Science planétaire

Les chercheurs pensent–ils encore que la phosphine – une signature supposée de la vie – est présente dans les nuages de Vénus? Un environnement aussi rude pourrait-il abriter la vie? Et les microbes pourraient-ils traîner indéfiniment dans les nuages de toute façon?

Telles étaient les questions abordées cette semaine lors de la réunion d’automne 2020 de l’American Geophysical Union (AGU).

L’histoire a commencé en septembre lorsqu’une équipe dirigée par Janes Greaves de l’Université de Cardiff, au Royaume-Uni, a annoncé avoir observé l’empreinte spectrale de la phosphine dans les nuages de Vénus. Le groupe de Greaves a vu le signal dans les données du télescope James Clerk Maxwell (JCMT) à Hawaï et du Grand réseau millimétrique / submillimétrique d’Atacama (ALMA) au Chili.

Nous savons que sur des planètes terrestres telles que Vénus et la Terre, les seuls processus connus pour générer de la phosphine sont liés au métabolisme par la vie microbienne anaérobie. Ça veut dire qu’il y a de la vie sur Vénus ? Pas nécessairement. Dans l’article original sur l’astronomie de la nature, l’équipe de Greaves a clairement indiqué que la phosphine pourrait provenir d’une photochimie inconnue ou d’autres processus.

Mais les implications ont tout de même suscité de vives réactions dans la communauté de l’astronomie.

Une controverse éclate parmi les astronomes pour savoir si la phosphine a vraiment été découverte sur Vénus

Tout d’abord, le comité d’organisation de la Commission F3 d’Astrobiologie de l’Union astronomique internationale (UAI) a critiqué l’équipe de Greaves pour avoir attisé le battage médiatique – une déclaration qui a rapidement été rétractée par l’exécutif de l’UAI. Ensuite, un groupe dirigé par Geronimo Villanueva du Goddard Space Flight Center de la NASA a fait valoir que le signal spectral est généré par le dioxyde de soufre dans l’atmosphère de Vénus – bien que leur suggestion selon laquelle la réimpression de Greaves devrait être rétractée ait également été retirée.

‘Fausses lignes’?

D’autres chercheurs – dont un groupe dirigé par Ignas Snellen de l’Université de Leyde – se sont également interrogés sur la manière dont Greaves et ses collègues ont calibré leurs données. L’étude initiale avait identifié une raie d’absorption à 1.1 mm, associé au rayonnement absorbant la phosphine provenant de nuages plus chauds plus profonds dans l’atmosphère de Vénus. Mais cette ligne apparaît dans un contexte complexe d’émission thermique et le groupe de Snellen a déclaré que la façon dont elle a été supprimée (en ajustant les données avec un polynôme d’ordre 12) pouvait avoir introduit des artefacts.

C’est dans ce contexte d’incertitude que Greaves et Villanueva se sont joints à d’autres à AGU Fall le 11 décembre. Le coprésident de la session, Sushil Atreya, de l’Université du Michigan, a ouvert la session en rappelant à tous que “nous devrions traiter nos collègues avec respect” et, dans la discussion heureusement courtoise qui a suivi, Greaves a souligné un nouveau document que son groupe avait publié le 10 décembre, abordant des questions sur les lignes de base spectrales.

Nous n’examinons pas ici le biais de confirmation, nous examinons des résultats solides

Jane Greaves

Il conclut qu’il existe une probabilité de moins de 1% que des “fausses lignes” (leurs mots) soient apparues dans l’analyse originale. “Nous n’examinons pas ici le biais de confirmation, nous examinons des résultats solides”, a déclaré Greaves, qui a souligné qu’une grande partie des analyses avaient été effectuées par des personnes sans lien avec le projet scientifique.

