Impressions d'artistes d'une planète habitable autour des naines M (à gauche) et de la Terre primordiale (à droite). La surface de la planète naine M est éclairée par la lumière visible. D'autre part, des conditions d'éclairage similaires sont attendues sous l'eau, puisque seule la lumière bleu-vert peut pénétrer des mètres d'eau. Crédit :Centre d'Astrobiologie
Des chercheurs du Centre d'astrobiologie (ABC) des Instituts nationaux des sciences naturelles (NINS) au Japon et leurs collègues ont proposé que des motifs de réflexion de bord rouge semblables à ceux de la Terre pourraient être observés sur les exoplanètes autour des naines M. Ils soulignent que les premiers phototrophes oxygénés ont probablement évolué sous l'eau pour utiliser la lumière visible, comme cela s'est produit dans l'océan primordial sur Terre.
Les naines M ou naines rouges sont des étoiles petites (0,5-0,1 masses solaires) et froides (~3000 Kelvin), et sont abondants dans l'univers. Les étoiles semblables au soleil sont considérées comme des cibles plausibles pour la recherche d'exoplanètes habitables. Cependant, les naines M voisines deviennent les cibles les plus importantes pour les recherches de planètes habitables, car elles sont les étoiles proches les plus abondantes et pourraient donc être les premières candidates pour détecter des biosignatures sur des exoplanètes via des observations de transit ou d'imagerie directe dans un avenir proche.
L'une des biosignatures exoplanétaires les plus importantes est un motif de réflexion spécifique sur la surface terrestre appelé « bord rouge, " qui est causée par la végétation telle que les forêts et les prairies. Sur la Terre, un bord rouge apparaît entre les longueurs d'onde rouge et infrarouge (IR), puisque la lumière rouge est absorbée pour la photosynthèse tandis que le rayonnement IR est réfléchi. Dans les études précédentes, il a été prédit que la position du bord rouge sur les exoplanètes devrait être déterminée par le spectre de rayonnement des étoiles proches. Autour des M-nains, le bord rouge devait être déplacé vers une longueur d'onde plus longue, puisque les planètes des exoplanètes utilisent un rayonnement infrarouge abondant pour la photosynthèse.
Des chercheurs du Centre d'astrobiologie (ABC) des Instituts nationaux des sciences naturelles (NINS) et leurs collègues ont proposé une prédiction alternative selon laquelle le bord rouge pourrait être observé comme sur la Terre même sur les exoplanètes autour des naines M dans le journal en ligne Rapports scientifiques . Ils soulignent que les premiers phototrophes oxygénés ont très probablement évolué sous l'eau pour utiliser la lumière visible, tout comme dans l'océan primordial sur Terre. Ils ont examiné les mécanismes d'adaptation à la lumière des phototrophes utilisant le rayonnement visible et infrarouge nécessaires pour s'adapter aux habitats terrestres et ont découvert que les phototrophes utilisant l'IR ont du mal à s'adapter aux conditions lumineuses changeantes à la frontière de l'eau et de la terre. Kenji Takizawa, lire l'auteur de l'étude, a déclaré "Il est trop risqué d'utiliser le rayonnement IR pendant l'évolution de l'eau vers la terre."