Vénus est très similaire à la Terre dans certaines caractéristiques. Cependant, ces deux planètes présentent également des différences significatives en raison des particularités de la formation et de l'évolution de chacune d'elles, et les scientifiques identifient de plus en plus de telles caractéristiques. Nous examinerons ici plus en détail l'une des caractéristiques distinctives - la nature particulière du champ magnétique de Vénus, mais nous nous tournons d'abord vers les caractéristiques générales de la planète et certaines hypothèses affectant les problèmes de son évolution.
Vénus dans le système solaire
Vénus est la deuxième planète la plus proche du Soleil, voisine de Mercure et de la Terre. Par rapport à notre luminaire, il se déplace sur une orbite presque circulaire (l'excentricité de l'orbite vénusienne est inférieure à celle de la terre) à une distance moyenne de 108,2 millions de km. Il convient de noter que l'excentricité est une valeur variable, et dans un passé lointain, elle pourrait être différente en raison des interactions gravitationnelles de la planète avec d'autres corps du système solaire.
Vénus n'a pas de satellites naturels. Il existe des hypothèses selon lesquelles la planète possédait autrefois un grand satellite, qui a ensuite été détruit par l'action des forces de marée ouperdu.
Certains scientifiques pensent que Vénus a subi une collision tangente avec Mercure, provoquant la projection de ce dernier sur une orbite inférieure. Vénus a changé la nature de la rotation. On sait que la planète tourne extrêmement lentement (tout comme Mercure, soit dit en passant) - avec une période d'environ 243 jours terrestres. De plus, le sens de sa rotation est opposé à celui des autres planètes. On peut dire qu'il tourne, comme s'il se retournait.
Caractéristiques physiques principales de Vénus
Avec Mars, la Terre et Mercure, Vénus appartient aux planètes telluriques, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un corps rocheux relativement petit composé principalement de silicate. Il est similaire à la Terre en taille (diamètre 94,9% de la terre) et en masse (81,5% de la terre). La vitesse d'échappement à la surface de la planète est de 10,36 km/s (sur Terre, elle est d'environ 11,19 km/s).
De toutes les planètes terrestres, Vénus a l'atmosphère la plus dense. La pression à la surface dépasse 90 atmosphères, la température moyenne est d'environ 470 °C.
À la question de savoir si Vénus a un champ magnétique, il y a la réponse suivante: la planète n'a pratiquement pas de champ propre, mais en raison de l'interaction du vent solaire avec l'atmosphère, un "faux" champ induit se pose.
Un peu sur la géologie de Vénus
La grande majorité de la surface de la planète est formée par les produits du volcanisme bas altique et est une combinaison de champs de lave, de stratovolcans, de volcans boucliers et d'autres structures volcaniques. Peu de cratères d'impact ont été trouvés, etsur la base du comptage de leur nombre, il a été conclu que la surface de Vénus ne peut pas avoir plus d'un demi-milliard d'années. Il n'y a aucun signe de tectonique des plaques sur la planète.
Sur Terre, la tectonique des plaques, associée aux processus de convection du manteau, est le principal mécanisme de transfert de chaleur, mais cela nécessite une quantité d'eau suffisante. Il faut penser que sur Vénus, faute d'eau, la tectonique des plaques s'est soit arrêtée à un stade précoce, soit n'a pas eu lieu du tout. Ainsi, la planète ne pourrait se débarrasser de l'excès de chaleur interne que par l'apport global de matière du manteau surchauffée à la surface, éventuellement avec la destruction complète de la croûte.
Un tel événement aurait pu avoir lieu il y a environ 500 millions d'années. Il est possible que ce ne soit pas le seul dans l'histoire de Vénus.
Le noyau et le champ magnétique de Vénus
Sur Terre, le champ géomagnétique global est généré en raison de l'effet dynamo créé par la structure spéciale du noyau. La couche externe du noyau est fondue et se caractérise par la présence de courants convectifs qui, associés à la rotation rapide de la Terre, créent un champ magnétique assez puissant. De plus, la convection contribue au transfert de chaleur actif depuis le noyau solide interne, qui contient de nombreux éléments lourds, y compris radioactifs, la principale source de chauffage.
Apparemment, sur le voisin de notre planète, tout ce mécanisme ne fonctionne pas en raison du manque de convection dans le noyau externe liquide - c'est pourquoi Vénus n'a pas de champ magnétique.
Pourquoi Vénus et la Terre sont-elles si différentes ?
Les raisons de la sérieuse différence structurelle entre deux planètes aux caractéristiques physiques similaires ne sont pas encore tout à fait claires. Selon un modèle récemment construit, la structure interne des planètes rocheuses se forme en couches à mesure que la masse augmente, et la stratification rigide du noyau empêche la convection. Sur Terre, le noyau multicouche a vraisemblablement été détruit à l'aube de son histoire à la suite d'une collision avec un objet assez gros - Theia. De plus, l'émergence de la Lune est considérée comme le résultat de cette collision. L'effet de marée d'un grand satellite sur le manteau et le noyau de la Terre peut également jouer un rôle important dans les processus convectifs.
