Ne pas trouver de vie sur Vénus serait décevant. Mais c'est de la bonne science au travail.

Une vue de Vénus prise par l'orbiteur Venus Express de l'ESA. ESA/MPS/DLR/IDA, M. Pérez-Ayúcar & C. Wilson

Le rapport du mois dernier selon lequel il pourrait y avoir gaz phosphine dans les nuages ​​vénusiens est venu avec une implication étonnante: la vie extraterrestre. Sur Terre, la phosphine est un produit chimique produit par certains types de bactéries qui vivent dans des conditions pauvres en oxygène. Sa présence sur Vénus, annoncée par une équipe dirigée par Jane Greaves de l'Université de Cardiff, a soulevé la possibilité qu'il puisse y avoir de la vie dans ce qui a longtemps été considéré comme l'un des environnements les plus inhospitaliers du système solaire : une planète recouverte d'épais nuages ​​de sulfure acide, avec une atmosphère composée à 96 % de dioxyde de carbone et où la pression à la surface est 100 fois supérieure à celle de la Terre. Oh, et il subit des températures allant jusqu'à 471°C -bien au-dessus du point de fusion du plomb.

Depuis le rapport initial, cependant, le doute sur la découverte s'est glissé. Trois articles préimprimés différents (dont aucun n'a été publié dans une revue à comité de lecture, bien qu'un ait été accepté) n'ont pas été en mesure de trouver la même preuve de phosphine sur Vénus. .

À première vue, les nouveaux rapports pourraient sembler suggérer que l'équipe à l'origine des premiers résultats s'est trompée ou souffre d'un contrecoup en surévaluant les résultats. Mais c'était une étude solide. Les détections originales ont été annoncées après que Greaves et son équipe aient trouvé des signaux de phosphine dans les lectures infrarouge à micro-ondes de l'atmosphère vénusienne effectuées avec le télescope James Clerk Maxwell (JCMT) à Hawaï et l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili. Les auteurs ont été super clairs. Ils ont fait un travail fantastique en disant qu'ils n'ont pas trouvé de vie - qu'ils ont trouvé quelque chose associé à la vie sur Terre qu'ils ne peuvent pas expliquer sur Vénus, déclare Stephanie Olson, planétologue à l'Université Purdue qui n'a participé à aucune de ces études. L'équipe est allée jusqu'à publier un article dans la revue Astrobiology enquêter et exclure les causes naturelles connues de la phosphine dans Vénus.

Répétition, répétition

La vérité est que l'histoire de la phosphine putative de Vénus n'est pas un simple cas de découverte sensationnelle abattue après un examen plus approfondi. En fait, la ruée vers la recherche de suivi est la bienvenue ; la science fait son travail. Cela est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit de la recherche d'une vie extraterrestre - après tout, les réclamations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires .

Je pense que c'est un exemple parfait de la façon dont le processus scientifique fonctionne, déclare Paul Byrne, un scientifique planétaire à l'Université d'État de Caroline du Nord, qui n'a pas non plus participé aux études. Il est certainement logique qu'il y ait d'autres études qui essaieraient de répondre à cette question.

le premier papier préimprimé jeter le doute sur l'original a en fait été écrit en partie par Greaves elle-même. Après avoir échoué à obtenir plus de temps sur les télescopes pour vérifier la découverte initiale de son équipe - la pandémie a rendu l'accès au télescope difficile et dans certains cas impossible - elle et ses collègues se sont tournés vers une archive d'observations infrarouges faites en 2015 et n'ont trouvé aucun signe de phosphine.

C'est frustrant, bien sûr, mais comme le dit Byrne, l'absence de preuve d'une détection donnée n'est pas une preuve d'absence. Cela pourrait simplement signifier que le problème est plus complexe que nous le souhaiterions. Peut-être que la phosphine n'existe pas réellement sur Vénus, ou peut-être qu'elle varie avec le temps. Ou peut-être que les observations d'archives analysées par Greaves n'ont pas sondé assez profondément dans les nuages.

La réplicabilité est en fait un problème courant lorsqu'il s'agit de ce type d'enquêtes. Notre caractérisation actuelle du méthane sur Mars, par exemple, fait l'objet d'intenses débats : le rover Curiosity de la NASA a l'habitude de détecter d'énormes pics de méthane sur la planète , tandis que Trace Gas Orbiter de l'ESA, conçu pour étudier le gaz sur Mars avec des instruments beaucoup plus sensibles que Curiosity, a trouvé des bupkis . Il en va de même pour le détection de panaches d'eau sur Europe par le télescope spatial Hubble : enquêtes ultérieures ont eu du mal à les trouver .

