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19 novembre 2008 3 19 /11 /novembre /2008 14:18

Le fait de remarquer que les nuages cachent le sol de Vénus et donc de faire le calcul de l’équilibre de radiation au niveau des nuages de Vénus montre qu’il n’y a pas de « mystère » pour la température constaté de Vénus.

Mais si ces nuages étaient plus bas l’atmosphère serait globalement plus froide. Pourquoi ne sont-ils pas plus bas ?

 

Encore une fois, on suppose « donné » l’atmosphère de vénus (composition et masse)

Il s’agit ici de voir si ces nuages sont à la bonne place.

 

http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9nus_(plan%C3%A8te)

« Les nuages de Vénus :

la couche supérieure ou haute (upper cloud region), de 52 à 68 km d’altitude. Elle consiste notamment en des gouttelettes d’acides sulfurique et chlorhydrique ainsi que des particules de soufre (liquides comme solides). Les gouttelettes d'acide sulfurique sont en solution aqueuse, constituées à 75% d'acide sulfurique et à 25% d'eau. Enfin, la plus haute partie de la couche supérieure, de 58 à 68 km d’altitude, consisterait en une brume de cristaux de glace ou de vapeur d'eau. Ce sont ces cristaux de glace qui donnent à Vénus son apparence si « laiteuse » depuis la Terre. »

 

Cf article du 23/05/08

La pression est donné théoriquement par la formule :

P = (-0,00058 h + 39,7) puissance(4,3)

A 60 km d’altitude, la pression est donc de 0,023 atm.

La température d’équilibre de radiation (en supposant l’albédo constante) est de 256 K

C’est donc un nuage de glace qui nous intéresse.

Le diagramme de phase de l’eau est :

http://www.exobio.cnrs.fr/spip.php?article58

A la pression de 0,023 on a affaire à une transition glace – eau liquide autour de 273 K.

 

Alors, qu’est-ce qui peut se passe pour le peu d’eau présent dans l’atmosphère de Vénus ?

 

- A plus basse altitude (vers 55 km), il y a des traces de vapeurs d’eau car pression et température sont plus élevés.

- En montant, l’eau gèle (vers 58 km). Il n’y a que de la glace.

- Sur une certaine épaisseur, la glace est présente. Elle n’a pas de raison de fondre ou de se sublimer. L’équilibre radiatif qui « fixe » la température à 256 K est compatible.

La seule question est : pourquoi n’y a-t il plus de glace « plus haut » ? (Ou pourquoi une épaisseur de l’ordre de 10 km et pas plus ?).

Les pistes de réponses sont plus complexes. A cet endroit, on quitte l’atmosphère dense où le modèle thermodynamique de l’atmosphère est valable. On peut supposer (et on constate) que la température ne chute plus aussi vite avec l’altitude et que la glace se sublime.

 

Est-ce qu’il pourrait y avoir une catastrophe qui déséquilibrerait la situation thermique de l’atmosphère vénusienne ?

Oui, s’il n’y avait plus d’eau du tout (reste à savoir les conséquence : est-ce que l’acide sulfurique pourrait jouer le même rôle ?).  

Par contre, la brume de glace pourrait monter ou descendre un peu sans effet notable. Au vu du diagramme de phase, il n’y a pas de divergence critique (on est par exemple encore loin du point triple).

Si le soleil chauffait nettement plus pour fournir une température d’équilibre nettement supérieur à 273 K,  il y aurait un changement majeur. Ce n’est pas dans cette zone et dans le cadre de ce modèle qu’il pourrait y avoir des nuages de glace. Ce genre de phénomène a pu se produire dans le passé. Il reste à définir comment se recompose l’équilibre. Peut être est-ce là une explication de la fuite massive de l’eau de l’atmosphère vénusienne.

Par contre si le soleil chauffait moins, il n’y aurait pas de divergence.

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Published by thidgr - dans Effet de serre
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Sév 19/11/2008 14:52

Journée bonne.                              

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