Un rendu d'artiste de la surface de Vénus. (Shutterstock)

Nous pouvons en apprendre beaucoup sur le changement climatique grâce à Vénus, notre planète sœur. Vénus a actuellement une température de surface de 450 ? (la température du cycle d'auto-nettoyage d'un four) et une atmosphère dominée par du dioxyde de carbone (96 %) avec une densité 90 fois supérieure à celle de la Terre.

Vénus est un endroit très étrange, totalement inhabitable, sauf peut-être dans les nuages ​​à environ 60 kilomètres la récente découverte de la phosphine peut suggérer une vie microbienne flottante. Mais la surface est totalement inhospitalière.

Cependant, Vénus avait probablement un climat semblable à celui de la Terre. Selon une modélisation climatique récente, pendant une grande partie de son histoire Vénus avait des températures de surface similaires à celles de la Terre actuelle. Il y avait probablement aussi des océans, de la pluie, peut-être de la neige, peut-être des continents et une tectonique des plaques, et encore plus spéculativement, peut-être même une vie en surface.

Il y a moins d'un milliard d'années, le climat a radicalement changé en raison d'un effet de serre incontrôlé. On peut supposer qu'une période intensive de volcanisme a pompé suffisamment de dioxyde de carbone dans l'atmosphère pour provoquer ce grand événement de changement climatique qui évaporé les océans et provoqué la fin du cycle de l'eau.

Preuve de changement

Cette hypothèse des modélisateurs climatiques a inspiré Sara Khawja, étudiante en master dans mon groupe (co-encadrée avec la géoscientifique Claire Samson), à rechercher preuves dans les roches vénusiennes de cet événement de changement climatique proposé.

Depuis le début des années 1990, mon équipe de recherche de l'Université Carleton - et plus récemment mon équipe sibérienne de l'Université d'État de Tomsk - cartographie et interprète l'histoire géologique et tectonique de la remarquable planète sœur de la Terre.

Les missions soviétiques Venera et Vega des années 1970 et 1980 ont atterri sur Vénus et ont pris des photos et évalué la composition des roches, avant les atterrisseurs ont échoué en raison de la température et de la pression élevées. Cependant, notre vision la plus complète de la surface de Vénus a été fournie par Le vaisseau spatial Magellan de la NASA au début des années 1990, qui a utilisé le radar pour voir à travers la couche nuageuse dense et produire des images détaillées de plus de 98% de la surface de Vénus.

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Une visualisation de la surface de Vénus produite par radar à bord du vaisseau spatial Magellan.

Roches anciennes

Notre recherche de preuves géologiques du grand événement de changement climatique nous a conduit à nous concentrer sur le type de roches le plus ancien de Vénus, appelé tesselles, qui a une apparence complexe suggérant une histoire géologique longue et compliquée. Nous pensions que ces roches les plus anciennes avaient les meilleures chances de préserver les preuves de l'érosion hydrique, qui est un processus si important sur Terre et aurait dû se produire sur Vénus avant le grand événement de changement climatique.

Compte tenu des données d'altitude de mauvaise résolution, nous avons utilisé une technique indirecte pour essayer de reconnaître les anciennes vallées fluviales. Nous avons démontré que les coulées de lave plus jeunes des plaines volcaniques environnantes avaient rempli les vallées dans les marges des tesselles.

À notre grande surprise, ces modèles de vallée de tesselles étaient très similaires aux modèles d'écoulement des rivières sur Terre, ce qui nous a amené à suggérer que ces vallées de tesselles ont été formées par l'érosion fluviale à une époque où les conditions climatiques ressemblaient à celles de la Terre. Mon Groupes de recherche Venus dans les universités des États de Carleton et de Tomsk étudient les coulées de lave post-tesselles pour toute preuve géologique de la transition vers des conditions extrêmement chaudes.

Une partie d'Alpha Regio, un plateau topographique à la surface de Vénus, a été la première caractéristique de Vénus à être identifiée à partir d'un radar terrestre. (Laboratoire de propulsion à réaction, NASA)

Analogies de la Terre

Afin de comprendre comment le volcanisme sur Vénus pourrait produire un tel changement de climat, nous pouvons nous tourner vers l'histoire de la Terre pour trouver des analogues. On peut trouver des analogies dans les super-éruptions comme la dernière éruption à Yellowstone survenue 630,000 ans.

Mais ce volcanisme est petit par rapport aux grandes provinces ignées (PLI) qui se produisent environ tous les 20 à 30 millions d'années. Ces événements d'éruption peuvent libérer suffisamment de dioxyde de carbone pour provoquer changement climatique catastrophique sur Terre, y compris les extinctions de masse. Pour vous donner une idée de l'échelle, considérez que les plus petits LIP produisent suffisamment de magma pour couvrir tout le Canada jusqu'à une profondeur d'environ 10 mètres. Le plus grand LIP connu a produit suffisamment de magma pour couvrir une superficie de la taille du Canada jusqu'à une profondeur de près de huit kilomètres.

Les analogues de LIP sur Vénus incluent des volcans individuels qui mesurent jusqu'à 500 kilomètres de diamètre, de vastes canaux de lave qui atteignent jusqu'à 7,000 kilomètres de long, et il existe également des systèmes de rift associés - où la croûte se sépare - jusqu'à 10,000 kilomètres de long.

Si le volcanisme de type LIP était la cause du grand événement de changement climatique sur Vénus, alors un changement climatique similaire pourrait-il se produire sur Terre? Nous pouvons imaginer un scénario de plusieurs millions d'années dans le futur où plusieurs PLI se produisant aléatoirement en même temps pourraient amener la Terre à subir un tel changement climatique incontrôlable conduisant à des conditions telles que Vénus actuelle.

À propos de l’auteur

Richard Ernst, scientifique en résidence, Sciences de la Terre, Université Carleton (également professeur à l'Université d'État de Tomsk, Russie), Université Carleton

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.