotation. On s'attendrait à ce que son atmosphère tourne au même rythme, mais en fait cela ne prend que quatre jours. Ce phénomène est appelé superrotation, et il provoque des turbulences importantes dans l'atmosphère de la planète. Les scientifiques ne comprennent pas encore pleinement son origine et son moteur, mais travaillent sur une réponse à cette énigme. Les nombreuses vagues dans l'atmosphère de la planète peuvent jouer un rôle important.
Les résultats de la recherche ont été générés par une collaboration internationale dirigée par l'Institut des sciences spatiales et astronautiques, Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA). Des experts en sciences spatiales et astronautiques et en astrophysique d'universités et d'institutions japonaises, Espagne, Italie, et l'Allemagne coopèrent au projet. De l'Allemagne, l'Institut rhénan de recherche environnementale de l'Université de Cologne et le Centre d'astronomie et d'astrophysique de la Technische Universität Berlin sont impliqués.
L'équipe de recherche a analysé les données générées par le vaisseau spatial Venus Express pour étudier les composants de l'atmosphère complexe de Vénus, y compris les mesures thermiques en ce qui concerne les modèles d'ondes horizontales et verticales. Les données comprenaient également les premières mesures globales du suivi de caractéristiques individuelles dans des images d'émission thermique à 3,8 et 5,0 m (micromètre) au cours de 2006-2008 et 2015.
Les informations verticales à l'unisson avec les données horizontales aident à comprendre la nature des modèles de vagues observés. Les informations verticales de l'instrument VeRa (une expérience dans l'atmosphère où les ondes radio envoyées par le vaisseau spatial Venus Express sont analysées) pourraient aider à identifier les ondes observées comme des ondes de gravité. Cette, à son tour, est cruciale pour l'analyse des processus atmosphériques.
Les mystérieux filaments rapides vus sur les nuages supérieurs nocturnes de Vénus avec l'instrument VIRTIS à bord de Venus Express. Crédit :ESA, S. Naito (Acamon), R. Hueso (UPV/EHU) et J. Peralta (JAXA)
Dr. Silvia Tellmann est vice-directrice du Département de recherche planétaire à l'Institut rhénan de recherche environnementale de l'Université de Cologne. Elle est experte en structure, dynamique, et la circulation des atmosphères planétaires et co-auteur de l'étude. « Nous avons pu relier les ondes de gravité stationnaires trouvées à des altitudes plus élevées avec les élévations de la surface de Vénus », elle dit. 'D'où, les vagues peuvent être expliquées par des courants de vent causés par des obstacles topographiques. Nous supposons que ces ondes stationnaires sont importantes pour la continuité de la superrotation dans l'atmosphère de Vénus.'
Exemples de nouveaux types de morphologie des nuages découverts du côté nocturne de Vénus grâce à Venus Express (ESA) et au télescope infrarouge IRTF (NASA) :ondes stationnaires (Venus Express, coin en haut à gauche), modèles "net" (IRTF, droit), filaments mystérieux (Vénus Express, en bas à gauche) et les instabilités dynamiques (Venus Express, carrément). Crédit :ESA, Nasa, J. Peralta (JAXA) et R. Hueso (UPV/EHU)
