Symbolesymbole Vénus
Découvreur / Date de découverteInconnu / Antiquité
Rayon(équatorial)6 051,8 km (0,95 Terre)
Masse4,8685×1024 kg (0,815 Terre)
Période de rotation (jour sidéral)– 243,0185 jours (sens rétrograde)
Période de révolution224,70096 jours
Aphélie108 942 109 km (0,72823128 ua)
Périhélie107 476 259 km (0,71843270 ua)
Température moyenne (surface)737°K =  464°C
SatelliteAucun

Deuxième planète tellurique du système solaire

Vénus s’apparente par sa taille à la Terre ; sa masse (4,87×1024 kg) et son rayon (6 052 km) représentent respectivement 0,81 masse et 0,95 rayon terrestres. Son orbite autour du Soleil est quasiment circulaire, parcourue en 224,7 jours, inclinée de 3,4 degrés sur l’écliptique, de demi-grand axe 0,72 unité astronomique (108 millions de km). En fait, la plus grande proximité de Vénus au Soleil implique des différences fondamentales entre les deux planètes.

Après le Soleil et la Lune, Vénus est l’astre le plus brillant du ciel, avec une magnitude moyenne de – 4,4. Vénus n’est visible que le soir, au plus trois heures après le coucher du Soleil, ou le matin trois heures avant son lever, ce qui explique son surnom d’étoile du berger. Vénus présente des phases, dont l’observation nécessite une paire de jumelles, ou mieux une petite lunette. Selon l’éloignement à la Terre, Vénus apparaît comme un petit disque presque complet, de diamètre 10 secondes d’arc, ou comme un fin croissant 6 fois plus grand. En lumière visible, aucun détail n’apparaît.


La rotation

L’absence de satellite autour de Vénus a privé cette planète de la stabilité que la Lune procure à la Terre. Alors que l’axe de rotation initial de Vénus était perpendiculaire au plan de son orbite, d’infimes perturbations répétitives l’ont peu à peu fait basculer presque entièrement (l’axe est incliné de 178°). En parallèle, le mouvement de rotation propre s’est fortement ralenti, si bien que la rotation propre de Vénus vaut – 243 jours. Cette valeur négative signifie que la rotation, très lente, est de plus rétrograde. Le jour vénusien est finalement de 117 jours terrestres. On explique le ralentissement de la rotation par les effets de marées solaires sur l’atmosphère très développée de la planète.


L’atmosphère

Vénus présente en effet une atmosphère très dense : la pression à la surface vaut 92 atmosphères, soit la pression sur Terre sous 1 km d’océan. Le dioxyde de carbone CO2 est majoritaire, à 96 % ; le deuxième constituant est le diazote N2 ; les principaux constituants minoritaires sont le dioxyde de soufre SO2 et l’eau. En fait, les constituants majoritaires se retrouvent en quantités semblables sur Terre, le diazote dans l’atmosphère, mais le dioxyde de carbone piégé au sol sous forme de carbonates. Dans le cas de Vénus, il ne peut être sous forme solide en raison de la température, qui en moyenne atteint 730 K, soit 457 °C. Elle dépasse donc celle qui règne sur Mercure, pourtant presque deux fois plus proche du Soleil. Seul un formidable effet de serre peut rendre compte d’un tel excès : sur Terre, il conduit à un réchauffement de 31 °C, mais sur Vénus le gain est supérieur à 300 °C.


L’effet de serre

Alors que les atmosphères primitives de Vénus et de la Terre (celle de Mars également) étaient très semblables, l’effet de serre a donc réussi à faire diverger les atmosphères actuelles. Plusieurs scénarios s’opposent pour expliquer la hausse de température sur Vénus, survenue plus ou moins tôt dans l’histoire de la planète selon que l’eau y a participé ou non. Le scénario d’effet de serre humide suppose que l’atmosphère primitive de la planète fut, très rapidement après sa formation, dominée par plus de 200 atmosphères d’eau, avec comme conséquence une température très élevée interdisant la fixation de l’élément carbone dans les sols.


