Le 15 juin 1985, le module de descente du vaisseau spatial soviétique Vega-2 a atterri à la surface de Vénus près de la vallée de Rusalka (7,14 ° S lat. 117,67 ° E) et a transmis un signal pendant 56 minutes. En traversant l'atmosphère, il a collecté le seul profil de température complet pour aujourd'hui.
Comme prévu, l'atmosphère était très dense et lourde. La pression atmosphérique à la surface est de 92 bars, soit environ 92 fois plus élevée que sur Terre, et la température est de 464 ° C. La densité de l'atmosphère à la surface est d'environ 6,5% de la densité de l'eau liquide. À 96,5%, il se compose de CO
2 , à 3,5% - de N
2 (en volume).
La densité de l'atmosphère de Vénus est si élevée que son mouvement pourrait même provoquer l'arrêt de la rotation de Vénus, puis commencer à tourner lentement dans la direction opposée (il existe une telle théorie). Maintenant, Vénus tourne lentement dans la direction opposée à celle terrestre et fait une révolution autour de son axe en 243,02 jours terrestres.
Inattendu pour les scientifiques, selon Vega-2, l'atmosphère de Vénus s'est révélée plutôt instable à une altitude inférieure à 7 km - cette couche est beaucoup plus chaude que la couche supérieure. En fait, ces lectures de la sonde soviétique restent inexplicables. Les scientifiques ont maintenant
proposé une nouvelle explication pour ces lectures de capteur inhabituelles. Ils croient qu'en fait, la basse atmosphère est un
fluide supercritique .
Un travail scientifique sur l'analyse des lectures de capteurs par la sonde soviétique a été
publié par quelques scientifiques - Sébastien Lebonnois du Laboratoire de dynamique météorologique, Université de Pierre et Marie Curie (France) et Gerald Schubert du Département des sciences de la Terre, des planètes et de l'espace de l'Université de Californie à Los Angeles (États-Unis).
La structure verticale de l'atmosphère de Vénus en fonction des résultats de la simulation est représentée dans le diagramme. Les profils verticaux montrent les changements de température, de densité et de stabilité de l'atmosphère en fonction de l'altitude et l'augmentation de la pression atmosphérique. L'emplacement des nuages est également indiqué. Des informations sont collectées ici, y compris sur les résultats de décennies d'observations par d'autres véhicules orbitaux (soviétiques «Venus-15» et «Venus-16», américains «Pioneer-Venus-1» et «Magellan», européens «Venus-express», japonais «Akatsuki» »), Autres sondes, ballons et télescopes terrestres.
Toutes les données recueillies montrent que sur Vénus, comme sur Terre, il existe une troposphère qui s'étend de la surface à la couche supérieure des nuages à une altitude d'environ 60 à 65 km, et dans la troposphère la température diminue avec la hauteur. La couche inférieure de nuages contenant de l'acide sulfurique se termine à une altitude d'environ 48 km. Là, la température et la pression correspondent approximativement à la température et à la pression à la surface de la Terre.
Immédiatement sous les nuages, l'atmosphère est relativement stable jusqu'à une altitude d'environ 7 km, et la couche la plus basse est un mystère. Il est concentré à 37% de la masse de toute l'atmosphère de Vénus, ce n'est là que la pression et la température maximales. Il est extrêmement difficile d'y pénétrer et de mesurer les indicateurs atmosphériques. Seul l'atterrisseur soviétique Vega-2 en 1985 a pu mesurer de manière fiable la température à basse altitude.
La maquette du vaisseau spatial "Vega-2" dans la branche du Musée national de l'aviation et de la cosmonautique des États-Unis. Le module de descente est caché à l'intérieur d'une coque sphériqueLes mesures ont été effectuées par deux fils de platine, l'un nu et l'autre en isolation céramique, avec une précision de ± 0,5 K dans la gamme de 200 à 800 K. Comme déjà mentionné, les scientifiques ne pouvaient toujours pas augmenter trop fortement la température en dessous de 7 km expliquer.
Les auteurs des travaux scientifiques attirent l'attention sur le fait que nous ne disposons pas d'informations précises sur la composition chimique de la couche inférieure. Ils suggèrent qu'il existe une proportion différente de CO
2 et de N
2 . En particulier, la concentration de N
2 à la surface tombe à zéro. Plus précisément, suite à une pression ultra-élevée en surface, le CO
2 et le N
2 sont séparés. Autrement dit, le N
2 plus léger monte dans la haute atmosphère. Par conséquent, la véritable concentration de N
2 dans l'atmosphère peut être inférieure de 15% à ce que l'on pensait auparavant.
Profil vertical de la température potentielle selon Vega-2Les scientifiques tirent de telles conclusions sur la base des résultats de leurs expériences avec les fluides supercritiques. Le fait est qu'à haute pression et densité, la différence entre les phases liquide et gazeuse de la substance disparaît. En conséquence, le mélange gazeux peut être partiellement fractionné, comme c'est le cas dans un liquide. Par exemple, pour le CO
2, la température critique est de 303,9 K, la pression critique est de 72,8 atm et la densité critique est de 0,468 g / cm
3 . Comme vous pouvez le voir, les conditions à la surface de Vénus pourraient bien créer des conditions pour la transition de l'atmosphère à un état supercritique.
Les auteurs jugent nécessaire de poursuivre les études sur l'atmosphère de Vénus. Si la sonde ne peut pas y être envoyée, vous pouvez essayer de recréer les conditions climatiques dans le laboratoire de la NASA.
Le travail scientifique a été
publié dans la revue
Nature Geoscience le 26 juin 2017 (doi: 10.1038 / ngeo2971,
pdf ).