La vie sur Vénus? Nous devons d’abord en savoir plus sur les molécules de l’atmosphère – Technoguide

La recherche de la vie sur d’autres planètes a reçu un coup de pouce majeur après que les scientifiques ont révélé les signatures spectrales de près de 1000 molécules atmosphériques qui pourraient être impliquées dans la production ou la consommation de phosphine, a révélé une étude menée par l’UNSW Sydney.

Les scientifiques ont longtemps supposé que la phosphine – un composé chimique composé d’un atome de phosphore entouré de trois atomes d’hydrogène (PH3) – peut indiquer une preuve de vie si elle est trouvée dans l’atmosphère de petites planètes rocheuses comme la nôtre, où elle est produite par le activité biologique des bactéries.

Ainsi, lorsqu’une équipe internationale de scientifiques a affirmé l’année dernière avoir détecté de la phosphine dans l’atmosphère de Vénus, cela a soulevé la perspective alléchante de la première preuve de vie sur une autre planète – bien que la variété primitive unicellulaire.

Mais tout le monde n’était pas convaincu, certains scientifiques se demandant si la phosphine dans l’atmosphère de Vénus était réellement produite par l’activité biologique ou si de la phosphine avait été détectée.

Désormais, une équipe internationale, dirigée par des scientifiques de l’UNSW à Sydney, a apporté une contribution essentielle à cette recherche et à toutes les futures recherches de vie sur d’autres planètes en démontrant comment une détection initiale d’une biosignature potentielle doit être suivie de recherches de molécules associées.

Dans un article publié aujourd’hui dans la revue Frontiers in Astronomy and Space Sciences, ils ont décrit comment l’équipe a utilisé des algorithmes informatiques pour produire une base de données de codes-barres spectraux infrarouges approximatifs pour 958 espèces moléculaires contenant du phosphore.

REGARDE ET APPREND

Comme l’explique le Dr Laura McKemmish de l’école de chimie UNSW, lorsque les scientifiques recherchent des preuves de la vie sur d’autres planètes, ils n’ont pas besoin d’aller dans l’espace, ils peuvent simplement pointer un télescope sur la planète en question.

«Pour identifier la vie sur une planète, nous avons besoin de données spectrales», dit-elle.

“Avec les bonnes données spectrales, la lumière d’une planète peut vous dire quelles molécules se trouvent dans l’atmosphère de la planète.”

Le phosphore est un élément essentiel à la vie, mais jusqu’à présent, dit-elle, les astronomes ne pouvaient rechercher qu’une seule molécule polyatomique contenant du phosphore, la phosphine.

“La phosphine est une biosignature très prometteuse car elle n’est produite qu’en infimes concentrations par des processus naturels. Cependant, si nous ne pouvons pas retracer comment elle est produite ou consommée, nous ne pouvons pas répondre à la question de savoir s’il s’agit d’une chimie inhabituelle ou peu verte. les hommes qui produisent de la phosphine sur une planète », explique le Dr McKemmish.

Pour fournir un aperçu, le Dr McKemmish a réuni une grande équipe interdisciplinaire pour comprendre comment le phosphore se comporte chimiquement, biologiquement et géologiquement et demander comment cela peut être étudié à distance par le biais des molécules atmosphériques seules.

«Ce qui était génial dans cette étude, c’est qu’elle a réuni des scientifiques de domaines disparates – chimie, biologie, géologie – pour aborder ces questions fondamentales autour de la recherche de la vie ailleurs auxquelles un seul domaine ne pouvait pas répondre», déclare l’astrobiologiste et co- auteur de l’étude, professeur agrégé Brendan Burns.

Le Dr McKemmish poursuit: «Au début, nous avons cherché quelles molécules contenant du phosphore – ce que nous appelons les molécules P – sont les plus importantes dans les atmosphères, mais il s’avère que très peu de choses sont connues. Nous avons donc décidé d’en examiner un grand nombre. des molécules P qui pourraient être trouvées dans la phase gazeuse qui, autrement, ne seraient pas détectées par les télescopes sensibles à la lumière infrarouge. “

Les données de codes à barres pour les nouvelles espèces moléculaires sont normalement produites pour une molécule à la fois, explique le Dr McKemmish, un processus qui prend souvent des années. Mais l’équipe impliquée dans cette recherche a utilisé ce qu’elle appelle «la chimie quantique computationnelle à haut débit» pour prédire les spectres de 958 molécules en seulement quelques semaines.

«Bien que ce nouvel ensemble de données n’ait pas encore la précision nécessaire pour permettre de nouvelles détections, il peut aider à éviter les erreurs d’attribution en mettant en évidence le potentiel de plusieurs espèces moléculaires ayant des codes à barres spectraux similaires – par exemple, à basse résolution avec certains télescopes, l’eau et l’alcool pourraient être indiscernable.

“Les données peuvent également être utilisées pour évaluer la facilité de détection d’une molécule. Par exemple, de manière contre-intuitive, les astronomes extraterrestres regardant la Terre trouveraient beaucoup plus facile de détecter 0,04% de CO2 dans notre atmosphère que 20% d’O2. C’est parce que le CO2 absorbe la lumière beaucoup plus fortement que l’O2 – c’est en fait ce qui cause l’effet de serre sur Terre. “

LA VIE SUR LES EXOPLANETS

Quels que soient les résultats du débat sur l’existence de la phosphine dans l’atmosphère de Vénus et les signes potentiels de vie sur la planète, cet ajout récent à la connaissance de ce qui peut être détecté à l’aide de télescopes sera important dans la détection de signes potentiels de vie sur exoplanètes – planètes dans d’autres systèmes solaires.

«La seule façon pour nous de regarder les exoplanètes et de voir s’il y a de la vie, c’est d’utiliser les données spectrales collectées par les télescopes – c’est notre seul et unique outil», déclare le Dr McKemmish.

«Notre article propose une nouvelle approche scientifique pour le suivi de la détection de biosignatures potentielles et est pertinent pour l’étude de l’astrochimie à l’intérieur et à l’extérieur du système solaire», explique le Dr McKemmish. “D’autres études permettront d’améliorer rapidement la précision des données et d’élargir la gamme de molécules considérées, ouvrant la voie à son utilisation dans les futures détections et identifications de molécules.”

Le co-auteur et astronome du CSIRO, le Dr Chenoa Tremblay, affirme que la contribution de l’équipe sera bénéfique à mesure que des télescopes plus puissants seront mis en ligne dans un proche avenir.

«Cette information est arrivée à un moment critique de l’astronomie», dit-elle.

“Un nouveau télescope infrarouge appelé le télescope spatial James Web doit être lancé plus tard cette année et il sera beaucoup plus sensible et couvrira plus de longueurs d’onde que ses prédécesseurs comme l’observatoire spatial Herschel. Nous aurons besoin de ces informations à un rythme très rapide pour identifier nouvelles molécules dans les données. “

Elle dit que bien que le travail de l’équipe se soit concentré sur les mouvements vibrationnels des molécules détectées avec des télescopes sensibles à la lumière infrarouge, ils travaillent actuellement à étendre la technique aux longueurs d’onde radio également.

“Ce sera important pour les télescopes actuels et nouveaux comme le prochain Square Kilometer Array qui sera construit en Australie occidentale.”

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