On connait enfin la durée précise du jour sur Vénus

Un jour sur Vénus dure en moyenne exactement 243,0226 jours terrestres (soit environ 243 jours, 32 minutes et 32 secondes, ou les deux tiers d’une année terrestre). Une équipe de scientifiques est parvenue à cette estimation, présentée dans un article de Nature Astronomy le 29 avril 2021. Ils contribuent ainsi à résoudre une interrogation de longue date, car estimer avec précision la durée du jour sur Vénus est complexe.

« Vénus est la plus proche voisine planétaire de la Terre et son analogue le plus proche du système solaire en termes de masse, de rayon et de densité. Cependant, Vénus reste énigmatique à divers niveaux fondamentaux : la taille de son noyau est inconnue, on ne sait pas si le noyau est solide ou liquide et les estimations de sa période de rotation moyenne sont discordantes », commencent par souligner ces auteurs.

Connaître ces propriétés fondamentales avec exactitude est essentiel pour mieux cerner les caractéristiques de Vénus, et pourquoi la planète a évolué si différemment de la Terre malgré leurs points communs.

Pour aller plus loin

Sur Vénus, un jour est-il vraiment plus long qu’une année ?

Pourquoi les estimations ne concordaient-elles pas ?

En plus d’estimer précisément la durée moyenne du jour sur Vénus, les scientifiques se sont aperçus que la vitesse de rotation de l’astre changeait de façon constante. Ceci permet de mieux comprendre pourquoi il a été possible de mesurer des valeurs différentes à divers moments. Les scientifiques ont pu constater qu’il y avait des divergences d’au moins 20 minutes entre ces mesures isolées. « Cela explique probablement pourquoi les estimations précédentes ne concordaient pas les unes avec les autres », commente l’astronome Jean-Luc Margot, professeur à l’Université de Californie à Los Angeles et auteur principal de l’étude, dans un communiqué.

Selon les auteurs, les variations seraient certainement expliquées par l’atmosphère de la planète, bien plus dense et chaude que celle de la Terre. On sait qu’elle est en super-rotation, c’est-à-dire qu’elle tourne plus vite que la planète elle-même. Son déplacement autour de la planète doit être à l’origine d’échanges avec la surface solide, qui accélèrent et ralentissent sa rotation. Le phénomène existe aussi sur Terre, mais l’effet est bien plus important sur Vénus, avec une atmosphère environ 93 fois plus massive que celle de notre planète.

Le Centre de Communications Spatiales Longues Distances de Goldstone.

Source : Flickr/CC/novas0x2a (photo recadréee)

Comme une « boule à facettes géante »

Pour mieux estimer la durée du jour vénusien, les scientifiques ont utilisé des mesures radar. Entre 2006 et 2020, ils ont émis des ondes radio depuis le Centre de Communications Spatiales Longues Distances de Goldstone (GDSCC), une station située en Californie qui sert à assurer les communications des missions spatiales (elle fait partie du Deep Space Network, le réseau de communications avec l’espace lointain, de la Nasa). Après avoir rebondi sur Vénus, les ondes sont revenues sur Terre, captées à la fois à Goldstone et à l’Observatoire de Green Bank en Virginie-Occidentale.

C’est un peu comme si Vénus avait été utilisée comme une « boule à facettes géante », décrivent les auteurs, qui serait éclairée par une lampe de poche très lumineuse (l’antenne radio) — la manière dont cette lumière est réfléchie permettant de déduire la rotation de la boule. L’antenne de Goldstone percevait d’abord le signal, qui arrivait 20 secondes environ après à l’Observatoire de Green Bank. Le laps de temps entre les deux a pu fournir l’information de la vitesse à laquelle Vénus tournait.