La planète Vénus, recouverte d’une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone et d’azote contenant des nuages d’acide sulfurique réfléchissants à haute altitude, a été extrêmement mystérieuse pour les astronomes jusqu’à très récemment dans l’histoire. Avant l’étude de Vénus par un radar à pénétration de nuages en 1961, les astronomes ne savaient absolument rien de sa surface. Certains auteurs ont émis l’hypothèse qu’un monde tropical chaud se trouvait sous ses nuages.
Ils avaient raison pour la partie chaude. Des radiomètres à micro-ondes et infrarouges montés sur Mariner 2, une sonde spatiale qui a survolé Vénus en 1962, ont révélé que la surface était incroyablement chaude – 425 °C (797 °F), suffisamment chaude pour faire fondre le plomb. Cela a écrasé toute spéculation sur la vie à la surface. Du côté positif, les sommets des nuages de Vénus se sont avérés relativement frais, comparables aux températures sur Terre. La pression à la surface s’est avérée être environ 92 fois plus élevée qu’au niveau de la mer sur Terre, similaire à la pression de 1 km (0.62 mi) sous l’océan.
Tout au long des années 1970 et 1980, des investigations intenses ont été menées sur Vénus, à la fois à l’aide de radars terrestres et de sondes spatiales. Un radar terrestre ne révèle que des caractéristiques de surface supérieures à environ 5 km (3 mi), donc une enquête plus approfondie nécessite des sondes.
La surface de Vénus s’est avérée très plate, en raison du poids massif de son atmosphère et du manque d’activité tectonique. La chaîne de montagnes la plus haute sont les Maxwell Montes, dont le point culminant est à 12 km (7.4 mi) au-dessus de la surface. En raison de cette altitude, Maxwell Montes est l’endroit le plus frais et le moins pressurisé à la surface de Vénus, mais il tuerait tout de même n’importe quel humain en quelques secondes. La distance entre le point le plus haut et le plus bas de Vénus n’est que de 13 kilomètres (8.1 mi), tandis que sur la Terre, la différence est d’environ 20 kilomètres (12.4 mi). 51 % de la surface vénusienne est située à moins de 500 mètres (1640 pieds) du rayon médian de la planète (équivalent de Vénus au niveau de la mer).
Environ 10 % de la surface de la planète se compose de deux principaux continents appelés hauts plateaux. Ceux-ci incluent Aphrodite Terra, de la taille de l’Afrique, et Ishtar Terra, qui contient les Maxwell Montes. Parallèlement à ces hautes terres, il y a plusieurs grands soulèvements créés par l’action volcanique, notamment Beta Regio, Phoebe Regio, Themis Regio, Alpha Regio, Eistla Regio, Bell Regio et Tholus Regio. Le plus grand de ces volcans a été découvert lors des premiers relevés radar du début des années 1960.
Vénus compte environ 900 cratères d’impact, dont presque tous mesurent plus de 30 kilomètres (18 mi) de diamètre. La raison en est que les petits astéroïdes brûlent dans l’atmosphère épaisse avant de parvenir à toucher la surface. Si un astéroïde a l’élan nécessaire pour traverser l’atmosphère, il est certain qu’il laissera un grand cratère. Quelques cratères bien connus incluent Danilova, Aglaonice et Saskja. Tous ont reçu des noms, généralement d’après des figures féminines de l’histoire et de la mythologie.
D’autres caractéristiques sur Vénus incluent des volcans qui peuvent être actifs, ainsi que des structures mystérieuses appelées arachnoïdes que l’on ne trouve nulle part ailleurs. Les arachnoïdes sont constitués d’ovales concentriques entourés d’un réseau complexe de fractures et peuvent avoir un diamètre pouvant atteindre 200 km (124 mi). Ils peuvent avoir une origine volcanique ou être formés par un autre processus.