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Que signifie la détection de phosphine dans l’atmosphère de Vénus?

Une photo de la planète Venus prise par la Nasa, le 5 juin 2012. (Illustration).
Une photo de la planète Venus prise par la Nasa, le 5 juin 2012. (Illustration). REUTERS
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La présence de ce gaz dans l’atmosphère de notre planète voisine suscite beaucoup de questions quant à son origine.

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En 24 heures, la phosphine n’aura jamais autant fait parler d’elle. Le titre de l’article publié par la revue Nature Astronomy n’augurait pourtant pas un tel emballement médiatique : « Phosphine gazeuse dans les hauts nuages de Vénus ». Il aura suffi que les communiqués de presse mentionnent le fait que cette molécule peut être considérée comme un marqueur de présence de vie.

Qu’est-ce que la phosphine ?

Il s’agit d’une molécule composée de quatre atomes : un phosphore et trois hydrogènes ; sa formule scientifique est donc PH3. Sur Terre, c’est un poison pour le vivant, sauf pour les organismes anaérobies, c’est-à-dire ceux qui n’ont pas besoin d’oxygène. Ces derniers émettent de la phosphine. C’est pour cette raison qu’elle est considérée comme une possible « bio-signature ». Sa présence pourrait indiquer l’existence d’être vivants, notamment dans des mondes dépourvus d’oxygène.

Qu’a-t-on détecté sur Vénus ?

Une équipe internationale a braqué deux télescopes sur Vénus : le James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) de Hawaï et Alma au Chili. Ils ont utilisé une technique appelée la spectroscopie : « On va chercher les signatures dans la lumière qui est émise par Vénus », explique Franck Selsis, chercheur CNRS, spécialiste de l’atmosphère des planètes. Certaines couleurs de la lumière blanche émise par le soleil sont en effet absorbées par les gaz qu’elle traverse. En analysant cette lumière, on peut ainsi en déduire la composition du milieu traversé : « On va chercher l’empreinte digitale d’une molécule au travers de l’absorption de la lumière. C’est comme ça qu’on identifie les molécules dans le cosmos ou les atmosphère planétaires. »

Ce n’est ainsi pas la première fois que l’on détecte de la phosphine dans l’atmosphère d’une autre planète, c’est le cas de Jupiter par exemple. En revanche, comme la spectroscopie permet également de « compter » les molécules, les chercheurs ont pu en déterminer l’abondance dans l’atmosphère de Vénus : 20 parties par milliard, c’est-à-dire 20 molécules par paquet de milliards analysés. Cela semble peu, mais c’est en réalité abondant, et soulève de nombreuses questions sur l’origine de cette phosphine.

Après analyse des données, les scientifiques ont déterminé que cette phosphine se trouvait dans les nuages de Vénus, à une altitude d’environ 50 à 60 kilomètres. Si le sol de Vénus est un enfer carbonisé par l’effet de serre, à cette altitude règne une température plus tempérée proche de 30°C. Il s’agit cependant d’un environnement extrêmement acide, ce qui ajoute des questions quant à l’origine de cette phosphine : « C’est un peu surprenant le phosphore dans ce type de molécules », explique Franck Selsis. Comme sur Jupiter, « on s’attend plutôt à trouver de la phosphine dans des milieux riches en hydrogène, qui sont dit réducteurs, alors que l’atmosphère de Vénus est oxydante. Ses gaz sont très agressifs pour une molécule comme la phosphine, qui doit donc être assez instable. Pour expliquer sa présence, il faut donc comprendre comment elle se forme ».

D’où vient cette phosphine ?

Il s’agit de la grande question sans réponse soulevée par cette étude. Les chercheurs ont écarté ce qu’ils estimaient être tous les moyens chimiques connus pour expliquer la formation de cette molécule. Etant donné que la phosphine peut être émise par des organismes anaérobies, ils n’excluent pas une origine biologique en faisant toutefois très attention : « Si cette détection est confirmée, nous insistons sur le fait qu’elle ne constitue aucune preuve robuste d’une présence de vie, elle indique juste une chimie inexpliquée ».

De fait, l’atmosphère de Vénus recèle encore de nombreux secrets. « Elle est extrêmement complexe », explique Franck Selsis. « On connaît assez bien la haute atmosphère, au-dessus des nuages, mais ils nous masquent ce qui se passe en bas. Et c’est le bas qui détermine ce qui se passe en haut : l’activité volcanique, les échanges entre la surface et l’atmosphère. Il y a des phénomènes dans l’atmosphère de Vénus que l’on ne comprend pas bien. Il y a des vents très rapides qui font faire aux nuages le tour de la planète en quatre jours alors que sa rotation est beaucoup plus lente que ça. Il y a des molécules souffrées dont on ne comprend pas très bien la composition, il y a de l’absorption des rayons UV dans les nuages dont on ne connaît pas le composé chimique responsable. »

Un son extrait de l'émission Autour de la Question de Caroline Lachowsky :Comment cartographier l’Univers?

C'est le rêve de tout le monde de savoir s'il y a de la vie ailleurs dans l'univers

David Elbaz, astrophysicien français, directeur de recherche au Commissariat à l'Énergie atomique

Dès lors, avant d’envisager d’éventuels vénusiens, il convient de mieux comprendre cette planète : « Il n’y a à ce stade aucune raison d’invoquer un quelconque processus biologique dans la découverte de la phosphine », insiste Franck Selsis. « On ne peut pas lier la vie à une atmosphère dont on ne comprend pas des mécanismes physiques de base ».

Pour y voir plus clair, il faudra donc approfondir les recherches. Longtemps délaissée au profit de Mars par les programmes spatiaux, Vénus intéresse néanmoins de plus en plus et plusieurs projets sont à l’étude. « Vénus est une clef notamment pour comprendre l’histoire de la Terre », avance Franck Selsis. « C’est une planète similaire à la nôtre qui a eu un destin complétement différent. Comprendre pourquoi le dioxyde de carbone s’y est accumulé dans ce super effet de serre est très intéressant. »

Une nouvelle question s’est donc ajoutée à cette longue liste, et il faudra encore du temps pour comprendre l’origine de la phosphine de Vénus.

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