Une image des sommets nuageux de Vénus photographiée par l'instrument ultraviolet d'Akatsuki en 2019.
(Image: © Équipe du projet Planet-C)
Pendant des décennies, les scientifiques ont soupçonné que des boulons d'électricité pulsent à travers l'épaisseur atmosphère de Vénus, luisant peut-être des nuages acides du monde.
Des aperçus alléchants ont gardé leurs espoirs, mais tous sont des indices. Les scientifiques ont besoin de signes plus définitifs, qui restent insaisissables même trois ans après l'orbite d'un chasseur de foudre dédié à notre planète presque jumelle. C'est la réalité lente, frustrante et déroutante de la science qui s'échappe souvent de l'histoire des découvertes.
"Lorsque vous lisez les livres d'histoire, tout se lit un peu comme un jeu de mots croisés: vous savez, quelqu'un est venu et a mesuré cela et a trouvé tout cela convenable", Ralph Lorenz, un scientifique planétaire au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins et auteur principal d'un nouvel article sur les observations de cet instrument de foudre dédié à Vénus, a déclaré à Space.com. "C'est vraiment beaucoup plus comme une histoire de détective, où le détective obtient ce témoignage de cette personne et ce témoignage de cette personne."
Et jusqu'à présent, ce détective ne fait pas beaucoup de progrès pour résoudre l'affaire. "Il est impossible de prendre toutes les observations rapportées à leur valeur nominale et de leur donner un sens", a déclaré Lorenz. Rien ne s'additionne vraiment.
Toutes les observations de foudre possibles à ce jour sont au mieux circonstancielles. La sonde Venera 9 de l'Union soviétique a vu une lueur qui aurait pu être une tache de peinture. Un peu plus tard Sondes Venera portaient des détecteurs de foudre, mais leurs données ne correspondent pas à ce que les scientifiques pourraient attendre. Les astronomes utilisant un télescope en Arizona en 1993 ont repéré une série de flashs, bien que ceux-ci n'aient pas non plus de sens. Une série d'impulsions magnétiques vues par l'Agence spatiale européenne Venus Express aurait pu être créé par un autre phénomène.
Même une expérience minutieuse menée par la mission Cassini de la NASA avant son long voyage vers Saturne a entraîné plus de confusion. Le vaisseau spatial transportait un détecteur radio et devait de toute façon survoler la Terre et Vénus pour atteindre sa cible. Mais alors que l'instrument a capté plus d'un millier de flashs sur Terre, il n'en a attrapé aucun sur Vénus.
Entrer Akatsuki, une mission d'orbiteur japonaise pour observer notre voisin bien cocooné. Le vaisseau spatial a été lancé en 2010, mais des mois plus tard, la brûlure qui devait mettre la sonde en orbite autour de Vénus s'est terminée tôt, bloquant le véhicule dans l'espace. Cinq ans plus tard, il avait flotté assez près pour faire une autre tentative d'orbite, qui a réussi. Mais le vaisseau spatial n'a pas pu atteindre son orbite d'origine et fait maintenant le tour de la planète à une plus grande distance que prévu.
C'est particulièrement difficile pour la caméra éclair, qui peut désormais collecter des données à un dixième de ce que l'instrument aurait pu accomplir si l'arrivée de l'engin spatial s'était bien déroulée. En tout, Les malheurs d'Akatsuki ont signifié que la caméra éclair a rassemblé un peu moins de 17 heures de données.
Mais pendant toutes ces heures, Lorenz et ses co-auteurs ont repéré zéro flash. Le même instrument rassemblant les mêmes données sur Terre en aurait vu des centaines, a-t-il dit. Mais à Vénus, zilch. Pas un seul. (La recherche est décrite dans un article publié le 3 juillet dans la revue Geophysical Research Letters.)
Au lieu d'une solution, les scientifiques ont obtenu un puzzle plus compliqué.
"Si vous ne voyez aucun flash, cela ne veut pas dire qu'il n'y en a pas; cela peut signifier qu'il y en a et vous les avez ratés", Karen Aplin, physicienne à l'Université de Bristol en Angleterre qui étudie les planètes. la foudre mais n'a pas été impliqué dans la nouvelle recherche, a déclaré Space.com. "Ils disent qu'il n'y a peut-être pas d'éclair, ou peut-être que l'éclair est vraiment groupé quelque part, ou c'est très rare et cela se produit par rafales et ils ne l'ont pas encore vu. Et ils suggèrent que ces détections radio pourraient être causée par quelque chose de différent de la foudre - donc elles ressemblent en quelque sorte à de la foudre, mais elles pourraient ne pas l'être.
Vénus n'est pas le seul endroit où la foudre a été une cible insaisissable. Aplin a déclaré que les scientifiques croient que plus de planètes dans notre système solaire ne portent pas ces éblouissants électriques. La Terre, bien sûr, est la plus facile à étudier. Mais des missions comme Sondes Voyager et Galileo a repéré des éclairs à Jupiter et à Saturne. Sur les deux géantes gazeuses, les atmosphères contiennent suffisamment de vapeur d'eau pour accueillir foudre plus ou moins terrestre.
Uranus et Neptune semblent également scintiller, bien que les scientifiques disposent de données provenant d'un seul vaisseau spatial à ces endroits, la sonde Voyager 2. Ces géants des glaces éloignés sont trop mal compris pour que les scientifiques puissent tenter de deviner avec précision Comment de tels flashs peuvent se produire.
