Les microbes pourraient-ils affecter le climat de Vénus?

Image composite de l'atmosphère de Vénus prise par la sonde japonaise Akatsuki (Venus Climate Orbiter). Des zones sombres dans l'atmosphère sont encore inexpliquées, mais semblent affecter l'albédo et le climat de la planète. Image par l'Institut des sciences spatiales et astronautiques / Agence d'exploration aérospatiale du Japon / Université de Wisconsin-Madison.

Bien qu'elle soit la planète la plus proche voisine de la planète, Vénus est toujours entourée de mystère. Bien que de nombreux engins spatiaux aient orbité et atterri sur ce monde infernal, les conditions extrêmes rendent de telles visites, du moins de surface, très brèves. Mais l'une des anomalies les plus intéressantes de Vénus est plus haute: d'étranges taches sombres dans la haute atmosphère qui n'ont toujours pas été expliquées.

Maintenant, une nouvelle étude montre que ces patchs - appelés «absorbeurs inconnus» - semblent être liés au climat de Vénus et à son albédo.

L'étude évaluée par les pairs a été publiée dans The Astronomical Journal le 26 août 2019.

Les patchs sont composés de minuscules particules qui absorbent la majeure partie de l'ultraviolet et une partie de la lumière visible du soleil, affectant ainsi l'albédo et le bilan énergétique de la planète.

L'albédo change dans les couches nuageuses supérieures de l'atmosphère de Vénus, comme l'ont vu Venus Express et Akatsuki entre 2006 et 2017. Image via Yeon Too Lee et al / The Astronomical Journal.

Ces changements dans la réflectivité de la couverture nuageuse perpétuelle de Vénus ont ensuite une incidence sur les conditions météorologiques et le climat de Vénus. Tout comme la Terre, la météo de Vénus est dictée par le rayonnement solaire. Comme indiqué dans la nouvelle étude, les scientifiques ont maintenant une meilleure idée de la façon dont la réflectivité changeante dans les nuages ​​influe sur la météo. Les chercheurs ont utilisé une série de satellites pour surveiller les variations à long terme de la lumière ultraviolette. Comme l'explique Sanjay Limaye, scientifique en sciences planétaires à l'Université du Wisconsin à Madison:

La différence entre Terre et Vénus est que sur Terre, la plus grande partie de l'énergie du soleil est absorbée au niveau du sol, tandis que sur Vénus, la plus grande partie de la chaleur est déposée dans les nuages.

L'albédo de Vénus avait diminué d'environ la moitié entre 2006 et 2017 avant de revenir à la normale. Cela a affecté la haute atmosphère, notamment les variations de la «super-rotation» entraînée par des vents supérieurs à 200 km / h (322 km / h). C’est la preuve d’un lien entre le chauffage solaire et les fortes rafales qui sous-tendent la dynamique de la haute atmosphère de la planète. Selon Mark Bullock du Southwest Research Institute:

Ce qui m'a vraiment frappé dans cet article, c'est qu'il montre que le climat de Vénus présente des variations climatiques sur plusieurs décennies, tout comme la Terre. Encore plus étonnant, la force de l’oscillation climatique sur Vénus est bien supérieure aux variations à long terme de la Terre.

Vénus vu dans l'ultraviolet par le pionnier-Vénus Orbiter en 1979. Image via NASA / Phys.org.

Limaye a ajouté:

C'est un résultat frappant. Cela suggère que quelque chose est en train de changer. Nous pouvons voir le changement de luminosité. Si l'albédo est en train de changer, c'est quelque chose qui motive ces changements. La question est, quelle est la cause?

Bien qu'il ait été démontré que les patchs peuvent affecter le climat et l'albédo de Vénus, on ne sait toujours pas exactement ce qu'ils sont . Différentes théories ont été postulées, comme le notait Yeon Joo Lee, auteur principal du nouveau document:

Les particules qui composent les taches sombres ont été suggérées comme étant du chlorure ferrique, des allotropes de soufre, du dioxyde de soufre, etc., mais aucune d’entre elles, jusqu’à présent, n’est en mesure d’expliquer de manière satisfaisante leurs propriétés de formation et d’absorption.

