Une étude, dont les résultats intitulés «Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus» sont publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis d'avancer une explication plausible au phénomène observé par la sonde Akatsuki de la Jaxa (agence spatiale japonaise) lorsqu'elle est arrivée en orbite autour de Vénus le 7 décembre 2015.

Plus précisément, cette sonde a observé dans l'infrarouge durant quatre jours un arc brillant «long d'environ 10.000 kilomètres et présent à une altitude d'environ 64 kilomètres» dans l'atmosphère de la planète. Pendant cette période, «cet arc est resté stable par rapport à la topographie de Vénus, s'étirant parallèlement au terminateur de l'étoile du Berger».

Cette observation est surprenante, car «l'atmosphère de Vénus est en état de super-rotation»: en effet, il a été progressivement établi, «à partir des années 1960», que les vitesses des vents de l'atmosphère de Vénus «dépassent les 300 km/h», de sorte que cette atmosphère fait «le tour de Vénus en environ quatre jours alors que la vitesse de rotation de la planète sur elle-même est particulièrement lente: un jour vénusien dure environ 243 jours terrestres». Ainsi, en imaginant par exemple «que l'arc observé par Akatsuki soit un gigantesque panache émis par une éruption volcanique», il aurait dû être «rapidement emporté et étalé sur toute la planète».

Pour expliquer ce mystère, l'étude ici présentée avance qu'il pourrait s'agir d'ondes de gravité, «une manifestation d'un phénomène que l'on connait bien sur Terre, aussi bien à la surface des océans que dans l'atmosphère». Soulignons ici que ces ondes, «que l'on trouve également dans le plasma brûlant des étoiles, dont le Soleil», ne doivent pas «être confondues avec les ondes gravitationnelles, les déformations dynamiques de la courbure de l'espace qui se propagent comme des ondes électromagnétiques».

En réalité, le terme 'gravité' se rapporte «à la nature de la force de rappel qui s'exerce quand un élément matériel, qu'il soit un petit volume d'air ou d'eau à la surface de la mer, a été déplacé de sa position d'équilibre et qu'il y est ramené en effectuant des oscillations à la manière d'un poids au bout d'un ressort». Ces ondes, qui «peuvent être progressives ou stationnaires comme celles, élastiques, dans une corde vibrante», sont susceptibles d'apparaître «quand le front d'une masse d'air passe brutalement au-dessus d'un relief, par exemple une barrière montagneuse».

Cette hypothèse est confortée par le fait que «la sonde Venus express de l'ESA avait déjà découvert de petites structures dans l'atmosphère de Vénus qui faisaient penser à la génération d'ondes de gravité au-dessus de certains reliefs, se propageant ensuite vers le haut de l'atmosphère». D'ailleurs, ces structures étaient liées à Aphrodite Terra, «l'une des deux principales hautes terres de la planète, longeant l'équateur par le sud sur une quinzaine de milliers de kilomètres avec une altitude moyenne de 3.000 m», comme le phénomène découvert par Akatsuki qui semble aussi «être en relation avec cette région de Vénus».

Néanmoins, même «si des simulations numériques soutiennent cette interprétation des observations de la sonde», on a du mal «à comprendre comment ces ondes naissent vraiment avec les conditions qui sont supposées exister à la surface de Vénus».