Maintenant que Vénus est candidate à la vie extraterrestre, quelle est la prochaine étape?

Vénus, tel qu'imagé par la sonde Mariner 10 de la NASA en 1974.

Nos esprits ont été époustouflés hier lorsqu'une équipe de chercheurs a rapporté la découverte de la phosphine dans l'atmosphère de Vénus - un signe potentiel de vie. La découverte renouvellera sans aucun doute l'intérêt scientifique pour notre voisin planétaire le plus proche. Voici ce qui devrait se passer ensuite et comment les scientifiques pourraient confirmer - ou nier - la présence de la vie dans les nuages ​​vénusiens.

La phosphine, un gaz inflammable généralement associé aux marécages puants et au guano de pingouin, n'est pas quelque chose sur lequel les astrobiologistes ont tendance à se concentrer dans leur quête permanente de vie extraterrestre. Cela a changé hier, grâce à un nouveau papier annonçant la découverte de la phosphine dans l'atmosphère de Vénus.

Sur Terre, ce gaz - un atome de phosphore isolé accompagné de trois atomes d'hydrogène - est principalement produit par des microorganismes capables de prospérer dans des environnements privés d'oxygène. La découverte de la phosphine sur Vénus à environ 20 parties par milliard est une surprise totale, étant donné que la vie n'est pas censée exister sur cette planète prétendument inhospitalière et que ce gaz devrait être annihilé à la fois par les rayons ultraviolets et par l'énorme quantité de sulfurique. acide dans les nuages ​​vénusiens. Quelque chose, semble-t-il, produit de la phosphine sur Vénus. Mais quoi?

Les auteurs de la nouvelle étude, dirigée par l'astronome Jane Greaves de l'Université de Cardiff, ont été retenus dans leur analyse, affirmant que la nouvelle recherche n'est pas une preuve de la vie sur Vénus. Mais ils ont dit, cependant, que la phosphine est probablement produite par un processus chimique inconnu ou par la vie elle-même.

Vénus n'avait pas été une grande cible pour les astrobiologistes, car la surface de la planète cuit à environ 860 degrés F (450 degrés C) et son air exerce 90 fois la pression que nous subissons sur Terre. Si la vie existe réellement sur Vénus - et c'est toujours un gros si - cela obligera à repenser sérieusement l'habitabilité planétaire, à la fois dans notre système solaire et au-delà.

Vénus, pour des raisons tout à fait compréhensibles, est très mal comprise, bien qu'elle soit la planète la plus proche de la Terre. Historiquement, il a été considéré comme une cible peu attrayante pour des missions scientifiques coûteuses, d'autres planètes, à savoir Mars, attirant une grande partie de l'attention.

«Au cours des deux dernières décennies, nous avons fait de nouvelles découvertes qui, collectivement, impliquent une augmentation significative de la probabilité de trouver la vie ailleurs», a expliqué un porte-parole de la NASA dans un communiqué envoyé par courrier électronique. «Comme avec un nombre croissant de corps planétaires, Vénus s'avère être un lieu de découverte passionnant, même si elle n'a pas été une partie importante de la recherche de la vie en raison de ses températures extrêmes, de sa composition atmosphérique et d'autres facteurs.

En conséquence, les scientifiques ont une compréhension incomplète de la topographie de la surface de Vénus, de la géologie (y compris son histoire géologique), de la tectonique et du volcanisme potentiel. La découverte de la phosphine sur Vénus, cependant, est «le développement le plus significatif à ce jour dans la construction du dossier pour la vie hors de la Terre», a déclaré l'administrateur de la NASA Jim Bridenstine dans un tweet publié hier, auquel il a ajouté: «Il est temps de donner la priorité à Vénus. "

En effet, le moment est proche pour la science de la merde de Vénus. Avant de commencer à envoyer des sondes pour enquêter, cependant, il y a encore du travail à faire ici sur Terre. Tout d'abord, les scientifiques devront confirmer le signal de longueur d'onde de phosphine que Greaves et ses collègues ont collecté avec le télescope James Clerk Maxwell à Hawai'i et l'Atacama Large Millimeter Array au Chili.

