Des modèles montrent que le noyau surchauffé de Vénus pourrait produire un volcanisme prolongé et un resurfaçage de longue durée

“L’un des mystères du système solaire interne est que, malgré leur taille et leur densité apparente similaires, la Terre et Vénus fonctionnent de manière étonnamment distincte, affectant en particulier les processus qui déplacent les matériaux à travers une planète”, a déclaré le Dr Simone Marchi, auteur principal d’un nouvel article sur ces découvertes dans Astronomie naturelle.

Les plaques changeantes de la Terre remodèlent continuellement sa surface lorsque des morceaux de la croûte se heurtent pour former des chaînes de montagnes et, par endroits, favorisent le volcanisme. Vénus a plus de volcans que toute autre planète du système solaire mais n’a qu’une seule plaque continue pour sa surface. Plus de 80 000 volcans – 60 fois plus que la Terre – ont joué un rôle majeur dans le renouvellement de la surface de la planète par des inondations de lave, qui pourraient se poursuivre à ce jour. Les simulations précédentes ont eu du mal à créer des scénarios pour supporter ce niveau de volcanisme.

“Nos derniers modèles montrent que le volcanisme à longue durée de vie entraîné par des collisions énergétiques précoces sur Vénus offre une explication convaincante de son jeune âge de surface”, a déclaré le professeur Jun Korenaga, co-auteur de l’Université de Yale. “Cette activité volcanique massive est alimentée par un noyau surchauffé, entraînant une fusion interne vigoureuse.”

La Terre et Vénus se sont formées dans le même voisinage du système solaire lorsque des matériaux solides sont entrés en collision et se sont progressivement combinés pour former les deux planètes rocheuses. Les légères différences dans les distances des planètes par rapport au Soleil ont changé leurs histoires d’impact, en particulier le nombre et l’issue de ces événements. Ces différences surviennent parce que Vénus est plus proche du Soleil et se déplace plus rapidement autour de lui, ce qui dynamise les conditions d’impact. De plus, la queue de la croissance par collision est généralement dominée par des impacteurs provenant d’au-delà de l’orbite terrestre qui nécessitent des excentricités orbitales plus élevées pour entrer en collision avec Vénus plutôt qu’avec la Terre, ce qui entraîne des impacts plus puissants.

“Des vitesses d’impact plus élevées font fondre plus de silicate, fondant jusqu’à 82% du manteau de Vénus”, a déclaré le Dr Raluca Rufu, Sagan Fellow et co-auteur du SwRI. “Cela produit un manteau mixte de matériaux fondus redistribués globalement et un noyau surchauffé.”

Si les impacts sur Vénus avaient une vitesse significativement plus élevée que sur Terre, quelques impacts importants auraient pu avoir des résultats radicalement différents, avec des implications importantes pour l’évolution géophysique ultérieure. L’équipe multidisciplinaire a combiné son expertise dans la modélisation des collisions à grande échelle et les processus géodynamiques pour évaluer les conséquences de ces collisions sur l’évolution à long terme de Vénus.

“Les conditions internes de Vénus ne sont pas bien connues, et avant de considérer le rôle des impacts énergétiques, les modèles géodynamiques nécessitaient des conditions spéciales pour atteindre le volcanisme massif que nous voyons sur Vénus”, a déclaré Korenaga. “Une fois que vous avez entré des scénarios d’impact énergétique dans le modèle, il propose facilement le volcanisme étendu et étendu sans vraiment modifier les paramètres.”

Et le moment de cette nouvelle explication est fortuit. En 2021, la NASA s’est engagée dans deux nouvelles missions Vénus, VERITAS et DAVINCI, tandis que l’Agence spatiale européenne en prévoit une baptisée EnVision.

“L’intérêt pour Vénus est élevé en ce moment”, a déclaré Marchi. “Ces découvertes auront une synergie avec les missions à venir, et les données de la mission pourraient aider à confirmer les découvertes.”