La phosphine de Vénus introuvable dans les données d’archives

L'IRTF à l'avant-plan de Vénus (photomontage). Crédit : DR/JAXA
L’analyse d’observations réalisées en 2015 avec le télescope infrarouge de la Nasa IRTF, installé à Hawaï, ne montre aucune trace de phosphine dans la haute atmosphère de Vénus. Fin de la controverse ? Pas si sûr...

Il n’y a pas de phosphine (PH3) dans la haute atmosphère de Vénus. En tout cas, l’analyse fine d’observations infrarouges datant de mars 2015 et exhumées par l’astrophysicienne Thérèse Encrenaz (observatoire de Paris) n’en montre aucune trace.

Depuis l’annonce fracassante de la découverte de cette molécule par une équipe menée par Jane Greaves – une découverte jugée peu convaincante –, les spécialistes de Vénus cherchaient par tous les moyens à la confirmer. Soit au moyen de nouvelles observations en millimétrique/submillimétrique (le domaine de longueurs d’onde dans lequel a été faite la découverte grâce aux radiotélescopes Alma et JCMT), soit en cherchant la phosphine dans le domaine infrarouge, dans lequel la molécule doit laisser une signature nette. C’est pour cette raison que le survol de Vénus par la sonde Bepi-Colombo et son spectromètre infrarouge Mertis ce 15 octobre 2020 a été si suivi.

Plongée dans les archives

Mais c’est finalement en analysant d’anciennes observations, réalisées à Hawaï avec le télescope infrarouge de la Nasa IRTF, que la chercheuse et son équipe sont arrivés à leur conclusion. Depuis 2012 en effet, ils observent Vénus avec le spectromètre TEXES dans le cadre d’un suivi systématique de son abondance en vapeur d’eau et en dioxyde de soufre. Par chance, la phosphine est théoriquement observable à l’une des longueurs d’onde étudiées (10,47 microns).

Observable… mais non observée ! L’absence de signature de la phosphine à 10,47 microns indique que sa concentration maximale théorique au sommet des nuages de Vénus est inférieure à 5 parties par milliard. C’est quatre fois moins que l’abondance annoncée par Jane Greaves et ses collègues en supposant un rapport de mélange constant avec l'altitude, et de fait parfaitement suffisant pour achever de convaincre ceux qui étaient déjà sceptiques : il n’y a pas de phosphine sur Vénus, comme d’ailleurs on peut s’y attendre compte tenu de la chimie de son atmosphère.

Des interprétations divergentes

Fin de l’histoire ? Pas tout-à-fait. Car l’article que s’apprête à publier Thérèse Encrenaz et son équipe dans la revue Astronomy & Astrophysics n’est pas aussi définitif. « La détection d’au moins une autre transition, dans l’infrarouge ou le domaine (sub)millimétrique, est absolument nécessaire pour confirmer la détection de PH3 sur Vénus », est-il écrit en conclusion. Est-ce parce qu’il est cosigné par… Jane Greaves, autrement dit la principale auteure de la découverte de la phosphine ? « Jane Greaves et Clara Sousa-Silva m’ont contactée il y a 6 mois ainsi que Thomas Greathouse (qui utilise l’instrument TEXES) pour que nous fassions ensemble une demande de temps de télescope pour rechercher PH3 sur Vénus dans l’infrarouge. Le temps a été accordé, mais les observations n’ont pas eu lieu à cause du Covid. Mais entre-temps, j’ai été rechercher d’anciennes données TEXES qui nous ont permis d’obtenir la limite supérieure donnée dans la lettre A&A. Il était donc normal que Janes Greaves et Clara Sousa-Silva soient signataires », explique l’astrophysicienne.

Thérèse Encrenaz souligne d’ailleurs que l’article reste « très factuel. » Il s’agit simplement, au bout du compte, d’une non-détection de la phosphine à la longueur d’onde de 10,47 microns. Puisque l’interprétation de cette non-détection est différente selon les auteurs de l’article, « elle donnera sans doute lieu à des analyses séparées ».

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