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Phosphine sur Vénus : absence de trace dans des spectres infrarouges

16 Octobre 2020

16 October 2020

Une équipe internationale, coordonnée par des chercheurs de l’Observatoire de Paris - PSL, au LESIA, a recherché la signature de PH3 sur Vénus dans des spectres infrarouges. La valeur obtenue est bien plus faible que celle annoncée récemment dans la presse par l’équipe britannique de J. Greaves. L’étude est à paraître à la fin du mois d’octobre 2020 dans la revue Astronomy & Astrophysics.

L’annonce récente par l’équipe de J. Greaves de la détection de la phosphine PH3 dans les nuages de Vénus, à partir de mesures radio, a suscité un grand intérêt dans le public compte tenu des implications possibles de cette découverte concernant la présence de traces de vie sur la planète.

Suite à cette annonce, une équipe internationale, coordonnée par des chercheurs de l’Observatoire de Paris, au Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique, a recherché la signature de PH3 dans des spectres infrarouges de Vénus enregistrés en mars 2015 avec le spectro-imageur TEXES (Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph) monté à l’IRTF (InfraRed Telescope Facility), à l’Observatoire de Maunakea (Hawaii).

Les chercheurs ont observé une longueur d’onde (10,47 microns) correspondant à une transition vibrationnelle de PH3 bien isolée d’autres bandes possibles, mais n’ont pas trouvé de trace de la raie en question. Ils en ont déduit une limite supérieure de 5 ppbv (partie par milliard en volume) pour la pression partielle de PH3 au niveau du sommet des nuages.

The disk-integrated spectrum of Venus (black error bars, 3-sigma, recorded with the TEXES instrument on March 28, 2015, compared with three models computed with different abundances of phosphine PH3. A line of carbon dioxide, very abundant in the atmosphere of Venus, is also visible in the spectrum. The slope of the TEXES spectrum is due to the absorption of the Venus spectrum by a water vapor line of the terrestrial atmosphere. There is no trace of phosphine in the Venus spectrum at the location of the PH3 transition.

Cette valeur est quatre fois plus faible que la valeur déduite par J. Greaves et ses collègues (20 ppbv), dans l’hypothèse d’un rapport de mélange constant avec l’altitude au-dessus des nuages. Cette nouvelle mesure apporte une contrainte forte sur l’abondance maximale de la phosphine au sommet des nuages.

Les deux résultats ne peuvent être réconciliés que si l’on admet que la phosphine est présente seulement dans la haute mésosphère, à des niveaux non observables par spectroscopie infrarouge, ou si l’on considère que l’abondance de phosphine peut varier avec le temps.

En conclusion, une détection de la phosphine à d’autres longueurs d’onde reste indispensable pour confirmer l’existence de cette molécule dans l’atmosphère de Vénus.

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