Mars est également soupçonné d'héberger la foudre, bien qu'il soit aussi insaisissable que son homologue vénusien. Les scientifiques croient Red Planet lightning - si elle existait - serait entraînée par des particules de poussière se frottant les unes contre les autres dans le vent, une imitation d'un autre monde de la foudre volcanique qui se forme dans des nuages de particules de roche expulsées par une éruption ici sur Terre.
Les scientifiques ont même déjà emprunté cette étrange route de foudre manquante, sur la plus grande lune de Saturne, Titan. Lorsque l’Agence spatiale européenne construisait son Sonde Titan, ils s'inquiétaient de la nécessité de naviguer dans les éclairs, mais la recherche d'un tel phénomène s'est avérée vide. "Titan est un autre de ces endroits où, après une étude longue et approfondie, nous avons maintenant des limites supérieures assez strictes sur la quantité d'activité de la foudre", a déclaré Lorenz. "Nous ne pouvons pas dire que cela ne se produit pas, mais nous ne l'avons pas vu se produire."
Mais alors que Vénus reflète la Terre de nombreuses façons étranges, sa foudre est plus difficile à expliquer, car son atmosphère est complètement différente, composée principalement d'acide sulfurique, qui ne peut pas contenir de charge électrique, a déclaré Aplin. "L'une des choses à propos de la foudre de Vénus est que nous ne comprenons pas comment elle serait générée."
Le fait de ne pas savoir comment il se formerait rend également plus difficile de prédire où chercher. Et la foudre n'est pas nécessairement répartie uniformément dans le temps et l'espace. Sur Terre, par exemple, la foudre est plus fréquente l'après-midi et sur terre. Les scientifiques n'ont pas établi de connexion équivalente sur Vénus, mais Lorenz a déclaré qu'une hypothèse est que la foudre pourrait être la plus courante au crépuscule, alors que les nuages se refroidissent et sur une chaîne de montagnes, dont les données d'Akatsuki ont déjà prouvé qu'elle peut créer un autre phénomène atmosphérique appelé vague d'arc. Le résultat serait des flashs très concentrés dans le temps et l'espace - ce qui signifie difficile à repérer.
Les scientifiques n'essaient pas de retrouver la foudre juste pour déterminer quelle destination du système solaire est la plus flashy: la foudre est liée à une multitude de caractéristiques atmosphériques que les scientifiques veulent mieux comprendre sur les mondes qui nous entourent. "Si vous détectez la foudre, vous pouvez l'utiliser pour déduire d'autres propriétés de la planète et de son atmosphère", a déclaré Aplin. "C'est une chose assez utile à mesurer car elle vous dira plusieurs choses à la fois."
L'une de ces choses est la sécurité du monde à explorer. "C'est un danger, alors vous voulez savoir s'il y a de la foudre quelque part car cela pourrait zapper votre vaisseau spatial ou zapper vos astronautes et cela peut faire des choses comme éteindre les systèmes d'alimentation", a déclaré Aplin.
Et l'aspect pratique n'est pas la seule motivation: les scientifiques qui tentent de comprendre comment, et à quelle fréquence, la vie est apparue suspecte que l'énergie et la chimie de la foudre pourraient jouer un un rôle vital pour évoquer la vie à partir de la géologie. "La foudre pourrait être liée aux origines de la vie", a expliqué Aplin. "La foudre apporte de l'énergie à un système qui pourrait être impliqué en fin de compte dans la vie."
À Vénus au moins, seul le temps détient les indices dont les scientifiques ont besoin pour régler l'énigme. Akatsuki reste dans son orbite plus longue que prévu, la caméra éclair est prête. Peut-être qu'un autre vaisseau spatial suivra bientôt dans son sillage. Lorenz a suggéré qu'une future mission pourrait transporter un trio de détecteurs de foudre radio, qui permettrait aux scientifiques de localiser les flashs qu'ils ont mesurés, ainsi que des instruments accordés au champ électromagnétique de la planète.
Plus concrètement, certaines des preuves indirectes de la foudre à Vénus découle d'observations faites par des télescopes basés ici sur Terre, et un tel travail pourrait finir par résoudre le mystère. Mais cela pourrait aussi être une chasse aux oies sauvages qui se termine par rien à montrer.
Cette chasse à l'oie s'est peut-être déjà déroulée, peut-être même plusieurs fois, sans que les scientifiques soient au courant des vaines quêtes de leurs collègues. "Vous obtenez cette chose que les gens ne sont pas trop désireux de publier des expériences" infructueuses "", a déclaré Aplin. "Il se peut donc que les gens aient regardé et n'ont rien vu et ne l'aient pas publié."
C'est peut-être là que Lorenz et ses co-auteurs ont vraiment pris de l'avance: en publiant leur récit éclair, malgré le fait que cela se termine par un puzzle continu, sans aucun des liens que les romans mystères offrent avec une telle satisfaction.
Et après tout, il y a toujours une chance que la scène révélatrice du détective présentant les indices manquants qui ont tout révélé puisse encore, un jour, arriver.
"C'est à bien des égards un résultat peu passionnant, que nous n'avons pas détecté de flashs optiques", a déclaré Lorenz. "Il est possible qu'Akatsuki n'ait pas eu de chance et la prochaine fois que nous observerons, nous détecterons des centaines de flashs, et ce serait très excitant."
- Le `` volcan d'eau '' se transforme en paratonnerre dans cette image électrisante
- La foudre frappe une fusée russe lors du lancement du satellite (mais tout va bien)
- Photos: la foudre de la Terre vue de l'espace
Note de l'éditeur: Cet article a été mis à jour pour inclure un lien vers le document de recherche. Envoyez un courriel à Meghan Bartels à [email protected] ou suivez-la @meghanbartels. Suivez nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.
