Vénus est jaune pâle à l'œil nu, ce qui semble agréable jusqu'à ce que l'on réalise qu'en lumière ultraviolette, la planète est couverte de stries sombres et claires balayant ses nuages supérieurs d'acide sulfurique. Les scientifiques observent ces motifs depuis environ un siècle, et pendant tout ce temps, ils n'ont jamais réussi à déterminer ce qu'est réellement la substance qui les cause. Elle est officiellement connue sous le nom d'« absorbeur inconnu », ce qui est l'équivalent scientifique d'étiqueter une boîte « divers ».

Maintenant, une équipe internationale de chercheurs a fait quelque chose de presque comiquement scientifique : ils ont calculé précisément à quel point le matériau mystère devrait être absorbant si l'on pouvait d'une manière ou d'une autre recueillir les nuages de Vénus dans une cuvette de laboratoire et les passer au spectromètre. L'étude, publiée dans Astrobiology, a été dirigée par le Dr Jan Spacek de la Foundation for Applied Molecular Evolution, aux États-Unis, qui a essentiellement demandé à quoi ressembleraient les gouttelettes des nuages de Vénus en tant que liquide en vrac plutôt qu'en tant que nuage.

Cette distinction est importante, car un nuage peut sembler n'avoir rien à voir avec le matériau qui le compose. La fumée de cigarette est l'exemple pratique : elle paraît blanche parce que ses particules submicrométriques diffusent la lumière extrêmement efficacement, mais rassemblez ces mêmes particules dans un flacon et vous obtenez une suspension dense de tabac brûlé, c'est-à-dire une boue goudronneuse. Les nuages de Vénus pourraient suivre le même principe optique, puisque leur distribution de taille de particules est comparable à celle de la fumée de cigarette. Des nuages qui paraissent jaune pâle de loin pourraient donc contenir un liquide qui apparaît étonnamment sombre lorsqu'il est concentré.

« Notre modèle demande effectivement ce qui se passerait si nous pouvions recueillir ce matériau nuageux dans une cuvette et le mettre dans un spectromètre de laboratoire », a déclaré Spacek. « C'est important, car l'absorption de la lumière dans un liquide en vrac peut être corrélée à la concentration de matériau absorbant la lumière dans la solution. »

Pour établir cette comparaison, les chercheurs ont combiné des observations de Vénus avec un modèle de transfert radiatif suivant comment la lumière est diffusée et absorbée de manière répétée par les gouttelettes nuageuses et les molécules atmosphériques, puis ont converti les mesures astronomiques en coefficient d'absorption du liquide constituant les gouttelettes. La Dre Yeon Joo Lee du Planetary Atmospheres Group au sein de l'Institute for Basic Science (IBS), en Corée du Sud, a effectué ces calculs de transfert radiatif. « L'essentiel est que les particules nuageuses de Vénus diffusent la lumière du soleil très efficacement, de sorte que la luminosité observée depuis l'espace ne peut pas être directement comparée à l'absorption d'un liquide en vrac mesurée en laboratoire », a déclaré Lee. « En tenant compte de la diffusion et de l'absorption par les particules nuageuses et l'atmosphère, le modèle nous permet d'estimer à quel point le liquide des gouttelettes nuageuses doit lui-même absorber la lumière. »

Sur la plage de longueurs d'onde modélisée de 365 à 455 nm, le coefficient d'absorption décadique requis atteint environ 1 278 cm-1 à 375 nm. C'est une exigence difficile, ce qui signifie que l'absorbeur inconnu doit soit être extrêmement efficace pour absorber la lumière, soit exister à une concentration très élevée à l'intérieur des gouttelettes, soit les deux.

Une classe possible de substances capables d'une absorption aussi forte est celle des molécules organiques conjuguées hautement absorbantes, où « organique » signifie simplement à base de carbone et n'implique pas que le matériau provienne de la vie. Pour les molécules ayant des forces d'absorption similaires à celles des pigments porphyrinoïdes efficaces, la concentration requise serait d'environ 10 grammes par litre. Les chercheurs soulignent qu'ils ne suggèrent pas que la chlorophylle, l'hème ou un pigment biologique particulier soit responsable ; ces composés ne sont que des points de référence familiers pour des molécules qui absorbent la lumière très efficacement.

La forme du spectre d'absorption de Vénus ajoute un autre indice. Des composés organiques simples dans l'acide sulfurique concentré peuvent réagir pour former des mélanges sombres, chimiquement complexes, semblables à du goudron, mais ceux-ci absorbent généralement largement dans le spectre visible, apparaissant bruns ou noirs. Cela ne correspond pas à Vénus, où l'absorption chute brusquement entre 365 et 455 nm. « Je