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Vénus, autrefois présentée comme la jumelle de la Terre, est une serre (et une cible alléchante dans la recherche de la vie)

En tant que planète sœur de la Terre, Vénus a enduré une relation d’amour-haine en matière d’exploration. Maintenant, de nouveaux résultats suggèrent la présence d’un signal d’habitabilité potentielle sur Vénus, et le frère oublié depuis longtemps pourrait se retrouver sous les projecteurs.

Avec son orbite près du soleil levant ou couchant, Vénus brillait clairement aux premiers astronomes antiques. Alors que l’humanité commençait à explorer le système solaire, un monde avec presque la même masse et le même rayon que la Terre semblait être la cible la plus prometteuse. Vénus se situe à la frontière de la zone habitable de notre soleil, la région autour d’une étoile où une planète devrait pouvoir accueillir de l’eau liquide à sa surface, et les idées d’une véritable planète jumelle ont nagé sous les yeux des scientifiques et du public.

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« Les idées d’un environnement tempéré ou de style jungle à la surface de Vénus ont persisté jusqu’au milieu des années 60 », a déclaré Stephen Kane, un chasseur de planète à l’Université de Californie à Riverside, à Space.com par courrier électronique. Il a noté que «Voyage sur la planète préhistorique», le dernier film hollywoodien à présenter des astronautes visitant Vénus, est sorti en 1965, la même année où la sonde soviétique Venera 3 a été lancée, destinée à s’écraser sur la planète. Dans le film, les astronautes fictifs atterrissant en 2020 ont rencontré un marécage rempli de dinosaures, un environnement très différent de celui que les scientifiques de Vénus connaissent aujourd’hui.

Lorsque le Mariner 5 de la NASA a survolé Vénus en 1967, il a révélé une température de surface de 860 degrés Fahrenheit (460 degrés Celsius). « Les marais se sont évaporés numériquement sous leurs yeux », a déclaré Suzanne Smrekar du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie par courrier électronique. Smrekar est le chercheur principal de la mission VERITAS proposée par la NASA à Vénus. (Le nom est l’abréviation de Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy.)

N’étant plus une sœur marécageuse, notre vision de Vénus est devenue un monde infernal avec des nuages ​​épais, perdant une grande partie de l’attention qu’elle avait précédemment suscitée dans la science-fiction. Avec une surface suffisamment chaude pour faire fondre le plomb, la planète était trop grillée pour accueillir de l’eau à sa surface. Son potentiel de vie semblait s’évaporer avec les marais.

Mais tandis que le public inconstant tournait les yeux vers le monde plus rouge de Mars, les scientifiques ont continué à étudier le jumeau de la Terre. «Nous avons commencé la tâche d’essayer de comprendre comment la surface de Vénus pouvait être si éloignée des idées précédentes», a déclaré Kane.

Au cours des 50 dernières années, les humains ont tenté de résoudre ce puzzle. L’Union soviétique a continué d’envoyer des missions Venera sur Vénus jusqu’au début des années 1980, certaines pour orbiter autour du monde et d’autres pour atterrir à sa surface. Les missions Viking et Pioneer de la NASA ont été époustouflantes, prenant des photos et collectant des données sur leur chemin vers la périphérie du système solaire.

En 1990, la mission Magellan de la NASA a cartographié la surface de la planète et le Venus Express de l’Agence spatiale européenne a fait le tour du monde pendant huit longues années, étudiant son atmosphère. En 2015, la mission Akatsuki du Japon a lancé une enquête sur l’atmosphère vénusienne qui se poursuit aujourd’hui. Pendant ce temps, les missions à travers le système solaire utilisent régulièrement Vénus comme un coup de pouce gravitationnel vers des mondes éloignés, prenant quelques brèves observations sur leur chemin.

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La myriade d’observations, ainsi que les progrès réalisés dans la compréhension de l’évolution des planètes, ont présenté une image lentement changeante de Vénus. Les résultats peuvent aider à résoudre des questions sur l’évolution de la vie.

«Bien que la prise de conscience dans les années 60 des conditions infernales de Vénus ait amené beaucoup de gens à croire que Vénus n’a rien à voir avec l’habitabilité, nous avons depuis changé de perspective pour comprendre que Vénus a tout à voir avec l’habitabilité », a déclaré Kane.

