Le Star Light Simulator (à gauche) et illuminé (à droite). Il dispose de 25 canaux au total, émettant de la lumière de 365 nanomètres (lumière UV) à 940 nanomètres (lumière infrarouge). Crédit :La Rocca et al.
Des chercheurs italiens ont démontré expérimentalement pour la première fois que les micro-organismes peuvent effectuer la photosynthèse en utilisant la lumière à dominance infrarouge émise par le type d'étoile le plus courant de la Voie lactée. Les résultats du Star Light Simulator, présentés au Congrès Europlanet Science (EPSC) 2022, suggèrent que la vie pourrait se développer autour d'étoiles différentes de notre Soleil et produire des mondes riches en oxygène et habitables par des organismes plus complexes.
La plupart des étoiles de notre Voie lactée sont le plus petit type d'étoile brûlant de l'hydrogène, connu sous le nom de naines M rouges. Ils sont plus froids et moins lumineux que notre Soleil et émettent principalement de la lumière dans l'infrarouge et l'infrarouge lointain, avec de très faibles émissions aux longueurs d'onde visibles. En raison de leur abondance, de nombreuses exoplanètes ont été découvertes autour des naines M. Cependant, la question de savoir si ces planètes pourraient ou non abriter la vie a fait l'objet de nombreux débats ces dernières années.
Le Star Light Simulator, construit par une collaboration d'équipes de l'Institut National d'Astrophysique (INAF), de l'Institut de Photonique et de Nanotechnologie (IFN-CNR) et du Département de Biologie de Padoue, peut générer des intensités lumineuses et des spectres à différentes gammes pour reproduire la lumière pour n'importe quelle étoile. Pour cette configuration expérimentale, l'équipe a recréé la lumière émise par une naine M avec une chambre de simulation atmosphérique qui reproduisait un environnement planétaire artificiel.
"Nous nous sommes initialement concentrés sur les cyanobactéries car elles ont des capacités extraordinaires pour résister à tous les environnements sur Terre, ainsi qu'une capacité connue à survivre dans le proche infrarouge", a déclaré le professeur Nicoletta La Rocca de l'Université de Padoue, qui a dirigé l'étude. "Lorsque ceux-ci se sont acclimatés à l'environnement simulé, nous avons étendu nos tests aux mousses et à divers types de microalgues rouges et vertes."
Les étoiles naines M affichent une gamme de propriétés très différente de celles des étoiles semblables au Soleil, ce qui a un impact sur le potentiel de vie sur les planètes en orbite autour de ces étoiles. Crédit :T Roger/Europlanet 2024 RI
Toutes les expériences ont été couronnées de succès, tous les micro-organismes démontrant qu'ils pouvaient se développer et photosynthétiser sous une lumière naine M.
Le professeur La Rocca a commenté que "la vie telle que nous la connaissons dépend de l'eau liquide, c'est donc l'un des principaux critères pour qu'une exoplanète soit considérée comme habitable. Des formes de vie terrestres plus complexes dépendent également de l'oxygène. Sur Terre, la photosynthèse des cyanobactéries a joué un rôle vital dans l'oxydation de notre atmosphère. Les nouveaux résultats expérimentaux étendent nos connaissances sur les environnements potentiellement habitables et, par conséquent, sur les endroits où nous pourrions nous attendre à trouver une planète abritant une vie complexe. Super-Earth Ross 508b effleure la zone habitable de la naine rouge
