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7 janvier 2010 4 07 /01 /janvier /2010 15:33

J’ai déjà fait un post expliquant pourquoi il n’y avait pas de mystère pour la température de l’atmosphère de Vénus.

Par contre, il y a un véritable mystère c’est l’absence d’eau.

 

Vénus est comparable à la Terre en masse, elle s’est formée approximativement dans la même zone du système solaire. Pour ce qui est du CO2, les proportions massiques par rapport à la masse de la planète ne sont pas trop éloignées (pour N2 cela se gâte). Pour H2O, c’est pire encore. http://errements.over-blog.net/article-21916326.html

 

L’eau sur Terre, ce sont les océans (lacs, rivière, atmosphère) mais aussi les glaciers, mais aussi l’eau souterraine piégé dans le silicates. Le livre « planétologie, géologie des planètes et des satellites »  (http://www.dunod.com/livre-dunod-9782100065066-planetologie.html) indique que cette dernière partie serait de l’ordre de dix fois le volume des océans. Bref, il y a plutôt beaucoup d’eau sur Terre.

 

Sur Vénus, rien de tel, la portion dans l’atmosphère est très faible (20ppm selon wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9nus_(plan%C3%A8te) ). Il n’y a pas d’océan, pas de glacier. Etant donné la chaleur de l’atmosphère, les silicates doivent aussi être chaud. De plus, l’air est « sec d’eau » donc il est fort probable que les silicates le soient aussi. En définitive, il n’y a quasiment pas d’eau sur Vénus.

 

C’est donc une différence considérable.

J’ai l’idée qu’il y a là un fait qui donne une information sur le mécanisme de formation du système solaire. Ceci peut être rapproché de « la limite de l’eau liquide » calculée par formule et du constat sur le lieu où l’on trouve des comètes (loin du soleil). Cette idée reste à creuser et à préciser grandement.

Dans tous les cas, ce n’est pas l’explication courante que je lis ici ou là. Celle-là fait appel à une « perte de H ».

 

Description du mécanisme.

Il n’y a pas de raison que H2O plutôt que CO2 « quitte » l’atmosphère de Vénus (même ordre de grandeur de masse molaire). Si H2O était partie ainsi, CO2 aussi et ce n’est pas le cas. Ce n’est donc pas une fuite d’eau qui est en cause.

Par contre, les rayons ultraviolets peuvent dissocier H2O et OH- et H+ (là la dissociation de CO2 est moins probable). Et H+ est assez léger pour pouvoir s’échapper (ceci sous entend aussi un départ d’électron d’autre part).  OH- restant pouvant se recombiner avec ce qui traine (quoi exactement ? CH4 ?). Ceci se passe à haute altitude vénusienne (car sinon, H+ rencontre une molécule de l’atmosphère vénusienne sur son chemin et ne fout pas le camp). Ceci s’est passé sans doute assez rapidement (moins de un milliard d’année). Comme l’eau sur Terre est plutôt au sol, cette dissociation est moins rapide et la Terre ne perd pas son eau ainsi (elle n’a pas encore eu le temps).

C’est la proportion actuelle de deutérium par rapport à H qui donne l’indice de ce dégazage (le deutérium étant plus lourd, fuit moins vite).

J’ai du mal à croire à cela.

 

Le premier point est que le mécanisme n’est pas complètement décrit par ce qui précède. Je n’ai trouvé nulle part de description plus détaillée.

Un point qui me chiffonne est que H est l’élément chimique le plus abondant de l’univers et de l’atmosphère solaire (et sans doute de la nébuleuse protoplanétaire). C’est tout de même étrange que Vénus, n’est pas pu gardé cet « H ». Sur Terre, H n’existe pas que dans l’eau. Il y a aussi les hydrocarbures, H2. NH3 n’est qu’à l’état de trace. Et dans les minéraux ? Dans Vénus, tout ce qui contiendrait du « H » aurait plus ou moins disparu !

Un autre point analogue est le vent solaire qui fournit des H+. D’accord la quantité de matière est faible.

Enfin, c’est la rapidité du phénomène qui me semble invraisemblable.

 

http://errements.over-blog.net/article-3920796.html

Masse des océans terrestre : 1,3 E +21 kg

Soit masse d’eau : 1,3 E + 22 kg

Si Vénus fait 81% de la Terre et en supposant une composition analogue, le volume d’eau qui était présent initialement sur Vénus est : 1,3*0,81 = 1, 07 E +22 kg.

Si l’on suppose que c’est parti en 1 000 000 000 d’années, cela fait une fuite de 1,1 E 13 kg/an soit 338 t/s.

La surface de Vénus est 4,6 E+ + 14 m2

Soit 7,4 E-9 kg/m2/s

 

Comparons par rapport au vent solaire

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vent_solaire

1 E+9 kg/s

 http://fr.wikipedia.org/wiki/Soleil

surface 6,09 E + 18 m2

soit 1,6 E-10 kg/m2/s

 

Intuitivement, on imagine mal que cette fuite d’eau initiale de Vénus puisse être supérieure au vent solaire actuel.

 

Plus précisément, on pourrait remonter au flux d’ultraviolet que cela nécessite.

Il faudrait connaître les plages de longueur d’onde qui permettent cette dissociation ainsi que leur efficacité. En connaissant la fraction de surface que présente Vénus au flux solaire, cela donnerait le flux solaire pour ces longueurs d’onde à cette époque. Enfin, en faisant des hypothèses sur le spectre solaire, on pourrait estimer le flux solaire total donc sa température et comparer par rapport à aujourd’hui.

Malheureusement, je manque de données. Je pressens que cela conduit à un soleil primordial exagérément chaud.

 

Conclusion

Si le mécanisme décrit existe et participe à la perte de H pour Vénus, il me semble qu’il ne suffit pas comme explication.

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T
<br /> Un article sur la "fuite" de l'atmosphère<br /> <br /> <br /> http://en.wikipedia.org/wiki/Jeans_escape<br /> <br /> <br />  <br />
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