Vénus aurait pu engloutir sa propre Lune : les simulations révèlent un scénario spectaculaire

Dans les interviews qu'ils ont données à Futura, André Brahic et Jean-Pierre Bibring ont  tous les deux insisté sur le fait que l'exploration du Système solaire des années 1970 aux années 2010 a bien montré, à la surprise des planétologues, que ce dernier manifestait une étonnante diversité concernant ses corps célestes.

On peut rapidement s'en convaincre avec les lunes de Jupiter et de Saturne par exemple.

Le site idéal pour enfin comprendre l’origine de la vie et l'exobiologie sans se perdre

L'origine et la place de la vie dans l'Univers sont parmi les questions les plus profondes qu'Homo sapiens se pose depuis des millénaires. Depuis un peu moins d'un siècle, des réponses partielles ont été apportées de façon scientifique dans le cadre d'une nouvelle science : l'exobiologie. Un groupe de chercheurs français dans ce vaste domaine a mis en ligne des cours accessibles sur cette science que renouvelle l'étude des exoplanètes, mais tout de même destinés à un public cultivé.... Lire la suite

Dès lors, se pose la question de l'origine de cette diversité, surtout si l'on veut comparer le Système solaire à d'autres systèmes planétaires dans la Voie lactée, en cherchant à savoir à quel point notre Terre pourrait être une anomalie... ou pas, et donc aussi, pour les exobiologistes, l'existence de la vie dans l'Univers.

La surface de Vénus déduite des images radar de la sonde Magellan est ici comparée avec la surface de la Terre vue par la mission Apollo 17. © Nasa

Des forces de marée destructrices 

Parmi les énigmes examinées par les planétologues, il y a celle de la différence entre Vénus et la Terre alors qu'elles ont des masses et des tailles similaires. Pourquoi Vénus ne possède pas une lune comparable à la nôtre par exemple ?

De nouvelles recherches menées notamment à l'Université de Californie à Riverside (États-Unis) montrent que cela pourrait être parce que notre « jumelle » l'aurait tout simplement engloutie après l'avoir détruite en la faisant passer sous la fameuse limite de Roche impliquée par les forces de marée !

C'est ce qu'explique un article publié dans The Astrophysical Journal et dont une version en accès libre existe sur arXiv. Un communiqué de l'Université l'accompagne avec des commentaires de Stephen Kane, astrophysicien à l'UCR et auteur principal de l'article. Parmi ses collègues co-auteurs, on trouve plusieurs chercheurs que Futura avait interrogés sur d'autres sujets, à savoir Jérémy Leconte, Sean Raymond et Franck Selsis.

I'm very excited to share my latest paper about why Venus has no moon. In almost every scenario, a hypothetical Venus moon spirals inward and is destroyed at the Roche limit. Venus' lack of moon may thus be a natural consequence of its slow spin. https://t.co/me4U3L5TfN pic.twitter.com/Hx4ZxZLXkj

— Stephen Kane (@ExoCytherean) August 27, 2026

Une migration lunaire inversée !

La clé du travail de ces chercheurs est la constatation simple que Vénus possède une rotation extrêmement lente qui dure environ 243 jours terrestres.

Dans le cas de la Lune et de la Terre, cette dernière tourne, comme on le sait, beaucoup plus rapidement et elle est soumise aux forces de marée de la Lune qui tendent à ralentir sa rotation. Toutefois, les lois de la mécanique céleste, en raison de ce que l'on appelle la loi de la conservation du moment cinétique (voir les cours de Feynman à ce sujet), imposent que si la rotation de la Terre doit ralentir, cela doit provoquer un éloignement de la Lune.

De fait, on mesure cet éloignement avec des tirs laser réfléchis par des dispositifs optiques déposés sur la Lune et il est d'environ quatre centimètres par an.

La Lune s'éloigne progressivement de la Terre depuis 2,5 milliards d'années

En étudiant des couches sédimentaires, des chercheurs en ont déduit de précieuses informations sur la distance qui sépare la Terre et la Lune. Ils ont montré qu'il y a 2,46 milliards d'années, notre satellite était bien plus proche de nous, si bien que les journées ne duraient que 17 heures !... Lire la suite

La grande surprise, c'est que suite à des simulations menées par Kane et ses collègues, pour une planète tournant beaucoup plus lentement comme Vénus, la situation peut être inversée : un satellite situé dans certaines configurations va  perdre progressivement de l'énergie orbitale, toujours en raison des forces de marée, mais cette fois-ci en migrant vers la planète !

Le graphique montre la probabilité de destruction d'une lune de Vénus selon sa masse et la vitesse de rotation de Vénus. Dans la région en bleu, la Lune survit, mais pas dans la zone rouge. © Stephen Kane, UCR

Les simulations portant sur des satellites représentant entre 0,5 et 10 fois la masse de la Lune terrestre conduisent généralement à une collision avec Vénus. Plus le satellite est massif, plus sa chute est rapide.

« Lorsque j'ai fait cette découverte, j'ai été stupéfait... Je pensais vraiment que la grande diversité des scénarios que j'explorais conduirait à des résultats très différents. Mais pratiquement tous évoluaient dans la même direction », raconte Stephen Kane.

Des implications pour les exoplanètes habitables

Toutefois, il faut bien garder à l'esprit que ces simulations ne démontrent pas que Vénus possédait réellement une lune, mais indiquent qu'un tel satellite aurait pu être instable sur de longues durées, conduisant finalement à une collision, qui aurait pu transmettre une quantité considérable d'énergie et de moment angulaire à Vénus, modifiant sa rotation, sa géologie et éventuellement son climat.

On en déduit tout de suite qu'une telle collision pourrait avoir joué un rôle dans l'évolution passée de la planète, notamment si Vénus a autrefois possédé des océans et des conditions plus favorables à la vie.

Enfin, ce travail a bien sûr des conséquences pour l'étude des exoplanètes habitables : la formation d'une lune ne garantit en effet pas qu'une planète puisse la conserver. Or, on s'interroge depuis des décennies sur l'effet stabilisateur sur le climat de la Terre de sa Lune en raison d’effets chaotiques possibles de la mécanique céleste sur son axe de rotation en son absence.

Ce qui semble maintenant établi, c'est au moins que des exoplanètes à rotation lente pourraient voir leur satellite spiraler vers elles jusqu'à la collision (pour mémoire Jupiter tourne sur elle-même en 10 heures environ et Saturne aussi).