«La première priorité devrait être de confirmer la détection en recherchant la phosphine à d'autres longueurs d'onde tout en essayant de cartographier la distribution mondiale de la phosphine», a expliqué Sanjay Limaye, un scientifique de l'Université du Wisconsin-Madison, dans un courriel. «Ce ne sera pas facile, en raison de l'abondance relativement faible aux longueurs d'onde ultraviolettes et infrarouges, car la signature spectrale de la phosphine peut être masquée par des signatures de produits chimiques plus abondants tels que le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau, l'acide sulfurique, etc.

Vénus, en tant que planète intérieure, n'est jamais trop loin du Soleil dans le ciel, ce qui rend les observations difficiles à certaines longueurs d'onde, a déclaré Limaye. Heureusement, les observations radio n'ont pas ce problème, a-t-il noté. En plus de rechercher des gaz biospécifiques, il a déclaré que les scientifiques devraient rechercher des caractéristiques de contraste discernables dans l'atmosphère de Vénus et essayer de suivre l'évolution et les propriétés chimiques de ces caractéristiques.

Il y a deux ans, Limaye a mené une étude faisant valoir que les éléments de contraste sous forme de taches sombres pourraient être un signe de vie sur Vénus et que l'atmosphère vénusienne pourrait être capable d'héberger des micro-organismes. Cela semblait être une idée bizarre à l'époque. Aujourd'hui, pas si bizarre.

Finalement, nous voudrons envoyer des sondes à Vénus. La bonne nouvelle, comme l'explique la NASA dans le communiqué envoyé par courrier électronique, est que deux des quatre prochaines missions candidates pour le programme Discovery de la NASA - VERITAS et DAVINCI + - sont axées sur Vénus, tout comme la mission EnVision de l'Agence spatiale européenne , dont la NASA est partenaire. . Vénus, en raison de sa proximité, pourrait également être explorée avec des missions plus modestes.

DAVINCI +, qui signifie Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging Plus, est une sonde qui descendrait lentement jusqu'à la surface vénusienne avec un parachute. Avec sa suite d'instruments embarqués, la sonde reniflera divers gaz et cartographiera la surface. VERITAS, acronyme de Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy, impliquerait un satellite en orbite autour de Vénus. En plus de créer une carte topographique 3D de la planète, la sonde prendrait la température de Vénus, étudierait son champ gravitationnel, effectuerait une géologie à distance et déploierait une sonde équipée d'un spectromètre de masse pour détecter les signatures chimiques. EnVision est un satellite qui étudierait principalement la géologie de la planète, mais cette sonde pourrait être exploitée pour de nombreuses autres tâches compte tenu de son impressionnant éventail de capteurs.

Il y a aussi le secteur privé à considérer, à savoir une mission sur Vénus proposée par le fondateur et millionnaire de Rocket Lab, Peter Beck (vous vous souvenez peut-être de son scintillant «Humanity Star» - un objet en forme de boule disco lancé en orbite en 2018). Selon le plan de Beck, une sonde équipée de plusieurs instruments serait envoyée dans l'atmosphère de Vénus. Lors d'une conférence de presse tenue hier, Greaves a déclaré que son équipe était ouverte à travailler avec le secteur privé.

Pour être clair, aucune de ces missions n'a été approuvée, mais Vénus est devenue considérablement plus sexy du jour au lendemain.

Une fois que ces sondes ou d'autres sont déployées, les scientifiques doivent échantillonner la couche nuageuse, qui s'étend d'environ 29 à 43 miles (47 à 70 km) au-dessus de la surface. Limaye a décrit ces enquêtes comme «essentielles». En prenant des mesures dans les nuages, les scientifiques «devraient être en mesure de détecter toute présence non seulement de phosphine, mais également d'autres gaz biologiquement significatifs tels que le méthane», a-t-il expliqué. Une autre tâche utile serait de déterminer les «propriétés physiques, chimiques et biologiques des gouttelettes de nuages ​​dans lesquelles les micro-organismes peuvent vivre», a-t-il dit, en supposant bien sûr que les microbes existent sur Vénus.

