Étude : Le filtrage de la lumière du soleil à travers les nuages ​​​​vénusiens pourrait favoriser la photosynthèse semblable à la Terre

Dans un article publié cette semaine dans la revue Astrobiologie, les chercheurs se sont concentrés sur l’existence possible de la phototrophie semblable à la Terre – le processus par lequel l’énergie du Soleil est capturée et convertie en énergie chimique – dans les nuages ​​de Vénus.

Cette image infrarouge de l’orbiteur Akatsuki de JAXA montre la nuit sur Vénus. Crédit image : ISAS/JAXA.

« Notre étude apporte un soutien tangible au potentiel de phototrophie et/ou de chimiotrophie par des micro-organismes dans les nuages ​​de Vénus », a déclaré le professeur Rakesh Mogul, chercheur au département de chimie et biochimie de la California State Polytechnic University Pomona.

“Les niveaux d’acidité et d’activité de l’eau se situent potentiellement dans une plage acceptable pour la croissance microbienne sur Terre, tandis que l’éclairage constant avec des UV limités suggère que les nuages ​​​​de Vénus pourraient être hospitaliers pour la vie.”

“Nous pensons que les nuages ​​de Vénus constitueraient une excellente cible pour les missions d’habitabilité ou de détection de vie, comme celles actuellement prévues pour Mars et Europe.”

Selon l’équipe, la photosynthèse pourrait se produire 24 heures sur 24 dans les nuages ​​de Vénus, les nuages ​​moyens et inférieurs recevant une énergie solaire similaire à celle de la surface de la Terre.

Tout comme sur Terre, des phototrophes hypothétiques dans les nuages ​​de Vénus auraient accès à l’énergie solaire pendant la journée.

Dans une tournure fascinante, le professeur Mogul et ses collègues ont découvert que la photosynthèse peut se poursuivre toute la nuit en raison de l’énergie thermique ou infrarouge provenant de la surface et de l’atmosphère.

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Dans cet habitat, l’énergie lumineuse serait disponible à la fois au-dessus et au-dessous des nuages, ce qui pourrait offrir aux micro-organismes photosynthétiques de nombreuses opportunités de se diversifier à travers les couches nuageuses.

Le rayonnement solaire et thermique dans les nuages ​​de Vénus possède des longueurs d’onde de lumière qui peuvent être absorbées par les pigments photosynthétiques trouvés sur Terre.

Les chercheurs ont découvert qu’après avoir filtré à travers l’atmosphère vénusienne, la diffusion et l’absorption nettoient la lumière du soleil d’une grande partie du rayonnement ultraviolet (UV) nocif pour la vie, offrant un avantage comme la couche d’ozone de la Terre.

À l’aide d’un modèle de transfert radiatif, ils ont montré que les couches nuageuses moyennes et inférieures actuelles au-dessus de Vénus reçoivent beaucoup moins d’UV, 80 à 90 % de flux en moins dans les UV-A par rapport à la surface de la Terre, et sont essentiellement appauvries en rayonnement dans le UV-B et UV-C, qui représentent les composants les plus nocifs des UV.

Pour évaluer le potentiel photosynthétique nocturne via l’énergie thermique de Vénus, ils ont comparé les flux de photons s’élevant de l’atmosphère et de la surface chaudes de Vénus aux flux de photons mesurés dans les habitats phototrophes à faible luminosité sur Terre : (i) bouches hydrothermales dans l’Est du Pacifique, où les émissions géothermiques sont signalées pour soutenir la phototrophie à des profondeurs de 2,4 km ; et (ii) la mer Noire, où des phototrophes à énergie solaire se trouvent à des profondeurs de 120 m.

Ces comparaisons ont montré que les flux de photons de l’atmosphère et de la surface de Vénus dépassent les flux mesurés dans ces environnements phototrophes à faible luminosité sur Terre.

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Alors qu’une étude récente a conclu que les nuages ​​​​de Vénus étaient trop secs pour supporter la vie terrestre, le professeur Mogul et ses co-auteurs ont découvert que les conditions chimiques des nuages ​​​​de Vénus pourraient être en partie composées de formes neutralisées d’acide sulfurique, telles que le bisulfate d’ammonium.

Ces conditions chimiques présenteraient des activités de l’eau considérablement plus élevées par rapport aux calculs précédents et des acidités beaucoup plus faibles par rapport aux modèles actuels pour Vénus.

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Moghol Rakesh et al. Potentiel de phototrophie dans les nuages ​​de Vénus. Astrobiologie, publié en ligne le 27 septembre 2021 ; doi: 10.1089/ast.2021.0032

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