Les scientifiques détectent la signature apparente de la vie dans l’atmosphère de Vénus

Dans une annonce majeure, une équipe de scientifiques est prétendant avoir détecté des traces de phosphine dans l’atmosphère de Vénus. C’est une découverte étrange et potentiellement monumentale, car les organismes vivants sont la seule source connue de ce gaz toxique et puant.

Vénus – l’un des endroits les plus inhospitaliers du système solaire – contient un éventuel signal de vie dans son atmosphère, selon de nouvelles recherche publié aujourd’hui dans Nature. Le signal en question est la phosphine, qui, sur Terre, est produite presque exclusivement par des micro-organismes anaérobies, c’est-à-dire des créatures qui se développent dans des environnements sans oxygène. Ce gaz, annoté PH₃, se trouve souvent dans les marais et les zones humides et est hautement inflammable.

Pour être clair, les auteurs du nouvel article, dirigé par l’astronome Jane Greaves de l’Université de Cardiff, ne prétendent pas que la phosphine détectée est une preuve de la vie sur Vénus. Au contraire, les auteurs disent que la présence surprenante de phosphine sur Vénus est maintenant une question qui nécessite une réponse. Comme les auteurs l’ont expliqué lors d’une conférence de presse tenue plus tôt dans la journée, la phosphine est soit produite par des processus chimiques inconnus. ou par la vie elle-même.

«Je suis avec les auteurs sur celui-ci: à savoir, ce n’est pas une preuve de la vie sur Vénus. REn outre, c’est la preuve d’une chimie exotique en cours », a écrit Dimitar Sasselov, directeur de l’Institut des origines de la vie à l’Université Harvard, dans un courriel. «Je suis un grand partisan d’une exploration plus approfondie de Vénus – notre voisin planétaire exotique a été trop longtemps négligé.

Les signatures spectrographiques compatibles avec la phosphine ont été détectées pour la première fois par l’équipe en 2017, qu’ils ont collectées avec le télescope James Clerk Maxwell, puis à nouveau en 2019 avec le grand réseau millimétrique / submillimétrique Atacama. Les auteurs affirment avoir exclu la contamination des données comme source possible du signal chimique inattendu. La phosphine a été détectée dans la haute atmosphère nuageuse de la planète à environ 20 parties par milliard. Le gaz est concentré aux latitudes moyennes et n’a pas été détecté aux pôles.

Ce résultat «était vraiment excitant et assez inattendu», a déclaré Greaves lors de la conférence de presse.

Les auteurs ont examiné plusieurs scénarios pour expliquer la présence de phosphine dans l’atmosphère vénusienne, y compris des sources à la surface (comme l’activité volcanique), des micrométéorites, des éclairs et des processus chimiques dans les nuages. La phosphine, par exemple, peut être produite en laboratoire en chauffant de l’acide phosphorique, mais ce processus a été exclu pour Vénus car les « températures et pressions requises nécessiteraient des conditions tout à fait irréalistes, comme une atmosphère composée presque entièrement d’hydrogène », a écrit les auteurs de l’étude. D’autres scénarios, tels que la foudre et les micrométéorites, se sont avérés produire de la phosphine mais à des taux de plusieurs ordres de grandeur inférieurs à ce qui est observé sur Vénus.

Fait intéressant, de grandes quantités de substance peuvent être trouvées dans les atmosphères de Jupiter et de Saturne, mais dans ces cas, la phosphine se forme dans des conditions environnementales extrêmes, telles que des températures élevées et une pression atmosphérique, qui ne sont pas reproduites sur Vénus.

«Les planètes peuvent produire de la phosphine grâce à des processus géologiques et atmosphériques ordinaires. Les processus connus ne fonctionnent pas pour Vénus, il doit donc y avoir un processus que nous n’avons pas encore envisagé », a expliqué Andy Skemer, professeur agrégé d’astronomie et d’astrophysique à l’UC Santa Cruz qui n’était pas impliqué dans la nouvelle étude, dans un courriel. « Les données [in the new paper] avoir l’air robuste. Nous devrons maintenant passer plusieurs années à réfléchir à des explications. C’est bien d’envisager la possibilité que la phosphine soit une signature de la vie sur Vénus, mais il y aura aussi d’autres explications.

En effet, les chercheurs ont considéré cette possibilité plus radicale – que la phosphine soit produite par une forme de vie. Sara Seager, astrobiologiste au MIT et co-auteur de la nouvelle étude, a déclaré que le micro-organisme exact responsable de la production de phosphine sur Terre n’est pas connu, mais les biologistes sont généralement d’accord que le gaz provient d’une source de vie, comme elle l’a expliqué lors la conférence de presse. Elle soupçonne qu’il est produit par E. coli bactéries, mais cela n’a pas encore été prouvé.

