Une annonce a été faite le 14 septembre au sujet de la découverte de phosphine dans l’atmosphère de la planète Vénus. Sans que ce soit une preuve de vie, il s’agit d’une découverte des plus passionnantes en astrobiologie.

La première difficulté quand on cherche de la vie extraterrestre est de définir correctement ce qu'est la vie. En effet, il peut être tentant de simplement la définir comme étant basée sur la chimie du carbone ou l’ADN. Le gros avantage de cette définition est qu’elle convient très bien à tous les biochimistes et microbiologistes qui disposent d’une panoplie d’outils qui rend très facile la détection de ces formes de vie semblables à la nôtre, mais à condition d'entrer en contact direct avec elles.

Malheureusement, cette définition est insatisfaisante en astrobiologie, du moins pour les physiciens. En effet, il n’est pas exclu que dans des conditions de développement différentes, la vie soit constituée d’une biochimie complètement différente à laquelle nos instruments de mesure usuels seraient insensibles. De plus, si on n’a pas la possibilité d’entrer en contact direct, les méthodes issues de la biochimie sont inutilisables. Les physiciens tendent donc à préférer une définition plus générale basée sur trois critères. La vie :

  • Est un environnement fermé en déséquilibre thermodynamique avec l’extérieur,
  • Est capable de maintenir ce déséquilibre (autopoïèse et homéostasie),
  • Est capable de coder et transmettre de l’information.

Selon cette définition, pour reconnaître un indice fort de la vie, il suffirait de détecter une situation de déséquilibre thermodynamique se maintenant dans le temps. C’est ce que les astrobiologistes appellent une biosignature. Par exemple, l’oxygène de l’air est un sous-produit de la photosynthèse. Sans photosynthèse, l'oxygène serait rapidement recapturé par les minéraux et disparaitrait pratiquement de l’atmosphère terrestre à brève échéance. C’est d’ailleurs pour cette raison que la recherche de trace d’oxygène dans l'atmosphère des exoplanètes semblables à la Terre est l'un des objectifs principaux du programme de recherche du télescope spatial James Webb. Le méthane est aussi, dans certaines conditions, une biosignature. D’ailleurs, on trouve sur la planète Mars des quantités intrigantes de méthane qui attisent l’excitation des astrobiologistes.

Récemment, une autre biosignature a été proposée : la phosphine (PH3). Cette molécule est très toxique pour la plupart des organismes vivants, car elle interfère avec l’hémoglobine, ainsi que des protéines et des enzymes de la respiration cellulaire. Sur Terre, les organismes anaérobiques en produisent en quantités significatives.

Suite à cette suggestion, des chercheurs ont décidé de regarder s’il y en avait dans l’atmosphère de Vénus en utilisant les radiotélescopes ALMA au Chili et James Clerk Maxwell à Hawaii. À leur stupéfaction, ils détectèrent un signal fort de cette molécule à des concentrations de l’ordre de 20 parties par milliard. Le signal semble provenir d’une altitude de ~53–61 km, dans la couche de nuage mitoyenne/supérieure, où la température est d’environ -30 °C et la pression atmosphérique est environ la moitié de la pression atmosphérique au sol sur Terre. Fait à noter, la phosphine serait apparemment absente des pôles.

Bien qu’il s’agisse d’une concentration extrêmement faible, cette dernière demeure beaucoup plus élevée que celle que l’on devrait observer naturellement dans l’atmosphère vénusienne. En effet, à partir d'arguments basés sur la photochimie de l’atmosphère, la durée de vie d’une molécule de phosphine à l’altitude observée ne saurait dépasser 1000 ans. Il faut donc nécessairement une source en produisant de façon continue pour que l'on observe.

Or, tous les modèles photochimiques et géologiques explorés par les chercheurs n’arrivent pas à produire assez de phosphine. La quantité observée resterait cependant compatible avec une source biologique comparable à ce que l’on retrouve sur Terre.

Est-ce que c’est une preuve de vie ? Non, certainement pas! Les auteurs de l'article sont les premiers à l’affirmer. Entre autres et simplement parce que cet environnement est extrêmement sec et hyperacide, il est difficile d’imaginer une forme de vie survivant dans ces conditions. Cependant, il est clair qu’il faut creuser plus loin les explications alternatives et chercher à renforcer cette découverte par d’autres observations.

Ajout du 15 septembre

Sur Twitter, le chercheur Joseph Moran de l'Université de Strasbourg note que la réaction entre l'oxyde de fer et les phosphates produit de la phosphine. La planétologue Caroline Porco mentionne, elle aussi, qu'il y a probablement d'autres processus chimiques en jeu que ceux envisagés par les auteurs de l'étude.

https://twitter.com/MoranLabUdS/status/1305538105328447490?s=20