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Vénus a-t-elle dévoré sa propre lune ? Une théorie fascinante intrigue les astronomes
Vénus, notre voisine la plus proche, n’a jamais eu de lune connue. Mais une nouvelle étude suggère qu’elle en a peut-être eu une… Avant de la détruire elle-même.
C’est un fait : Vénus et la Terre partagent une taille, une masse et une composition très similaires. Mais les ressemblances s’arrêtent là, car elle affiche des températures de surface capables de faire fondre du plomb, une atmosphère écrasante et une rotation si lente et inversée qu’une journée y dure plus longtemps qu'une année.
Une autre différence frappante, Vénus ne possède aucun satellite naturel, contrairement à la Terre et à sa Lune. Et les scientifiques se demandent depuis longtemps si elle a toujours été seule. Stephen Kane, chercheur à l’Université de Californie à Riverside, et ses collègues de l'Université de Bordeaux, tentent d’y répondre.
Leur équipe a ainsi mis au point une simulation reproduisant l’évolution des marées entre Vénus et une lune hypothétique, sur toute la durée de vie du Système solaire, soit 4,5 milliards d’années. Objectif : déterminer si une lune aurait pu survivre à ce jeu de forces gravitationnelles, ou si elle aurait fini par être détruite. Leurs résultats, disponibles dans une étude partagée sur la plateforme arXiv, sont fascinants. À noter qu’ils n’ont, malgré tout, pas encore été validés par des pairs.
Tout dépend presque entièrement d’un facteur : la vitesse de rotation de Vénus juste après sa formation. Si la planète tournait vite, avec un jour de moins de 12 heures, une lune de la même masse que la nôtre pouvait s’éloigner progressivement de Vénus, exactement comme le fait la Lune autour de la Terre.
Mais dans la plupart des scénarios jugés plausibles par les chercheurs, soit une rotation plus lente, soit une lune plus massive, les forces de marée inversent la tendance. La lune se rapproche alors peu à peu de Vénus, jusqu’à être disloquée par son attraction gravitationnelle, parfois en seulement quelques millions d’années.
Les chercheurs estiment donc qu’une lune vénusienne a pu exister avant d’être détruite, mais cette hypothèse reste difficile à prouver directement. Une disparition survenue il y a plusieurs milliards d’années ne laisse quasiment aucune trace visible par un télescope aujourd’hui.
Mais il existe une autre piste. Si une lune a bien été disloquée près de Vénus, ses débris se seraient déposés sur la planète, laissant une empreinte chimique dans son atmosphère ou à sa surface. Et justement, la mission DAVINCI de la NASA , prévue à la fin des années 2020 ou aux début des années 2030, pourrait aider à détecter cette possible trace. Elle doit, en effet, plonger dans l’atmosphère vénusienne pour mesurer en détail sa composition.
Les chercheurs, eux, souhaitent désormais appliquer le même modèle à Mercure, l’autre planète du Système solaire sans lune, ainsi qu’à des exoplanètes. Cela permettrait de découvrir si finalement, le scénario de la lune dévorée pourrait être plus courant qu’on ne le pense à travers la galaxie.
Les forces de marée viennent du fait que la gravité de la planète n’attire pas de façon identique la face proche et la face éloignée de la lune (et inversement). Cette déformation crée un « bourrelet » de marée dont la position dépend du décalage entre rotation de la planète et orbite du satellite. Si la planète tourne plus vite que l’orbite de la lune, le transfert d’énergie et de moment angulaire tend à pousser la lune vers l’extérieur, comme pour le couple Terre–Lune. Si la planète tourne plus lentement, le transfert s’inverse et la lune perd de l’altitude orbitale, spirale vers la planète et peut finir par s’en approcher dangereusement. La clé, c’est donc le sens du transfert de moment angulaire entre rotation planétaire et mouvement orbital.