L’avenir de la Terre, le passé de la Terre

Au cours des premières phases d’exploration, les scientifiques se sont rapidement rendu compte que Vénus souffrait d’un cas grave d’effet de serre. L’épaisse atmosphère de la planète a fonctionné comme une couverture pour emprisonner la chaleur, élevant les températures à des extrêmes insupportables.

« Beaucoup de gens ont supposé que Vénus était un » problème résolu « , où un scénario de serre en fuite avait mal tourné et c’était la fin de l’histoire », a déclaré Kane. « Cependant, nous réalisons maintenant que ce n’est que le début. »

Les conditions qui conduisaient autrefois les scientifiques à soupçonner que Vénus pouvait être un monde semblable à la Terre n’avaient pas changé. Les deux planètes semblent avoir les mêmes origines: des mondes rocheux suffisamment grands pour conserver leurs atmosphères avec des conditions initiales mûres pour recueillir l’eau à la surface. Alors, où Vénus s’est-elle trompée?

C’est une question qui pèse toujours sur les chercheurs de Vénus alors qu’ils cherchent à déterminer les conditions qui mènent à l’habitabilité et celles qui mènent à une catastrophe surchauffée. Juste derrière se trouve la question de savoir si l’atmosphère vénusienne a radicalement changé en une seule catastrophe ou s’il s’agissait d’un changement lent au fil du temps.

Les observations en cours ont également révélé que Vénus est tout sauf inactive. Les images radar à basse résolution de la surface ont montré des preuves d’un volcanisme explosif récent, au cours des 100 derniers millions d’années. Si notre planète jumelle continue à cracher des gaz dans l’air à travers ses pics, cela plaiderait pour un lent changement dans l’atmosphère plutôt qu’un seul cataclysme.

Ces questions sont particulièrement pertinentes pour la Terre, où les gaz à effet de serre produits par l’homme continuent de s’accumuler dans l’atmosphère. Certains considèrent Vénus comme un signe de l’avenir de notre planète si le comportement humain ne change pas.

Mais la planète voisine peut non seulement révéler notre avenir, mais aussi notre passé. Selon Smrekar, Vénus est le seul endroit du système solaire qui peut avoir des continents et de la subduction, la première étape dans le lancement de la tectonique des plaques. Malgré une liste apparemment longue de missions qui ont fait le tour de la planète, cependant, notre vision de la surface reste terriblement maigre. Si Vénus a des continents, les scientifiques planétaires veulent savoir quand et comment ils se sont formés, ce qui pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre la Terre primitive.

« Les continents de la Terre et le système de tectonique des plaques ont façonné l’évolution du climat et de l’habitabilité de la Terre », a déclaré Smrekar. « Mais ils ont vu le jour il y a des milliards d’années; il ne reste que peu de données sur cette époque. »

Il est même possible que ce soit Vénus, pas la Terre, où la vie est apparue pour la première fois dans le système solaire. Selon Smrekar, notre planète jumelle possède plusieurs des caractéristiques requises pour un monde habitable – un moteur géologique interne pour conduire le volcanisme, la tectonique, l’altération de surface et même un océan potentiel dans le passé. « Même si sa surface semble aujourd’hui extrêmement inhospitalière, elle a peut-être été dans le passé la première planète habitable », a-t-elle déclaré.

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L’exoplanète à côté

Alors que le nombre d’exoplanètes connues grimpe dans les milliers, Vénus peut être la clé pour déverrouiller et comprendre lesquels de ces mondes sont habitables. Les planètes autour d’autres étoiles sont vues à une distance incroyable, et il est peu probable que les humains marcheront sur l’une d’elles dans un proche avenir. Mais de loin, une exo-Terre potentiellement habitable ressemble à une exo-Vénus.

« Si elles sont considérées comme des exoplanètes, Vénus et la Terre sont identiques », a déclaré Smrekar. « Pourtant, ils sont entièrement différents aujourd’hui. »

En 2015, Kane a établi une «zone Vénus», la région autour d’une étoile où l’atmosphère d’une planète pourrait se transformer en un monde à effet de serre. À l’époque, il a dit qu’il voulait mettre l’accent sur cette seule taille, l’une des principales méthodes de caractérisation d’un monde comme «semblable à la Terre», ne suffit pas pour indiquer l’habitabilité.

Pour trier les mondes infernaux semblables à Vénus, il faut savoir ce qui a fait de Vénus la planète qu’elle est aujourd’hui. «La clé pour comprendre l’habitabilité planétaire et comment elle évolue avec le temps réside dans la compréhension de l’évolution de notre planète sœur», a déclaré Kane.

