Une image mosaïque radar de Vénus. Image via la NASA.
Par Paul K. Byrne, North Carolina State University
Le 14 septembre 2020, une nouvelle planète a été ajoutée à la liste des mondes potentiellement habitables du système solaire : Vénus.
La phosphine, un gaz toxique composé d’un atome de phosphore et de trois atomes d’hydrogène (PH3), couramment produit par les formes de vie organiques mais autrement difficile à fabriquer sur les planètes rocheuses, a été découverte dans la couche moyenne de l’atmosphère de Vénus. Cette découverte soulève la possibilité alléchante que quelque chose est vivant sur notre voisine planétaire. Avec cette découverte, Vénus rejoint les rangs exaltés de Mars et des lunes glacées Encelade et Europe parmi les corps planétaires où la vie a peut-être déjà existé, ou pourrait peut-être même encore le faire aujourd’hui.
Je suis un scientifique planétaire et quelque chose d’un évangéliste de Vénus. Cette découverte est l’une des plus excitantes faites au sujet de Vénus depuis très longtemps, et ouvre un nouvel ensemble de possibilités pour la poursuite de l’exploration à la recherche de la vie dans le système solaire.
Vénus vue dans l’infrarouge par le vaisseau spatial japonais Akatsuki. Les couleurs chaudes proviennent de la basse atmosphère chaude qui brille à travers les couches de nuages plus froides au-dessus. Image via JAXA/ ISAS/ DARTS/ Damia Bouic.
Mystères atmosphériques
D’abord, il est essentiel de souligner que cette détection ne signifie pas que les astronomes ont trouvé une vie extraterrestre dans les nuages de Vénus. Loin de là, en fait.
Bien que l’équipe de découverte ait identifié de la phosphine sur Vénus avec deux télescopes différents, contribuant à confirmer la détection initiale, le gaz phosphine peut résulter de plusieurs processus sans rapport avec la vie, comme la foudre, les impacts de météorites ou même l’activité volcanique.
Cependant, la quantité de phosphine détectée dans les nuages vénusiens semble être bien plus importante que ce que ces processus sont capables de générer, ce qui permet à l’équipe d’écarter de nombreuses possibilités inorganiques. Mais notre compréhension de la chimie de l’atmosphère de Vénus fait cruellement défaut : Seule une poignée de missions ont plongé à travers l’atmosphère inhospitalière, dominée par le dioxyde de carbone, pour prélever des échantillons parmi la couche globale de nuages d’acide sulfurique.
Donc, nous, scientifiques planétaires, sommes confrontés à deux possibilités : Soit il y a une sorte de vie dans les nuages de Vénus, générant de la phosphine, soit une chimie inexpliquée et inattendue s’y déroule. Comment savoir laquelle c’est ?
Modèle du vaisseau spatial soviétique Vega 1 au centre Udvar-Hazy, aéroport international de Dulles. Vega 1 a transporté un ballon vers Vénus en allant visiter la comète de Halley en 1985. Image via Daderot/ Wikipedia
En premier lieu, nous avons besoin de plus d’informations sur l’abondance de PH3 dans l’atmosphère de Vénus, et nous pouvons apprendre quelque chose à ce sujet depuis la Terre. Comme l’a fait l’équipe de découverte, les télescopes existants capables de détecter la phosphine autour de Vénus peuvent être utilisés pour des observations de suivi, à la fois pour confirmer définitivement la découverte initiale et pour déterminer si la quantité de PH3 dans l’atmosphère change avec le temps. En parallèle, il y a maintenant une énorme opportunité de mener des travaux de laboratoire pour mieux comprendre les types de réactions chimiques qui pourraient être possibles sur Vénus – pour lesquelles nous avons très peu d’informations à l’heure actuelle.
Antennes du grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama (ALMA), sur le plateau de Chajnantor dans les Andes chiliennes. Le Grand et le Petit Nuage de Magellan, deux galaxies compagnes de notre propre Voie lactée, peuvent être vus comme des taches brillantes dans le ciel nocturne, au centre de la photographie.