Lee a posé d'autres questions sur la dynamique atmosphérique de Vénus:

La lumière ultraviolette solaire a-t-elle un impact sur la couverture nuageuse de Vénus? Les rayons cosmiques - particules subatomiques de l’espace qui s’abattent continuellement sur toutes les planètes - ont-ils une incidence sur la couverture nuageuse en déclenchant la nucléation des nuages? Le dioxyde de soufre planétaire aurait-il une incidence sur la formation d'un nuage d'acide sulfurique?

La possibilité la plus tentante d'expliquer les zones sombres est qu'elles sont composées de micro-organismes, similaires à ceux qui habitent la haute atmosphère de la Terre. Image via Limaye et al, doi: 10.1089 / ast.2017.1783 / Sci-News.

Mais il existe une autre possibilité - également évoquée par le biophysicien Harold Morowitz et l'astronome Carl Sagan - que les particules contenues dans les patchs pourraient constituer une vie microscopique . Oui, des microbes, flottant dans la haute atmosphère de la planète la plus chaude du système solaire. Cela peut sembler farfelu, en particulier pour Vénus, mais Limaye lui-même a noté que les observations indiquent que les particules ont à peu près la même taille et ont les mêmes propriétés d'absorption de la lumière que les microorganismes présents dans l'atmosphère terrestre. Ce n'est pas une preuve de vie, pas encore, mais c'est une pensée alléchante. Les conditions dans la haute atmosphère de Vénus sont en réalité assez hospitalières en termes de température et de pression, avec davantage de vapeur d'eau disponible.

Une étude antérieure de Limaye a revisité cette vieille idée. Comme il l'a noté:

Vénus présente des zones épisodiques sombres et riches en soufre, avec des contrastes allant jusqu’à 30 à 40% en UV et atténuées dans les grandes longueurs d’onde. Ces patchs persistent pendant des jours, changent continuellement de forme et de contrastes et semblent dépendre de l’échelle. Les taches pourraient ressembler à la prolifération d'algues qui se produit régulièrement dans les lacs et les océans de la Terre.

Quelle que soit l'explication, il y a encore beaucoup de questions à se poser.

Une autre mission sera nécessaire pour résoudre le mystère des zones sombres de Vénus, comme peut-être le projet de plate-forme manœuvrable atmosphérique de Vénus (VAMP). Image via Northrop Grumman.

Le seul moyen de résoudre définitivement ce mystère sera de revenir à Vénus, peut-être avec les spécialistes CubeSats ou la plate-forme manœuvrable atmosphérique de Vénus (VAMP). Selon Limaye:

Une des possibilités pour échantillonner les nuages ​​de Vénus est à l'étude - la plate-forme de manœuvre atmosphérique (VAMP) de Vénus - un engin qui vole comme un avion mais flotte comme un dirigeable et peut rester en l'air dans la couche nuageuse de la planète pendant un an données et échantillons. Une telle plate-forme pourrait inclure des instruments tels que le Raman Lidar, des capteurs météorologiques et chimiques et des spectromètres. Il pourrait également porter un type de microscope capable d'identifier les microorganismes vivants.

Conclusion: les scientifiques ont découvert que des plaques sombres inhabituelles dans l'atmosphère de Vénus affectaient le climat de la planète, mais ils ne savaient pas ce que ces plaques étaient réellement. Certaines études suggèrent qu'ils peuvent être composés de microbes.

Source: Variations à long terme de l'albédo de Vénus à 365 nm observé par Venus Express, Akatsuki, MESSENGER et le télescope spatial Hubble

Source: Les signatures spectrales de Vénus et le potentiel de la vie dans les nuages

Via University of Wisconsin-Madison News