Un scénario possible pour Vénus est que la vie a émergé à la surface de la planète avant que l’environnement ne devienne into le trou d’enfer qu’il est aujourd’hui; il y a bien longtemps, un possible effet de serre de gaz à effet de serre a provoqué l’évaporation de toute l’eau de Vénus dans l’atmosphère. Aujourd’hui, sa température de surface dépasse 860 degrés F (450 degrés C), et la pression atmosphérique est plus de 90 fois plus lourde que ce que nous ressentons ici sur Terre. Il est possible que certains micro-organismes aient réussi à survivre à cette transition catastrophique, à savoir des microbes anaérobies qui se sont échappés vers les nuages.

Ici sur Terre, des microbes flottent dans les nuages, mais les nuages ​​sur notre planète ne durent pas très longtemps. Sur Vénus, cependant, les nuages ​​sont permanents, comme l’a expliqué Seager. De plus, la couche nuageuse moyenne et inférieure de Vénus – environ 33 à 39 miles (53 à 62 kilomètres) au-dessus de la surface – est une zone tempérée dans laquelle la température oscille autour de 86 degrés Fahrenheit (30 degrés Celsius). Cela pourrait être un habitat pour les microbes vivants, et «nous avons pensé que ce pourrait être un bon endroit pour rechercher des signes de vie», a déclaré Greaves.

Selon les calculs des chercheurs, si les microbes vénusiens travaillent à environ 10% de l’efficacité maximale de ceux sur Terre, le taux observé de phosphine à 20 parties par milliard est possible. Une population continue de ces micro-organismes hypothétiques serait nécessaire, car la phosphine se dégrade rapidement et doit être reconstituée.

De nombreuses questions restent sans réponse. Par exemple, alors qu’une zone tempérée existe dans l’atmosphère, 80% de cette couche nuageuse est de l’acide sulfurique, qui détruirait facilement et facilement la phosphine. Il est «très difficile de savoir comment quoi que ce soit pourrait survivre dans cet environnement», a déclaré Greaves.

La présence de phosphine sur Vénus « suggère qu’il existe un mécanisme inconnu qui reconstitue constamment la phosphine », a expliqué Kevin Heng, un astrophysicien de l’Université de Berne qui n’était pas impliqué dans la nouvelle étude, dans un courriel.

On ne sait pas si ce mécanisme est associé à la lumière ultraviolette du soleil (un processus photochimique) ou avec des roches à la surface (géochimiques), ou la vie elle-même (biochimique), a-t-il dit.

« Il ne faut pas sauter à la conclusion que c’est biochimique, car les preuves actuelles ne soutiennent pas cela comme la seule conclusion », a déclaré Heng. «Les auteurs ont été prudents en énonçant cette conclusion. C’est un travail solide d’un solide groupe d’auteurs.

Stephen Kane, professeur agrégé d’astronomie et d’astrophysique planétaire à l’Université de Californie à Riverside, a qualifié le nouveau résultat de «fascinant».

« La possibilité de vie dans les nuages ​​prolonge les travaux récents qui suggèrent que Vénus avait des océans à la surface de l’eau liquide jusqu’à relativement récemment – il y a environ un milliard d’années », a-t-il expliqué dans un courriel. «En d’autres termes, la biologie dans l’atmosphère pourrait être les derniers membres survivants d’une biosphère vénusienne antérieure. S’il était confirmé comme étant le résultat de la vie dans les nuages, ce résultat serait une leçon extraordinaire sur la façon dont la vie peut vraiment s’adapter à toutes les niches disponibles dans un environnement », a déclaré Kane, qui n’est pas affilié à la nouvelle recherche.

Le résultat est également important, a-t-il déclaré, car la biosignature proposée, la phosphine, pourrait également s’appliquer à la recherche de la vie sur des exoplanètes éloignées.

«Pour ces cas, nous ne pourrons pas nous rendre sur ces planètes pour valider les résultats des détections de biosignature postulées», a déclaré Kane. «Vénus est par définition la planète la plus proche de la Terre, et présente donc une opportunité de tester une affirmation de biosignature in-situ [locally sourced] Les données. »

«Notre compréhension de la chimie atmosphérique est basée sur la compréhension relativement étroite de notre propre atmosphère. Nous avons énormément à apprendre sur la chimie dans des conditions semblables à celles de Vénus ». Colin Wilson, du Département de physique atmosphérique, océanique et planétaire de l’Université d’Oxford, a écrit dans un e-mail. « Je ne pense pas qu’il y ait de la vie sur Vénus, mais au moins nous pourrons y aller avec des missions de vaisseau spatial, dans la prochaine décennie ou deux, et répondre à la question de manière concluante », a déclaré Wilson, qui n’était pas non plus impliqué dans la nouvelle recherche.

En effet, une mission à Vénus serait la prochaine étape logique. La bonne nouvelle est que plusieurs missions sur Vénus sont envisagées par la NASA, notamment sondes en forme de raie et ballons gigantesques. Tout à coup, Vénus est passée de l’un des endroits les moins susceptibles du système solaire à accueillir la vie à une cible exceptionnellement alléchante dans la recherche de la vie extraterrestre. En attendant, nous devons faire attention de ne pas tirer de conclusions hâtives.