Les nuages

L’atmosphère est surmontée d’une épaisse couche nuageuse qui explique l’albédo élevé de la planète : 70 % du rayonnement solaire est réfléchi par les nuages des hautes couches atmosphériques. Ces nuages s’étendent sur 20 km d’épaisseur, entre 50 et 70 km d’altitude. Ils recouvrent totalement la planète ; en comparaison, la couverture nuageuse moyenne de la Terre n’est que de moitié. Ils sont constitués de gouttelettes d’acide sulfurique en solution aqueuse. Le mécanisme de formation de ces nuages ressemble à celui des brouillards acides urbains : l’oxygène atomique O, obtenu par photodissociation du composant majoritaire CO2, réagit avec le dioxyde de soufre SO2 (forme à l’équilibre de l’élément soufre en atmosphère oxydante), pour donner du trioxyde de soufre SO3. La présence de traces d’eau H2O, conduit à l’acide sulfurique, H2SO4.

Alors que la rotation est très lente et les vents à la surface très faibles, les nuages sont animés de vents zonaux violents, qui conduisent à une super-rotation de la haute atmosphère en 4,2 jours. Ce phénomène a été expliqué au moyen de simulations numériques complexes. Il apparaît que cette rotation de la haute atmosphère, soixante fois plus rapide que celle du sol, est indispensable à l’équilibre du bilan thermique entre les régions équatoriales et polaires. La structure zonale en Y qui apparaît sur les images ultraviolettes de l’atmosphère indique cette rapide circulation atmosphérique.


La surface et la structure interne

La surface de Vénus paraît essentiellement recouverte de gigantesques coulées de lave. Les plus vieux terrains datent d’environ 800 millions d’années, et il semble que toute la surface fut bouleversée il y a 300 à 500 millions d’années. Le relief vénusien présente le même modelé que le relief terrestre, avec des structures d’origine tectonique ou volcanique, et des déformations par impact de météorites. Après les observations radar menées de la Terre par les radiotélescopes géants (celui d’Arecibo, par exemple), limitées aux régions proches de l’équateur, la sonde Magellan a permis d’établir une cartographie très précise. 

Le relief de Vénus paraît extrêmement nivelé, bien que plus de 70 % de la surface ne s’écarte pas de plus de 500 m par rapport au niveau moyen. Les deux principaux continents, Ishtar Terra et Aphrodite Terra, représentent seulement 10 % de la surface totale, et ne s’élèvent en moyenne que de 1 500 m. Les dépressions s’étagent aux alentours de – 1 000 m, certaines descendant jusqu’à- 3 000 m. Parmi les structures individuelles, on peut citer la petite région Beta Regio, qui présente deux volcans ayant eu une activité récente. Malgré l’identification de plusieurs centaines de volcans importants, aucun signe d’un volcanisme actuel n’a pu être décelé. Enfin, à la surface n’existe aucun cratère d’impact de taille inférieure à 2 km : l’atmosphère épaisse joue un rôle de bouclier efficace. 

La structure interne de Vénus est très semblable à celle de la Terre. En l’absence de données sismiques, et donc de mesures directes du profil de masse volumique, cette assertion est fondée sur la similitude entre les rayons, masses et densités moyennes de planètes. Vénus est en fait légèrement moins dense que la Terre : 5,25 contre 5,52 fois la densité de l’eau. À l’analogue de la Terre et de Mars, un noyau de fer, de 3 000 km de rayon environ, est entouré d’un manteau de roches fondues. La croûte de Vénus serait relativement épaisse. Du fait de sa rotation trop lente, Vénus ne possède pas de champ magnétique.


L’exploration spatiale

Une part non négligeable de nos informations sur l’atmosphère de Vénus provient des observations. Grâce à la puissance des chaînes de détection moderne (grands télescopes, détecteurs performants, informatique), l’observation du sol vénusien est devenue possible dans les domaines radio et infrarouge, malgré l’épaisseur de l’atmosphère. 

Plus de vingt sondes spatiales sont allées rendre visite à la planète Vénus. Mariner 2 effectua en 1962 le premier survol de la planète. En 1970, la sonde soviétique Venera 7, en se posant sur Vénus, fut en fait la première à explorer le sol d’une autre planète. Les sondes Venera 8 à 14 suivirent entre 1970 et 1982. Les sondes soviétiques Vega 1 et Vega 2 lâchèrent en 1985 des ballons qui survolèrent la haute atmosphère, parcourant, aux alentours de 50 km d’altitude, plus de 11 000 km en deux jours environ. La durée de vie des modules au sol, dans des conditions atmosphériques extrêmes, n’a jamais dépassé deux heures. C’est la sonde américaine Magellan qui a fourni, de 1990 à 1994, les résultats les plus marquants, telle une cartographie plus détaillée de la surface obtenue par échographie radar.