C’est l’une des raisons pour lesquelles des scientifiques comme Smrekar et Kane préconisent une autre mission sur Vénus. Une exploration plus poussée pourrait rechercher des signes indiquant que l’eau a existé à la surface relativement récemment, ce qui pourrait indiquer que la planète a lentement perdu son état habitable plutôt que de souffrir d’une catastrophe rapide.

« Nous devons absolument retourner à Vénus afin de répondre aux nombreuses questions en suspens, en particulier liées au moment où Vénus a perdu son eau liquide », a déclaré Kane.

Kane ajoute que Vénus peut aider à fournir un meilleur aperçu de l’évolution de la vie sur d’autres mondes que les autres planètes terrestres non terrestres du système solaire.

« Le sujet de l’habitabilité dans le contexte des exoplanètes se concentrera toujours sur les planètes de la taille de la Terre et de Vénus, et non de la taille de Mars », a déclaré Kane. « La quête pour détecter la vie dans l’univers nécessite nécessairement de comprendre l’incroyable dichotomie Vénus-Terre. »

Nouveaux résultats

Après des décennies d’ignorance, Vénus pourrait bientôt prendre le devant de la scène.

De nouveaux résultats, publiés lundi 14 septembre, révèlent la présence d’un signal potentiellement biologique qui pourrait provenir de la vie cachée dans les nuages ​​de la planète. Les nuages ​​du jumeau de la Terre ont longtemps été considérés comme un foyer potentiel pour la vie, mais la découverte de la phosphine, un gaz inflammable qui, sur Terre, peut provenir de la dégradation de la matière organique, donne au sujet une nouvelle urgence.

« La biologie dans l’atmosphère pourrait être les derniers membres survivants d’une biosphère vénusienne antérieure », a déclaré Kane. « S’il était confirmé comme étant le résultat de la vie dans les nuages, ce résultat serait une leçon extraordinaire sur la façon dont la vie peut vraiment s’adapter à toutes les richesses disponibles dans un environnement. »

Mais Kane a émis quelques mises en garde pour cette conclusion. Si la vie vit actuellement dans les nuages ​​de Vénus, elle doit avoir trouvé un moyen de continuer à s’attarder dans l’atmosphère plutôt que de retomber à la surface de la planète, ce qu’il appelle «un problème difficile à résoudre». Alors que la vie a été découverte dans les nuages ​​de la Terre, ce matériau a été soulevé de la surface par convection, alors que des matériaux plus chauds et moins denses se déplaçaient vers le haut. Ce mécanisme n’existe pas sur Vénus, a déclaré Kane.

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De plus, l’atmosphère de Vénus est chaude, sèche et entourée de grands réservoirs d’acide sulfurique, ce qui peut rendre la vie difficile à survivre au dernier milliard d’années, à partir du moment où la surface a pu autrefois abriter la vie, Kane m’a dit. Et la nouvelle recherche est basée sur la production de phosphine sur Terre, tandis que la surface et l’atmosphère de Vénus sont très différentes.

Smrekar était d’accord.

Elle pense que les nouveaux résultats mettent en évidence la nécessité de rechercher un volcanisme actif et récent. Alors que les auteurs ont écarté le volcanisme actif comme une explication de leur détection, elle souligne que le processus est difficile à observer sur Vénus, où le signal de lave peut disparaître en quelques jours ou semaines. Comprendre la chimie de surface et les processus qui produisent le volcanisme est essentiel pour interpréter la nouvelle recherche, qui, selon elle, «est intrigante et souligne la nécessité de mieux comprendre notre planète sœur».

Pour Kane, les nouveaux résultats soulignent la nécessité de revenir au jumeau de la Terre dans un proche avenir.

« Puisque la réclamation a été faite et que nous n’avons actuellement pas une bonne explication pour les observations, nous avons la responsabilité d’enquêter plus avant et de déterminer quelle est la véritable source de la phosphine », a-t-il déclaré. Il a souligné les missions à venir, notamment VERITAS, qui aideront les scientifiques à comprendre l’atmosphère et la géologie de la planète.

« C’est à travers ce genre de missions que nous pourrons répondre pleinement à cette question de la vie possible dans les nuages ​​vénusiens », a déclaré Kane.

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