Une équipe internationale d'astronomes, dirigé par le professeur Jane Greaves de l'Université de Cardiff, a annoncé aujourd'hui la découverte d'une molécule rare, la phosphine, dans les nuages ​​de Vénus. Sur Terre, ce gaz est uniquement fabriqué industriellement, ou par des microbes qui se développent dans des environnements sans oxygène.

Les astronomes ont spéculé pendant des décennies que les nuages ​​élevés sur Vénus pourraient offrir un foyer aux microbes – flottant sans la surface brûlante, mais encore besoin de tolérer une acidité très élevée. La détection de molécules de phosphine, qui se composent d'hydrogène et de phosphore, pourrait pointer vers cette vie « aérienne » extraterrestre. La nouvelle découverte est décrite dans un article de Astronomie de la nature .

L'équipe a d'abord utilisé le télescope James Clerk Maxwell (JCMT) à Hawaï pour détecter la phosphine, et ont ensuite obtenu du temps pour suivre leur découverte avec 45 télescopes du réseau Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili. Les deux installations ont observé Vénus à une longueur d'onde d'environ 1 millimètre, beaucoup plus longtemps que l'œil humain ne peut voir - seuls les télescopes à haute altitude peuvent détecter efficacement cette longueur d'onde.

Le professeur Greaves dit, "C'était une expérience faite par pure curiosité, vraiment en profitant de la puissante technologie de JCMT, et réfléchir aux futurs instruments. Je pensais que nous serions en mesure d'exclure les scénarios extrêmes, comme si les nuages ​​étaient remplis d'organismes. Quand nous avons eu les premiers indices de phosphine dans le spectre de Vénus, ça a été un choc!"

Naturellement prudent sur les premiers résultats, Greaves et son équipe ont été ravis de passer trois heures avec l'observatoire plus sensible d'ALMA. Le mauvais temps a ajouté un retard frustrant, mais après six mois de traitement des données, la découverte a été confirmée.

Membre de l'équipe Dr Anita Richards, du Centre régional britannique ALMA et de l'Université de Manchester, ajoute :« À notre grand soulagement, les conditions étaient bonnes à ALMA pour les observations de suivi alors que Vénus était à un angle approprié par rapport à la Terre. Le traitement des données était délicat, bien que, car ALMA ne recherche généralement pas d'effets très subtils dans des objets très lumineux comme Vénus."

Greaves ajoute :"En fin de compte, nous avons constaté que les deux observatoires avaient vu la même chose :une faible absorption à la bonne longueur d'onde pour être du gaz phosphine, où les molécules sont rétro-éclairées par les nuages ​​plus chauds en dessous."

Le professeur Hideo Sagawa de l'Université Sangyo de Kyoto a ensuite utilisé ses modèles d'atmosphère vénusienne pour interpréter les données, constatant que la phosphine est présente mais rare - seulement une vingtaine de molécules par milliard.

Les astronomes ont ensuite effectué des calculs pour voir si la phosphine pouvait provenir de processus naturels sur Vénus. Ils mettent en garde contre le manque d'informations - en fait, la seule autre étude du phosphore sur Vénus est venue d'une expérience d'atterrisseur, porté par la mission soviétique Vega 2 en 1985.

Le scientifique du Massachusetts Institute of Technology, le Dr William Bains, a dirigé les travaux sur l'évaluation des méthodes naturelles de fabrication de la phosphine. Certaines idées comprenaient la lumière du soleil, minéraux soufflés vers le haut depuis la surface, volcans, ou la foudre, mais aucun de ceux-ci ne pouvait en faire assez près. Les sources naturelles produisaient au plus un dix millième de la quantité de phosphine vue par les télescopes.

Pour créer la quantité de phosphine observée sur Vénus, les organismes terrestres n'auraient besoin de travailler qu'à environ 10 % de leur productivité maximale, selon les calculs du Dr Paul Rimmer de l'Université de Cambridge. Cependant, tous les microbes sur Vénus seront probablement très différents de leurs cousins ​​​​terrestres, survivre dans des conditions hyper-acides.

Les bactéries terrestres peuvent absorber les minéraux phosphatés, ajouter de l'hydrogène, et finalement expulser le gaz phosphine. Cela leur coûte de l'énergie pour le faire, alors pourquoi ils le font n'est pas clair. La phosphine pourrait n'être qu'un déchet, mais d'autres scientifiques ont suggéré des objectifs comme éloigner les bactéries rivales.

Un autre membre de l'équipe du MIT, Dr Clara Sousa Silva, pensait également à la recherche de la phosphine en tant que gaz « biosignature » ​​de la vie non consommatrice d'oxygène sur des planètes autour d'autres étoiles, parce que la chimie normale en fait si peu.

Elle commente :« Trouver de la phosphine sur Vénus était un bonus inattendu ! La découverte soulève de nombreuses questions, comme la façon dont les organismes pourraient survivre. Sur Terre, certains microbes peuvent supporter jusqu'à environ 5 % d'acide dans leur environnement, mais les nuages ​​de Vénus sont presque entièrement constitués d'acide."

D'autres biosignatures possibles dans le système solaire peuvent exister, comme le méthane sur Mars et l'eau s'échappant des lunes glacées Europe et Encelade. Sur Vénus, il a été suggéré que les stries sombres où la lumière ultraviolette est absorbée pourraient provenir de colonies de microbes. Le vaisseau spatial Akatsuki, lancé par l'agence spatiale japonaise JAXA, cartographie actuellement ces stries sombres pour mieux comprendre cet «absorbeur ultraviolet inconnu».

L'équipe pense que leur découverte est importante car ils peuvent exclure de nombreuses autres façons de fabriquer de la phosphine, mais ils reconnaissent que confirmer la présence de "vie" nécessite beaucoup plus de travail. Bien que les hauts nuages ​​de Vénus aient des températures allant jusqu'à 30 degrés centigrades, ils sont incroyablement acides – environ 90 % d'acide sulfurique – ce qui pose des problèmes majeurs pour que les microbes y survivent. Professeur Sara Seager et Dr Janusz Petkowski, aussi à la fois au MIT, étudient comment les microbes pourraient se protéger à l'intérieur des gouttelettes.

L'équipe attend maintenant avec impatience plus de temps de télescope, par exemple pour établir si la phosphine se trouve dans une partie relativement tempérée des nuages, et rechercher d'autres gaz associés à la vie. De nouvelles missions spatiales pourraient également se rendre sur notre planète voisine, et échantillonnez les nuages ​​in situ pour rechercher davantage de signes de vie.

Professeur Emma Bunce, Président de la Société royale d'astronomie, félicité l'équipe pour son travail, "Une question clé en science est de savoir si la vie existe au-delà de la Terre, et la découverte par le professeur Jane Greaves et son équipe est une étape clé dans cette quête. Je suis particulièrement ravi de voir des scientifiques britanniques mener une percée aussi importante - quelque chose qui plaide en faveur d'une mission spatiale de retour vers Vénus."

La ministre des Sciences Amanda Solloway a déclaré :"Vénus a captivé pendant des décennies l'imagination des scientifiques et des astronomes du monde entier."

"Cette découverte est extrêmement excitante, nous aidant à accroître notre compréhension de l'univers et même s'il pourrait y avoir de la vie sur Vénus. Je suis incroyablement fier que cette détection fascinante ait été menée par certains des plus grands scientifiques et ingénieurs du Royaume-Uni utilisant des installations de pointe construites sur notre propre sol. »