Une plate-forme semi-flottante, comme le VAMP de Northrop Grumman , serait idéale pour cette tâche, a déclaré Limaye, car elle pourrait être équipée de microscopes, de spectromètres et d'autres instruments.

Une autre possibilité concerne les ballons similaires aux missions soviétiques Vega du milieu des années 1980. C'est le «genre de chose que nous aimerions voir se reproduire», a déclaré Sara Seager, astrobiologiste du MIT et co-auteur de la nouvelle étude, lors d'une conférence de presse tenue hier. «Peut-être une super version de ces [ballons Vega] qui, au lieu de durer quelques jours, pourraient durer une semaine, des mois, voire quelques années», dit-elle. Seager a décrit les ballons comme «certainement le meilleur moyen» d'étudier l'atmosphère vénusienne, pour les mêmes raisons soulignées par Limaye (bien que pour être honnête, les ballons seraient beaucoup moins maniables que les VAMP ou des véhicules aériens similaires, comme ceux proposés par les planeurs en forme de galuchat appelés BRISE).

Linaye et Seager ont tous deux déclaré que les spectromètres embarqués seraient essentiels à une telle mission.

«À partir de spectromètres fonctionnant à différentes longueurs d'onde allant de l'UV au millimètre, il devrait être possible de cartographier les distributions de phosphine, de dioxyde de soufre et d'autres gaz pour voir si elles sont corrélées avec les caractéristiques de contraste de la couverture nuageuse vues dans les images de Vénus», a expliqué Linaye.

Cela pourrait informer les scientifiques d'un lien entre les formes de vie possibles et les caractéristiques de contraste, comme l'ont suggéré Linaye et ses collègues dans leur article de 2018. D'autres instruments importants pour une sonde atmosphérique comprendraient des capteurs météorologiques pour collecter des données environnementales, des capteurs chimiques pour étudier la composition atmosphérique de la planète, un microscope d'imagerie à fluorescence pour effectuer des caractérisations physiques et biologiques et d'autres capteurs capables de détecter les biosignatures, a-t-il déclaré. Pour les orbiteurs vénusiens, Linaye a recommandé des caméras d'imagerie multispectrale et, vous l'avez deviné, des spectromètres.

En plus de ces projets, les scientifiques doivent déterminer quel type de chimie abiotique ou biotique géniale pourrait éventuellement se produire dans l'atmosphère vénusienne. La phosphine est produite naturellement par un processus non biologique sur Saturne et Jupiter, mais des conditions similaires ne sont pas trouvées sur Vénus. Peut-être que les scientifiques n'envisagent pas quelque chose, comme le suggère la nouvelle étude. Des algorithmes informatiques capables de mélanger et de faire correspondre des combinaisons d'atomes pourraient aider.

Pendant ce temps, les biologistes devraient comprendre comment les microbes extrémophiles pourraient être capables de résister aux conditions difficiles rencontrées dans l'atmosphère de Vénus. Comme l'a expliqué Greaves lors de la conférence de presse, «le vrai défi est de voir si une forme de vie pourrait évoluer pour s'adapter à l'environnement incroyablement acide», car il n'y a rien d'analogue à cela sur Terre. En termes simples, cette forme de vie proposée pourrait en fait être impossible sur le plan évolutif ou biologique.

En effet, il est temps pour les scientifiques de devenir multidisciplinaires, car cet effort exigera des astronomes, des ingénieurs, des astrobiologistes, des microbiologistes, des chimistes, des géologues, des informaticiens et des planétaires, entre autres spécialistes (par exemple, quelles sont les préoccupations éthiques et de sécurité liées à l'étude de ces et si, dans notre course à la vie, nous contaminions accidentellement Vénus par nos germes terrestres?). Et bien sûr, toutes les données entrantes devront être examinées, confirmées et reproduites pour que les scientifiques puissent tirer des conclusions définitives.

Personne n'a dit qu'il serait rapide ou facile de trouver une vie extraterrestre, mais avec des extraterrestres microscopiques potentiellement persistants à notre porte, il est temps d'améliorer sérieusement notre jeu.

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