Encore une fois dans la brèche
Mais les mesures sur et depuis la Terre ne peuvent nous mener que jusqu’à un certain point. Pour vraiment entrer dans le cœur de ce mystère, il faut retourner sur Vénus. Des engins spatiaux équipés de spectromètres capables de détecter la phosphine depuis leur orbite pourraient être envoyés sur la deuxième planète dans le but exprès de caractériser où, et en quelle quantité, ce gaz s’y trouve. Comme les engins spatiaux peuvent survivre pendant de nombreuses années sur l’orbite de Vénus, nous pourrions obtenir des observations continues avec un orbiteur dédié sur une période beaucoup plus longue qu’avec les télescopes sur Terre.
Mais même les données orbitales ne peuvent pas nous raconter toute l’histoire. Pour bien comprendre ce qui se passe sur Vénus, nous devons pénétrer dans l’atmosphère. Et c’est là que les plateformes aériennes entrent en jeu. Capables de fonctionner au-dessus d’une grande partie de la couche de nuages acides – où la température et la pression sont presque semblables à celles de la Terre – pendant des mois, les ballons ou les ailes volantes pourraient y effectuer des mesures détaillées de la composition de l’atmosphère. Ces engins pourraient même transporter le type d’instruments mis au point pour rechercher la vie sur Europe. À ce moment-là, l’humanité pourrait enfin être en mesure de dire définitivement si nous partageons notre système solaire avec la vie vénusienne.
Un concept de plateforme aérienne sur Vénus. Deux ballons connectés pourraient se gonfler à tour de rôle, ce qui permettrait au ballon de contrôler l’altitude à laquelle il flotte. Un ensemble d’instruments serait alors suspendu en dessous des ballons. Image via NASA/ JPL-Caltech
Une nouvelle aube pour l’exploration de Vénus ?
Trente et un ans se sont écoulés depuis que les États-Unis ont envoyé pour la dernière fois une mission dédiée à Vénus. Cela pourrait bientôt changer car la NASA envisage deux des quatre missions de la fin des années 2020 visant Vénus. L’une d’entre elles, baptisée VERITAS, embarquerait un puissant radar pour scruter les épais nuages et renvoyer des images haute résolution sans précédent de la surface. L’autre, DAVINCI+, plongerait dans l’atmosphère, prélevant des échantillons d’air au cours de sa descente, peut-être même capable de renifler la phosphine présente. La NASA prévoit de choisir au moins une mission en avril 2021.
J’ai déjà plaidé pour un retour sur Vénus, et je continuerai à le faire. Même sans cette dernière découverte scientifique, Vénus est une cible d’exploration convaincante, avec des preuves alléchantes que la planète avait autrefois des océans et peut-être même subi un sort infernal aux mains de ses propres éruptions volcaniques.
Mais avec la détection d’un biomarqueur potentiel dans l’atmosphère de Vénus, nous avons maintenant une autre raison majeure de retourner dans le monde que les anciens astronomes grecs appelaient Phosphore – un nom pour Vénus qui, il s’avère, est merveilleusement prémonitoire.
Paul K. Byrne, professeur associé de science planétaire, North Carolina State University
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.
La ligne de fond : Le 14 septembre 2020, Vénus a été ajoutée à la liste des mondes potentiellement habitables du système solaire. La phosphine, un gaz toxique couramment produit par les formes de vie organique mais autrement difficile à fabriquer sur les planètes rocheuses, a été découverte dans l’atmosphère de Vénus. Soit il y a une forme de vie dans les nuages de Vénus, qui génère de la phosphine, soit une chimie inexpliquée et inattendue s’y déroule. Comment savoir de quoi il s’agit ?
Les membres de la communauté EarthSky – dont des scientifiques, ainsi que des écrivains scientifiques et de la nature du monde entier – s’expriment sur ce qui est important pour eux. Photo par Robert Spurlock.