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La phosphine, ce gaz qui pourrait être signe de vie sur Vénus

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De la phosphine aurait été détectée dans les nuages de haute altitude sur Vénus, indiquant la présence possible d'une forme de vie extraterrestre (représentation d'artiste).
De la phosphine aurait été détectée dans les nuages de haute altitude sur Vénus, indiquant la présence possible d'une forme de vie extraterrestre (représentation d'artiste).
© Getty - Mark Garlick / Science Photo Library

C'est la première fois que l'on découvre ce composé chimique dans l'une des quatre planètes telluriques du système solaire, la Terre mise à part. Or, la phosphine est considérée comme une biosignature, une substance apportant la preuve d'une présence de vie. Mais la réalité n'est pas si simple.

L'information a fait le tour du monde le 14 septembre : des chercheurs ont établi la "présence apparente" de phosphine dans les couches nuageuses de Vénus, un gaz qui sur Terre est associé à la vie. La découverte a été menée par Jane S. Greaves, professeure d'astronomie à l'université de Cardiff au Royaume-Uni, qui a publié un article dans la revue Nature Astronomy. La nouvelle a été qualifiée d'"événement le plus important" dans la recherche d'une vie extraterrestre par le directeur de la NASA, Jim Bridenstine. Une forme de vie bactérienne pourrait vivre en suspension dans la haute atmosphère de Vénus mais déjà, de nombreux spécialistes appellent à la prudence.

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Tweet de la Société royale astronomique : "Nous avons détecté un gaz appelé 'phosphine' dans l'atmosphère de Vénus, annonce Jane S. Greaves. Cela pourrait indiquer la présence de vie dans les nuages de Vénus. L'étude est publiée dans la revue Nature Astronomy et est en accès gratuit dès aujourd'hui".

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Tweet de Jim Bridenstine, directeur de la NASA : "De la vie sur Vénus ? La découverte de phosphine, un sous-produit de biologie anaérobie [sans présence d'oxygène] est l'événement le plus important à ce jour dans la recherche d'une vie extraterrestre. Il y a dix ans, la NASA avait découvert une vie microbienne à 36 000 mètres d'altitude dans la haute atmosphère de la Terre. Il est temps de donner la priorité à Vénus."

La phosphine, un gaz bien connu sur Terre

La phosphine est une substance hautement toxique bien connue par les scientifiques. Composé d'un atome de phosphore et de trois d'hydrogène (de formule chimique PH3), il est encore utilisé comme pesticide pour tuer les insectes et les rongeurs lors d'opérations dites de "fumigation" afin de protéger des denrées alimentaires, lors de transports maritimes par exemple. Dans l'industrie, la phosphine est aussi utilisée comme catalyseur (accélérateur) de réactions chimiques. Mais cette substance intéresse surtout les astronomes car elle est un composé du phosphore, l'un des éléments chimiques du vivant (avec le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote ou encore le soufre). 

La phosphine fabriquée dans les exemples ci-dessus est créé par l'Homme mais ce gaz existe aussi à l'état naturel sur Terre, émis par certaines bactéries qui survivent dans les milieux privés d'oxygène (anaérobie). Dans la revue Astrobiology, une étude publiée en janvier 2020 suggérait que la détection de ce gaz sur les autres planètes telluriques (rocheuses) du système solaire serait un indicateur prometteur de la présence d'une vie extraterrestre : une "biosignature"

Or, dans son article publié le 14 septembre, l'astronome Jane S. Greaves explique avoir détecté de la phosphine dans la haute atmosphère de Vénus, à environ 60 km d'altitude. La quantité est infime : 20 parties par milliard seulement (sur un milliard de molécules dans un volume donné, vingt sont de la phosphine) mais suffisamment pour interloquer les scientifiques. 

"Il ne devrait pas y en avoir autant", écrit la revue américaine Science. "Dans l'atmosphère superacide de Vénus, la durée de vie moyenne d'une molécule instable comme la phosphine ne devrait être que de 16 minutes. Pour contrer cette destruction continue, il faudrait une source constante et prodigieuse !" Une forme de vie ?

Une vie microscopique détectée au télescope ?

Les molécules de phosphine détectées dans la haute atmosphère vénusienne pourraient être émise par une vie microbienne vivant en suspension dans les nuages de cette planète à environ 60 km d'altitude.
Les molécules de phosphine détectées dans la haute atmosphère vénusienne pourraient être émise par une vie microbienne vivant en suspension dans les nuages de cette planète à environ 60 km d'altitude.
© AFP - M. Kornmesser, L. Calcada / European Southern Observatory / AFP

L'équipe de l'astronome a passé en revue toutes les réactions chimiques qui pourraient expliquer cette présence et aucune ne fait l'affaire : "Après une étude exhaustive de la chimie (...) actuellement connue dans l'atmosphère, les nuages, la surface et le sous-sol de Vénus, ou dues à la foudre, au volcanisme ou aux météorites, la présence de phosphine reste inexpliquée", écrit Jane S. Greaves. Dans le passé, cette substance a certes été détectée dans les enveloppes des planètes géantes gazeuses Saturne et Jupiter mais on l'explique par des pressions et températures très élevées que l'on ne trouve pas sur Vénus. Reste donc l'hypothèse d'une chimie inconnue ou d'une forme de vie...

Les astronomes ont utilisé deux télescopes, le James Clerk Maxwell (JCMT) situé à Hawaï et le réseau ALMA dans le désert d'Atacama au Chili. Grâce à la technique de spectroscopie, ils ont analysé la lumière émise par l'atmosphère de Vénus et en ont déduit sa composition, décelant la fameuse molécule. Bien que la surface de cette planète soit une fournaise invivable, avec une température moyenne de 470°C et une pression plus de 90 fois plus grande que sur Terre, la haute atmosphère semble plus accueillante.

À 60 km d'altitude, "les nuages sont 'tempérés' autour de 30 degrés Celsius", précise l'étude. C'est là que l'on pourrait trouver une vie microscopique dans des gouttes en suspension ; une hypothèse qu'avait envisagée d'illustres scientifiques il y a 53 ans déjà, parmi lesquels Carl Sagan et Harold Morowitz, écrit aussi le New York Times.

L'étude insiste toutefois sur le fait que "la détection de phosphine n'est pas une preuve robuste de vie, seulement d'une chimie anormale et inexpliquée". De nombreux spécialistes rappellent que l'atmosphère vénusienne est encore trop méconnue pour en tirer des conclusions fiables et d'autres expliquent aussi que la détection de la molécule tient à peu de choses. "Il a fallu beaucoup retravailler les données des télescopes", écrit le magazine Science & Vie, qui n'exclut pas des erreurs dans le processus.

Pour trancher la question, la Professeure Greaves et son équipe plaident pour une observation plus poussée, idéalement en s'affranchissant du filtre de l'atmosphère terrestre, grâce à un télescope spatial ou via une sonde. Deux des quatre missions en concurrence pour le prochain programme d'exploration du système solaire de la NASA concernent d'ailleurs Vénus et la sélection aura lieu l'an prochain. 

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Vidéo de la Société royale astronomique à propos de la découverte menée par l'astronome Jane S. Greaves.

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