La tectonique des plaques de Vénus : un phénomène révélé par une simulation

Le modèle de la tectonique des plaques est né de l’observation de fortes similarités entre différents continents à la surface de la Terre. Alfred Wegener, connu pour sa théorie de la dérive des continents, avait par exemple identifié dès le début du XXe siècle des fossiles communs à l’Amérique du Sud et à l’ouest de l’Afrique ; en montrant de plus que les formes des deux continents pouvaient s’emboîter l’une dans l’autre, il avait émis l’hypothèse qu’ils étaient collés l’un à l’autre par le passé. Au fil du temps, les arguments en faveur de la théorie de la tectonique des plaques se sont amassés, et le modèle fut finalement accepté dans les années 1960.

Un modèle complexe, apparemment propre à notre planète

Ainsi, selon ce modèle, la lithosphère terrestre (la coque rigide de notre planète située en surface, constituée de la croûte et d’une partie du manteau supérieur) est divisée en plusieurs plaques distinctes, qui sont en mouvement les unes par rapport aux autres en « glissant » sur l’asthénosphère (la partie ductile du manteau supérieur, capable de se déformer sans casser). On dénombre aujourd’hui quinze plaques tectoniques majeures, dont les déplacements créent à leurs frontières des zones géologiquement actives, par exemple lorsque deux plaques convergent, divergent ou glissent l’une par rapport à l’autre. Ces mouvements sont à l’origine de nombreux phénomènes géologiques, tels que du volcanisme, des séismes, des formations de chaînes de montagnes ou de fosses océaniques.

L’ensemble de ces mouvements tectoniques permet ainsi un échange chimique entre l’intérieur de la Terre et sa surface, et implique un renouvellement régulier de ses roches de surface. Selon les hypothèses les plus communément acceptées, notre planète n’a pas toujours connu une tectonique aussi active, mais aurait à la place présenté une activité tectonique beaucoup plus limitée dans ses premiers moments. L’apparition de la vie sur Terre aurait été intimement liée au changement de ce régime tectonique vers le régime actuel. Ce changement aurait enclenché une stabilisation de la température globale à la surface de notre planète et la mise en place d’un environnement favorable à l’apparition de la vie.

Connaît-on d’autres planètes présentant une activité tectonique ?

Si nous ne connaissons pas d’autres planètes dans notre système solaire présentant une activité tectonique similaire à celle de la Terre, certains scientifiques estiment que cela n’a pas toujours été le cas. C’est par exemple le cas de Vénus, notre plus proche voisine : malgré de nombreuses différences notables avec notre planète (sur Vénus, la température en surface est assez élevée pour faire fondre du plomb, et la pression y est 90 fois plus élevée que sur Terre), les deux voisines présentent de fortes similarités, telles que leur masse, leur taille, ou encore leur densité. D’après les modèles les plus communément admis, Vénus ne comporterait aujourd’hui qu’une seule plaque unique et stagnante, limitant fortement les échanges entre ses entrailles et l’extérieur.

Mais selon une équipe de scientifiques de l’université Brown, aux États-Unis, l’atmosphère actuelle de Vénus ne semble pas cohérente avec ce modèle de plaque tectonique unique. En simulant les possibles origines de l’atmosphère de Vénus (90 fois plus dense que sur Terre, et constituée principalement de dioxyde de carbone et d’azote), les chercheurs suggèrent que Vénus n’aurait pas connu une activité tectonique aussi limitée tout le long de son histoire. Les fortes teneurs en azote et en dioxyde de carbone dans l’atmosphère vénusienne ne seraient en fait possible que si Vénus avait connu par le passé une activité tectonique semblable à l’activité tectonique précoce de la Terre, c’est-à-dire constituée de quelques plaques en mouvement les unes par rapport aux autres. Les chercheurs présentent leurs résultats dans la revue Nature. Selon eux, cette activité tectonique aurait permis un important dégazage volcanique, aboutissant à l’atmosphère vénusienne actuelle.

Les modèles d’évolutions planétaires remis en question

Selon leur hypothèse, Vénus aurait présenté des plaques tectoniques durant environ un milliard d’années, entre -4,5 et -3,5 milliards d’années. Les phénomènes qui ont mené à la disparition des conditions permettant les mouvements des plaques tectoniques, aboutissant aux températures extrêmes et à l’épaisse atmosphère de Vénus, ne sont pas connus. Selon cette nouvelle conjecture de l’histoire géologique de Vénus, cette dernière et la Terre auraient en fait connu des histoires précoces très semblables, les deux planètes présentant une activité tectonique durant leurs débuts. Cependant, l’activité tectonique terrestre s’est développée pour mener à l’apparition de nombreuses plaques tectoniques, tandis que l’activité tectonique de Vénus a progressivement diminué pour mener à son modèle actuel d’un unique couvercle stagnant. Selon les scientifiques, l’activité tectonique précoce de Vénus aurait pu être favorable à l’apparition de la vie telle qu’on la connaît – ces conditions n’y sont aujourd’hui plus réunies.

Cette nouvelle théorie remet en cause ce que l’on connaît de l’évolution des planètes telluriques : selon les précédentes hypothèses, l’existence d’une tectonique des plaques sur une planète donnée était un problème binaire : soit la planète présente une activité tectonique, soit elle n’en présente pas. La mise en évidence d’une activité tectonique passée sur Vénus indique la possibilité pour une plan
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