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Pourquoi contrairement à la Terre, Vénus n’a-t-elle pas de champ magnétique ?

Crédits : WikiImages / Pixabay

Pourquoi, contrairement à la Terre, Vénus n’a-t-elle pas de champ magnétique ? Une récente étude suggère que, sur Terre, l’effet dynamo nécessaire pour générer ce champ serait le résultat d’un impact massif survenu il y a très longtemps. Vénus, elle, n’aurait pas assez « souffert ».

Pour de nombreuses raisons, Vénus est parfois appelée la « Jumelle » de la Terre. Comme notre planète, Vénus est rocheuse, composée de minéraux silicatés et de métaux qui se différencient entre un noyau fer-nickel, un manteau et une croûte de silicate. En revanche, contrairement à notre planète, Vénus ne présente aucun champ magnétique, censé protéger, permettre à la vie d’évoluer. Alors pourquoi ? Une récente étude suggère que l’effet dynamo nécessaire à la création d’un champ magnétique serait, ici sur Terre, le résultat d’un impact massif survenu il y des milliards d’années (impact également responsable du détachement de la Lune). Puisque Vénus semble n’avoir jamais subi un tel impact, elle n’a, de ce fait, jamais développé la dynamo nécessaire pour générer un champ magnétique.

Selon les modèles de formation planétaire les plus largement acceptés, les planètes terrestres ne se forment pas en une seule étape, mais à partir d’une série d’événements d’accrétion caractérisés par des collisions avec des planétésimaux et des embryons planétaires — dont la plupart ont des noyaux propres.

Des études récentes sur la physique des minéraux à haute pression et sur la dynamique orbitale ont également indiqué que les noyaux planétaires développent une structure stratifiée lorsqu’ils s’accroissent. La raison de ceci est liée à la façon dont une plus grande abondance d’éléments légers est incorporée dans le métal liquide au cours du processus, qui coulerait alors pour former le noyau de la planète lorsque les températures et la pression augmenteraient.

Un tel noyau stratifié serait incapable de convection, ce qui est censé être ce qui permet le champ magnétique de la Terre. De plus, de tels modèles sont incompatibles avec les études sismologiques qui indiquent que le noyau de la Terre est constitué principalement de fer et de nickel, alors qu’environ 10 % de son poids est constitué d’éléments légers — silicium, oxygène, soufre et autres. Son noyau externe est également homogène et composé de beaucoup de ces mêmes éléments.

Pourtant, des études paléomagnétiques indiquent que le champ magnétique de la Terre existe depuis au moins 4,2 milliards d’années (environ 340 millions d’années après sa formation). En tant que telle, la question se pose naturellement de savoir ce qui pourrait expliquer l’apparition d’un effet dynamo. L’étude, dirigée par Seth A. Jacobson, de la Northwestern University, envisage ici la possibilité qu’un impact massif survenu à cette période puisse expliquer cela. « Les impacts énergétiques mélangent mécaniquement le noyau et peuvent ainsi détruire la stratification stable. La stratification stable empêche la convection qui inhibe une géodynamique. Enlever la stratification permet à la dynamo de fonctionner », note le chercheur.

Fondamentalement, l’énergie d’un tel impact aurait ainsi secoué le noyau, créant une seule région homogène à l’intérieur de laquelle une géodynamique de longue durée aurait pu fonctionner. Étant donné l’âge du champ magnétique terrestre, ceci est cohérent avec la théorie de l’impact de Theia, qui suggère qu’un objet de la taille de Mars aurait heurté la Terre il y a 4,51 milliards d’années, menant ensuite à la formation du système Terre-Lune. Au cours des 300 millions d’années suivantes, les conditions de pression et de température auraient pu faire différencier un noyau interne solide et un noyau externe liquide. Grâce à la rotation dans le noyau extérieur, un effet dynamo fut alors généré, protégeant notre atmosphère lors de sa formation.

Si la magnétosphère de la Terre est le résultat d’un impact énergétique tardif, alors de tels impacts subis pourraient donc être ce qui différencie notre planète habitable d’un monde trop froid et aride (comme Mars) ou trop chaud et infernal (comme Vénus). Au-delà de notre système, cette étude a également des implications dans l’étude des planètes extra-solaires. Ici aussi, la différence entre une planète habitable et non habitable pourrait donc se résumer à des impacts de haute énergie faisant partie de l’histoire du système. À l’avenir, en étudiant les exoplanètes et en recherchant des signes d’habitabilité, les scientifiques pourraient donc avoir à se poser cette simple question : cette planète a-t-elle assez souffert ?

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