Si Vénus et Mars changeaient de place, aurions-nous alors 3 planètes habitables?

Telle est la supposition: Vénus est trop chaude, Mars est trop froide. S'ils changeaient de place, l'énergie solaire changerait pour rendre les deux plus semblables à la Terre. Nous aurions aussi bien pu en avoir trois au lieu d'une seule "Terre" dans le système solaire, si la roulette de la formation des premières planètes avait joué un peu différemment.

C'est bien sûr trop simple. Mais cela ne servirait-il pas à grand-chose si c'était le cas depuis le début que Vénus avait la masse de Mars et Mars avait la masse de Vénus? Ou d'autres facteurs dominent-ils la masse et la distance du Soleil?

Est-ce que Vénus aurait toujours eu une atmosphère épaisse, mais pas trop épaisse si elle était à 1,5 UA, parce qu'elle a une masse suffisante pour en garder une, et cela ne l'aurait-elle pas gardée plus chaude que Mars aujourd'hui? Y compris l'eau qui coule à sa surface sous sa pression atmosphérique?

Est-ce qu'un Mars à 0,7 UA aurait été plus chaud et aurait peut-être eu une atmosphère passagère créée à partir de la fusion de volatils pendant une période plus longue de son histoire?

C'est une question très intéressante. Bien sûr, comme vous l'avez noté, vous avez un peu simplifié les choses; il y a d'autres facteurs que la température qui affectent l'habitabilité.

En ce qui concerne Vénus, vous savez probablement que Vénus est extrêmement chaude à sa surface non seulement parce qu'elle est plus proche du Soleil, mais parce qu'elle a une atmosphère de CO2 épaisse et est réchauffée par l' effet de serre . Il y a, en fait, deux choses à propos de Vénus qui l'empêcheraient d'être habitable où que vous la mettiez. L'un est le manque de magnétosphère, qui est nécessaire pour empêcher les rayonnements ionisants (en particulier du vent solaire) d'atteindre la surface de la planète. L'absence de magnétosphère semble être due à l'absence d'une géodynamo sur Vénus, qui a à voir avec la structure de son noyau. Deuxièmement, Vénus semble manquer de plaques tectoniques, dont vous savez peut-être qu'elles sont responsables des tremblements de terre sur Terre. Fait intéressant, les plaques tectoniques jouent un rôle majeur dans le contrôle de l'accumulation de CO2 dans l'atmosphère (voirici pour plus de détails). Faute de plaques tectoniques, Vénus est vouée à avoir une grande atmosphère de CO2 où que vous la mettiez, ce qui ne ferait pas un endroit agréable à vivre.

Mars, d'autre part, est une question très différente. Il a à la fois une magnétosphère (bien qu'il soit très faible) et il a probablement des plaques tectoniques (bien que la dernière fois que j'en ai entendu parler, on pense qu'il n'en a que deux). L'une des raisons pour lesquelles la NASA a envoyé tant de sondes sur Mars est que l'on pensait qu'elle était habitable à un moment donné. On pense que la croissance de Mars a été ralentie en raison des effets de la gravitation de Jupiter et de Saturne. Donc, dans un autre univers, Mars aurait pu ressembler à une autre Terre.

Si Vénus avait commencé à la position de Mars, il est possible qu'elle se soit transformée en un géant de glace. À une plus grande distance de Mars, le vent solaire du Soleil est plus faible et aurait dépouillé beaucoup moins de l'atmosphère de Vénus, même par rapport à la quantité de Terre perdue, car la Terre est considérablement plus proche du Soleil que Mars. Ainsi, Vénus se serait peut-être retrouvée avec une épaisse enveloppe d'hélium et serait devenue une mini-Neptune / super-Terre plutôt qu'une seconde Terre. Et aussi, si Mars avait évolué à la distance de Vénus, plus près, elle aurait été dépouillée de toute atmosphère appréciable et aurait probablement évolué en un autre Mercure, un monde gris et sans air.

Un simple «échange» de position ne serait pas en soi une cause pour une planète habitable. La clé est de "changer" de position. Si Vénus devait subir une migration orbitale, elle pourrait se déplacer dans la position actuelle de la Terre et se refroidir, continuer à développer une atmosphère plus stable et produire des océans. Ensuite, une nouvelle migration orbitale pourrait provoquer l'effondrement de l'atmosphère et la succession marine. La question est alors de savoir si elle deviendrait comme Cérès et Jupiter. Simuler une inversion de vecteur, où Mars subit une migration orbitale et se déplace vers la position actuellement prise par la Terre, le réchaufferait, ce qui lui ferait développer davantage une atmosphère et un environnement marin. Ensuite, lorsque son vecteur le déplace vers l'endroit actuellement pris par Vénus, la succession marine et la réduction atmosphérique apparaissent telles qu'elles sont aujourd'hui.

Si Mars était placé près du Soleil et que Vénus était déplacée sur l'orbite actuelle de Mars, aucune ne serait habitable. Pour rendre Mars et Vénus habitables (en théorie), une grande lune lunaire est nécessaire car elle provoquerait un mouvement de croûte de marée qui aiderait à enflammer le champ magnétique de la planète. Pour Vénus, Mercure deviendrait sa nouvelle lune car elle pourrait non seulement enflammer un fort champ magnétique, mais elle pourrait corriger la rotation de la planète en la faisant tourner dans une rotation normale de la Terre de 24 heures, et lui permettre de refroidir l'atmosphère de CO2 telle qu'elle sera capable de le recycler dans le sol. Quant à Mars, la lune Io de Jupiter serait idéale car elle peut augmenter la pression de surface et le champ magnétique de la planète. Vénus et Mars sont capables de terraformer par elles-mêmes. Tout ce qu'il faut, c'est une grande lune lunaire comme Io et Mercure respectivement.