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Un biomarqueur découvert dans l’atmosphère de Vénus: un signe de vie?

La découverte de phosphine dans l'atmosphère vénusienne agite le monde de l'astronomie, et pour cause! Serait-ce un signe de vie?
14-09-2020

La découverte de phosphine dans l’atmosphère vénusienne agite le monde de l’astronomie, et pour cause! Serait-ce un signe de vie?

Une équipe internationale d’astronomes menée par Jane Greaves de l’Université de Cardiff, au Royaume-Uni, a annoncé la découverte d’une molécule rare – la phosphine – au sein des nuages de Vénus.

Ce gaz contenant du phosphore est produit sur Terre entre autres par l’activité microbienne. Si certains scénarios «non-biologiques » auraient pu expliquer la présence de phosphine (PH3) autour de Vénus, les scientifiques les ont éliminés un à un, comme ils l’expliquent dans leur étude parue dans Nature Astronomy. Autrement dit, l’abondance de ce gaz pourrait signifier que la planète héberge des formes de vie.

Attention, nous sommes encore loin de la preuve formelle, mais la découverte est intrigante… et excitante! Pour déceler cette molécule, l’équipe internationale d’astronomes a épluché les observations du télescope James Clerk Maxwell à Hawaii, puis a confirmé l’hypothèse avec ALMA, au Chili. Ces deux télescopes ont permis de faire indépendamment le même constat en analysant le spectre d’absorption de l’atmosphère vénusienne dans la longueur d’onde correspondant à la phosphine, stipule le communiqué de l’ESO (European Southern Observatory). Le biomarqueur est présent dans des quantités pour l’instant impossibles à expliquer par des phénomènes purement physiques.

«La présence de PH3 reste inexpliquée après étude exhaustive des voies chimiques et photochimiques possibles, que ce soit par les éventuels mécanismes abiotiques de production dans l’atmosphère de Vénus, ses nuages, sa surface ou son sol, ou encore par la foudre, les volcans ou les météorites. Le PH3 pourrait donc provenir de phénomènes photochimiques ou géochimiques inconnus ou, par analogie avec la production terrestre de phosphine, pourrait être expliqué par la présence de vie», avancent les auteurs dans la publication.

Une biosignature?

«La découverte est intéressante, mais il y a un pas entre découvrir un marqueur associé à la vie et dire qu’il y a de la vie, commente Robert Lamontagne, astrophysicien et coordonnateur du Centre de recherche en astrophysique du Québec. Ça ajoute un autre objet du Système solaire, en plus de Mars et de quelques lunes autour de Saturne et Jupiter, qui est potentiellement intéressant pour chercher des traces de vie. Ça vient ajouter de l’eau au moulin d’une prédiction faite par Carl Sagan il y a 30 ans!»

Sur cette vue d’artiste les molécules de phosphine sont représentées au sein du cadre. Crédit: ESO

Cela lui rappelle la découverte de méthane sur Mars, il y a 15 ans. «Ça reste un indice indirect.» À ce jour, le mystère martien n’est d’ailleurs toujours pas résolu.

En fait, les astronomes envisagent depuis des années la possibilité que la vie puisse exister dans les nuages de la haute atmosphère vénusienne, comme nous l’expliquions dans le texte Et si l’on retournait sur Vénus? La détection de phosphine pourrait plaider en faveur de l’existence d’une vie extraterrestre «aérienne», selon l’ESO. «C’est un signal qui nous dit qu’il serait intéressant d’envoyer des sondes vers Vénus, ce que la NASA souhaite faire», affirme Jonathan Gagné, astrophysicien et conseiller scientifique à Espace pour la vie.

Une chimie inconnue?

En attendant d’éventuels prélèvements, l’hypothèse la plus plausible reste celle du mécanisme chimique inconnu, estime Nicolas Cowan, professeur au département de physique de l’Université McGill et spécialiste de l’atmosphère des exoplanètes. «La première hypothèse, selon moi, c’est qu’on ne comprend pas bien la chimie des planètes, et que celle-ci est plus complexe que ce qu’on pensait. Il doit y avoir un moyen géochimique ou photochimique de produire la phosphine auquel on n’a pas pensé. Ce qui est vraiment intéressant!», indique-t-il.

Ce n’est que tout récemment que la phosphine s’est démarquée comme une «biosignature» potentielle. Dans un article publié début 2020 dans la revue Astrobiology, Sara Seager, planétologue au Massachusetts Institute of Technology et coauteure du nouveau papier sur Vénus, proposait de s’intéresser à ce gaz dans l’atmosphère des exoplanètes, au même titre qu’à l’oxygène ou au méthane par exemple. Sa présence est associée à un signal clair, sans erreur possible. «Dans l’atmosphère terrestre, la phosphine est à l’état de traces. Mais il est possible que dans des biosphères anoxiques [se développant sans oxygène], le PH3 soit produit en quantité beaucoup plus élevée que sur Terre», est-il mentionné dans l’article. Sara Seager avait d’ailleurs présenté son idée à l’Institut spatial de McGill il y a quelques temps.

«En regardant Vénus, l’équipe de Sara Seager voulait prouver l’intérêt de ce biomarqueur « ultime » en démontrant qu’il y était indétectable… Ils ont donc eu une surprise!», raconte Nicolas Cowan. Une surprise qui rend ce biomarqueur moins fiable que prévu… ou au contraire, qui indique la présence de microorganismes!

Enquête en cours

Qu’en pensent les microbiologistes? Eux aussi sont sceptiques, dit Lyle Whyte, professeur à l’Université McGill qui se spécialise dans l’étude de la vie en conditions extrêmes (sur Terre et ailleurs dans l’Univers). «Mais qui sait? On a peut-être tort!»

Vénus apparaît comme un milieu peu propice pour le vivant, avec ses températures très chaudes (471 degrés Celcius à sa surface, ce qui en fait la planète la plus chaude du Système solaire) et son énorme pression (90 fois celle que nous subissons). Toutefois, la zone de l’atmosphère où le gaz a été repéré représente un lieu plus modéré, souligne le professeur au département des sciences des ressources naturelles. «On peut trouver des microbes sur Terre qui survivent dans ces conditions.»

Si la production de méthane par les microorganismes a été bien étudiée (tant mieux pour Mars!), pour ce qui est de la phosphine, «c’est un trou noir». Il cite l’étude publiée par Sara Seager, qui souligne que le fameux gaz se trouve à différents endroits sur la Terre — au-dessus des colonies de manchots, de marécages, de dépotoirs — et que l’activité microbienne semble être en cause. Le papier précise également que des mélanges de diverses bactéries en culture ont produit de la phosphine en milieu contrôlé. «Mais on ne sait pas quels microbes le produisent ni comment ils le font ! explique Lyle Whyte. Du jour au lendemain, comprendre cela sur Terre va devenir pas mal plus important.»

Quand il lui sera de possible de retourner sur son terrain de prédilection, le Haut-Arctique, il compte bien chercher de la phosphine dans les milieux sans oxygène. «On va ajouter la phosphine à la liste des gaz qu’on recherche. Si on en trouve, ce sera un indicateur qu’il pourrait y en avoir sur Mars aussi», car les conditions environnementales y sont similaires.

Ce n’est qu’un début!

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