Toujours en cours de traitement

Un autre problème qui afflige les découvertes sur la phosphine est le traitement des données. Les deux autres prépublications ont été écrits par des équipes qui essayé de retraiter les données d'origine utilisé par Greaves et son équipe, soupçonnant que l'analyse originale était erronée. Il est souvent difficile d'extraire des signaux des quantités massives de bruit trouvées dans les données télescopiques. Les chercheurs de l'étude originale ont utilisé une technique appelée ajustement polynomial, qui est censée supprimer le bruit de fond autour de la région spectrale où les signaux de phosphine devraient apparaître. Mais comme National Geographic rapports, la façon dont ils s'y sont pris pourrait en fait avoir introduit de faux signaux de phosphine.

Ces deux nouvelles préimpressions ont retraité les données à partir de zéro, sans utiliser la méthode de Greaves. L'un axé uniquement sur les données ALMA et n'a pas trouvé de phosphine. L'autre papier examiné à la fois les données de l'ALMA et de la JCMT. Les chercheurs n'ont trouvé aucun signal de phosphine dans les données ALMA et ont détecté un signal dans l'ensemble JCMT qui pourrait s'expliquer par le dioxyde de soufre gazeux.

Par ailleurs, l'observatoire ALMA a récemment trouvé une erreur dans son système d'étalonnage utilisé pour collecter les données avec lesquelles Greaves et son équipe ont travaillé. Cela ne veut pas dire qu'ils avaient mal fait les choses en premier lieu. Même si les données ALMA s'avèrent erronées, il y a toujours une explication nécessaire pour savoir si les données [JCMT] sont correctes ou non, dit Byrne. Je ne pense pas que ce soit si clair que de dire 'Oui, il y a de la phosphine' ou 'Non, il n'y en a pas'.

Il n'est pas non plus clair dont la méthodologie est la plus correcte. Il n'y a pas de recette officielle ou d'ensemble de règles sur la façon dont cela est censé être fait dans l'étude des biosignatures, dit Olson. En effet, de nombreuses avancées scientifiques proviennent du fait que différents groupes abordent les problèmes différemment, révélant des idées et des indices que d'autres n'ont pas remarqués.

La clé est la transparence. Quelle que soit la méthode utilisée, tant qu'elle est bien documentée et accessible - c'est ce que nous avons vu avec l'article de Greaves et les enquêtes de préimpression de suivi - tant qu'elle est reproductible, c'est ce qui compte, dit Byrne. Les désaccords sont acceptables, et tant qu'ils peuvent être discutés ouvertement, c'est de la bonne science.

Après vérification

Si les chercheurs parviennent même à un consensus sur le fait que la phosphine existe sur Vénus, cela ne signifie pas qu'il y a de la vie sur la planète. La phosphine est certainement une biosignature potentielle, mais ce n'est pas le cas seul une biosignature, dit Byrne. La phosphine est produite sur Terre par des bactéries vivant dans les eaux usées, les marécages, les marais, les rizières et les intestins des animaux, mais nous savons qu'elle est également produite dans certaines applications industrielles et sur des planètes gazeuses comme Saturne et Jupiter où l'on pense que la vie ne peut pas survivre. Quant à ce qui se passe dans le cas de Vénus, nous n'en savons pas assez sur la planète pour exclure totalement une chimie étrange que nous n'avons jamais vue auparavant.

Il en va de même pour les autres biosignatures potentielles que nous avons découvertes dans le système solaire. Je ne peux pas penser à un seul composé que nous puissions facilement mesurer et qui indiquerait définitivement la vie, dit Byrne. Le méthane est produit par de nombreux types de bactéries sur Terre (y compris celles vivant dans le bétail), mais il est également craché par les volcans. L'oxygène respirable (sous forme d'O2) a été créé par les premières cyanobactéries de la Terre, mais réactions étranges impliquant la lumière du soleil et un minéral appelé titane aussi le produire sur d'autres mondes.

En ce qui concerne Vénus, ce sera un débat que nous aurons pendant des années, dit Olson. Et c'est parce qu'aucun indice ne peut être une preuve concrète de la vie à moins que nous envoyions une mission pour faire des observations directes.

Il y a des choses que nous pouvons faire en attendant, dit Byrne. Mais jusqu'à ce que nous y allions, c'est essentiellement académique. La seule façon de répondre à ces questions est d'y aller.

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