Villanueva, cependant, a maintenu son point de vue selon lequel le signal peut s’expliquer par le dioxyde de soufre. Dans sa préimpression, Villanueva avait soutenu que la partie de l’atmosphère de Vénus en question pouvait contenir jusqu’à 100 ppbv. À AGU Fall, il a déclaré que si même la moitié de cette abondance de dioxyde de silicium plaçait une limite supérieure à la détection de phosphine de 3 sigma – pas assez élevée pour exclure le hasard.

Les chercheurs ont également examiné les données de la mission Pioneer Venus de la NASA en 1978. Rakesh Mogul de l’Université polytechnique d’État de Californie – Pomona a analysé les données de spectrométrie de masse collectées par une sonde de mission larguée dans l’atmosphère vénusienne. Mogul a déclaré qu’il n’avait jusqu’à présent trouvé aucun signal concluant pour la phosphine, mais qu’il avait trouvé beaucoup d’autres “joyaux dans les données” avec des implications pour l’habitabilité. Cela inclut tous les composés du cycle de l’azote et les produits chimiques associés à la photosynthèse anoxygénique.

La vie au sommet

Lors d’une session AGU séparée, les chercheurs ont examiné la faisabilité de la vie existant dans les nuages de Vénus.

David Smith du Centre de recherche Ames de la NASA a parlé de l’aérobiologie récente sur Terre. Il a déclaré que des micro-organismes ont été découverts jusqu’à des altitudes de 12 000 m à l’aide d’avions scientifiques et de ballons. “Nous, les humains, sommes vraiment des habitants du fond sous un océan d’atmosphère au-dessus des têtes et nous ne savons vraiment pas où la limite de la biosphère terrestre s’arrête à des altitudes extrêmes”, a-t-il déclaré.

Smith a cependant souligné que toute la vie dans l’atmosphère terrestre a été balayée de la surface et revient finalement à la surface sous la gravité. De plus, lorsque vous remontez dans la stratosphère, les seules choses qui peuvent survivre à la dessiccation et aux fortes doses de rayonnement sont les micro-organismes unicellulaires inactifs, tels que les endospores avec des revêtements résistants.

Les conditions sur Vénus sont un autre niveau extrême. L’atmosphère dense de la planète est presque entièrement composée de dioxyde de carbone, parsemée de nuages d’acide sulfurique. Tandis que la surface de Vénus se refroidit à une température moyenne de 460 °C et est écrasée sous une pression atmosphérique de 93 bars. Le mécanisme par lequel la vie pourrait persister dans les conditions des nuages est loin d’être clair.

Survivre dans une gouttelette liquide

Une possibilité a été esquissée par l’astrophysicienne Sara Seagar du Massachusetts Institute of Technology. Elle a décrit un cycle de vie hypothétique où des microbes métaboliquement actifs survivent dans des gouttelettes liquides dans l’atmosphère vénusienne. Lorsqu’elles finissent par succomber à la gravité, les spores desséchées tombent dans une couche de brume en dessous avant de retourner dans la zone des gouttelettes grâce au mélange vertical induit par les ondes de gravité.

Noam Izenberg, un scientifique planétaire de l’Université John Hopkins, a offert une vision plus large et philosophique de l’habitabilité de Vénus. Il a co-développé une “équation de la vie de Vénus” – vaguement basée sur la célèbre équation de Drake – qui prend en compte trois facteurs clés: comment la vie a pu naître sur Vénus; si elle était suffisamment robuste pour survivre; et s’il aurait pu y avoir une continuité jusqu’à nos jours.

Pourrait-il vraiment y avoir de la vie dans les nuages de Vénus?

En effet, des études récentes concluent que des océans d’eau pourraient avoir existé sur Vénus pendant une partie importante de son histoire ancienne. Izenberg dit qu’il n’est pas inconcevable que la vie sur Vénus ait été ensemencée de la Terre à la suite d’un impact important. “Quelque chose qui aurait pu être un événement au niveau de l’extinction sur Terre, pourrait aussi avoir été un événement d’ensemencement pour d’autres endroits du système solaire”, a-t-il déclaré.

Peut-être même à l’échelle interplanétaire “la vie, euh, trouve un moyen”.