La Terre et Vénus sont un couple particulier au sein du système solaire avec un grand nombre de points communs.

Voisine orbitale

Si on compare en termes de distance moyenne au moment de la conjonction, Vénus et la Terre sont les planètes les plus proches du système solaire avec un écart de 41,4 millions de kilomètre, contre 50,3 entre Vénus et Mercure où 78,3 entre la Terre et Mars. De plus, leurs deux orbites sont caractérisées par une circularité exceptionnelle. En effet Vénus est la planète ayant l’excentricité la plus faible (0,0068) et la Terre la troisième (0,0167) avec seulement Neptune (0,0086) pour les séparer.  Cependant en termes d’inclinaison orbitale, Vénus est la seconde planète ayant l’inclinaison orbitale (3,39°) comparée à l’écliptique derrière Mercure (7°), mais cela est principalement dû à la faible distance avec le soleil qui augmente la valeur de l’angle pour un même écart.

Du fait de leur proximité, les deux planètes évoluent à des vitesses proches, ce qui allonge le temps qu’il faut pour que Vénus rattrape la Terre. Finalement, Vénus a la deuxième plus longue période synodique (vu de la Terre) avec 584jours terrestres derrière Mars (780j), qui a beau être plus éloigné, se déplace moins vite. Cette période correspond presque à 1,6 année terrestre, c’est-à-dire que la Terre fait 1 tour complet et trois cinquièmes d’un deuxième alors que Vénus parcourt 2 tours complets et trois cinquièmes d’un troisième. Ces 3/5 créent un effet de résonance car la Terre et Vénus retrouvent quasiment au même endroit toutes les 5 périodes synodiques, c’est-à-dire 8 ans. Si on relie la position de la Terre ou de Vénus à chaque conjonction pendant ces 8 ans, on obtient une étoile à 5 branches appelée pentacle de Vénus.

Position successive des conjonctions Terre-Venus (source)

 Le décalage d’inclinaison entre les deux planètes fond qu’à la majorité des conjonctions, Vénus passe (vue de la terre) au-dessus ou au-dessous du soleil. Les transits (passage de Venus dans le disque solaire pendant un alignement) de Vénus sont donc particulièrement rares car ne surviennent que quand une conjonction se passe à proximité d’un des deux nœuds .

Si la résonance orbitale était parfaite, les 5 points de conjonction seraient fixes et il y aurait un transit tous les 8ans (si une conjonction était à un nœud) ou jamais. Or, la résonance Terre-Venus n’étant pas parfaite, le pentacle de Vénus se décale de quelques degrés tous les 8 ans. Ce décalage fait que, de temps en temps, une des branches passe près d’un nœud et crée un transit. Le décalage est tellement faible, que 8 ans plus tard, la branche ne s’est pas décalée assez pour sortir du disque solaire et crée donc un second transit.

Le rythme actuel des transits (valable de 1518 à 2846) suit une séquence 8/105,5/8/121,5, c’est-à-dire un premier transit, suivi 8 ans plus tard d’un second au même nœud (donc quasiment la même date), puis 105 ans et 6 mois plus tard, un transit au nœud opposé (d’où le décalage de 6 mois) suivi du second transit 8 ans plus tard, et enfin 121 ans et 6 mois avant de revoir une conjonction au premier nœud. Les dernières transits ont eu lieux en juin (respectivement le 8 et le 6) 2004 et 2012, les prochains auront donc lieu en décembre 2117 et 2125.

Impact de l’inclinaison sur le transit (source) et montage du passage de Vénus devant le soleil (source)

Sosie physique

En termes de taille, les deux planètes sont aussi très proches avec un rayon à l’équateur de 6 378km pour la Terre et 6 052km pour Vénus (contre 3 289 km pour Mars), ce qui en font les deux plus gros corps solides du système solaire. De plus, du fait de leur proximité en distance, les deux planètes se sont développées dans la même portion du disque protoplanétaire et on peut déduire (et les données scientifiques récoltés jusqu’à aujourd’hui vont dans ce sens) que les deux planètes sont constituées des mêmes éléments de base.

De ce qu’on sait de la composition de Vénus, sa surface serait principalement volcanique et très similaire au plancher océanique terrestre. Leur densité sont donc proches et vue que leur taille aussi, elles ont une masse similaire car, si on prend comme référence la masse de la Terre, Vénus en fait 81,5%, par comparaison Mars en fait 10,7%.   La gravité en surface est donc proche avec par définition 1g(9,81m/s) sur Terre et 0,905g sur Vénus contre 0,379g sur Mars.

Comparaison Terre-Vénus (source)

Vénus et la Terre sont les seuls corps solides du système solaire possédant une atmosphère importante avec Titan (une lune de Saturne). Cette atmosphère permet une grande constance thermique en répartissant la chaleur sur toute la surface. Sur Terre, la différence entre le record de température basse (-89,2°C, nuit polaire à la base Vostok, au cœur de l’antarctique) et haute (56,7°C un jour d’été dans la vallée de la mort, USA) est de 150°c. Sur Vénus, l’atmosphère est encore plus massive, ce qui fait que la température ne varie jamais de plus de 30°C autour de la température moyenne de 462°C, que ce soit le jour ou la nuit, à l’équateur ou au pôle.