Une autre hypothèse suggère que Vénus avait à l'origine un champ magnétique, mais que la planète l'a perdu en raison d'une catastrophe tectonique ou d'une série de catastrophes mentionnées ci-dessus. De plus, en l'absence de champ magnétique, de nombreux chercheurs "blâment" la rotation trop lente de Vénus et la faible précession de l'axe de rotation.
Caractéristiques de l'atmosphère vénusienne
Vénus a une atmosphère extrêmement dense, composée principalement de dioxyde de carbone avec un petit mélange d'azote, de dioxyde de soufre, d'argon et de quelques autres gaz. Une telle atmosphère est source d'un effet de serre irréversible, empêchant de quelque manière que ce soit la surface de la planète de se refroidir. Peut-être que le régime tectonique "catastrophique" décrit ci-dessus de son intérieur est également responsable de l'état de l'atmosphère de "l'étoile du matin".
La plus grande partie de l'enveloppe de gazVénus est enfermée dans la couche inférieure - la troposphère, s'étendant à des altitudes d'environ 50 km. Au-dessus se trouve la tropopause et au-dessus se trouve la mésosphère. La limite supérieure des nuages, constituée de dioxyde de soufre et de gouttelettes d'acide sulfurique, est située à une altitude de 60 à 70 km.
Dans la haute atmosphère, le gaz est fortement ionisé par le rayonnement ultraviolet solaire. Cette couche de plasma raréfié s'appelle l'ionosphère. Sur Vénus, il est situé à une altitude de 120 à 250 km.
Magnétosphère induite
C'est l'interaction des particules chargées du vent solaire et du plasma de la haute atmosphère qui détermine si Vénus possède un champ magnétique. Les lignes de force du champ magnétique portées par le vent solaire se courbent autour de l'ionosphère vénusienne et forment une structure appelée magnétosphère induite (induite).
Cette structure comporte les éléments suivants:
- Une onde de choc en arc située à une hauteur d'environ un tiers du rayon de la planète. Au pic de l'activité solaire, la région où le vent solaire rencontre la couche ionisée de l'atmosphère est beaucoup plus proche de la surface de Vénus.
- Couche magnétique.
- La magnétopause est en fait la limite de la magnétosphère, située à une altitude d'environ 300 km.
- La queue de la magnétosphère, où les lignes de champ magnétique étirées du vent solaire se redressent. La longueur de la queue magnétosphérique de Vénus est de un à plusieurs dizaines de rayons planétaires.
La queue est caractérisée par une activité particulière - les processus de reconnexion magnétique, conduisant à l'accélération des particules chargées. Dans les régions polaires, à la suite de la reconnexion, des faisceaux magnétiques peuvent se former,semblable à la terre. Sur notre planète, la reconnexion des lignes de champ magnétique sous-tend le phénomène des aurores.
C'est-à-dire que Vénus a un champ magnétique formé non pas par des processus internes dans les entrailles de la planète, mais par l'influence du Soleil sur l'atmosphère. Ce champ est très faible - son intensité est en moyenne mille fois plus faible que celle du champ géomagnétique terrestre, mais il joue un certain rôle dans les processus se produisant dans la haute atmosphère.
La magnétosphère et la stabilité de l'enveloppe gazeuse de la planète
La magnétosphère protège la surface de la planète de l'impact des particules chargées énergétiques du vent solaire. On pense que la présence d'une magnétosphère suffisamment puissante a rendu possible l'émergence et le développement de la vie sur Terre. De plus, la barrière magnétique empêche dans une certaine mesure l'atmosphère d'être emportée par le vent solaire.
Les ultraviolets ionisants pénètrent également dans l'atmosphère, qui n'est pas retardée par le champ magnétique. D'une part, de ce fait, l'ionosphère apparaît et un écran magnétique se forme. Mais les atomes ionisés peuvent quitter l'atmosphère en entrant dans la queue magnétique et en y accélérant. Ce phénomène est appelé emballement ionique. Si la vitesse acquise par les ions dépasse la vitesse d'échappement, la planète perd rapidement son enveloppe gazeuse. Un tel phénomène est observé sur Mars, qui se caractérise par une faible gravité et, par conséquent, une faible vitesse d'échappement.
Vénus, avec sa gravité plus forte, retient plus efficacement les ions de son atmosphère, car ils en ont besoinprendre plus de vitesse pour quitter la planète. Le champ magnétique induit de la planète Vénus n'est pas assez puissant pour accélérer significativement les ions. Par conséquent, la perte d'atmosphère ici est loin d'être aussi importante que sur Mars, malgré le fait que l'intensité du rayonnement ultraviolet est beaucoup plus élevée en raison de la proximité du Soleil.
Ainsi, le champ magnétique induit de Vénus est un exemple de l'interaction complexe de la haute atmosphère avec divers types de rayonnement solaire. Avec le champ gravitationnel, c'est un facteur de stabilité de l'enveloppe gazeuse de la planète.
