Mais une planète semblable à la Terre en orbite autour d'une autre étoile pourrait avoir un aspect très différent, potentiellement recouverte par des bactéries qui reçoivent peu ou pas de lumière visible ou d'oxygène, comme dans certains environnements sur Terre, et utilisent à la place un rayonnement infrarouge invisible pour alimenter la photosynthèse.

Au lieu du vert, de nombreuses bactéries sur Terre contiennent des pigments violets, et les mondes violets sur lesquels elles sont dominantes produiraient une « empreinte lumineuse » distinctive, détectable par les télescopes terrestres et spatiaux de nouvelle génération, rapportent les scientifiques de Cornell dans une nouvelle recherche. /P>

"Les bactéries violettes peuvent prospérer dans un large éventail de conditions, ce qui en fait l'un des principaux prétendants à la vie qui pourrait dominer une variété de mondes", a déclaré Lígia Fonseca Coelho, associée postdoctorale à l'Institut Carl Sagan (CSI) et première auteure de "Le violet est le nouveau vert :biopigments et spectres de mondes violets semblables à la Terre", publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

"Nous devons créer une base de données sur les signes de vie pour nous assurer que nos télescopes ne manquent pas de vie si elle ne ressemble pas exactement à ce que nous rencontrons autour de nous chaque jour", a ajouté la co-auteure Lisa Kaltenegger, directrice du CSI et professeure associée. d'astronomie au Collège des Arts et des Sciences.

Les astronomes ont confirmé à ce jour plus de 5 500 exoplanètes, dont plus de 30 planètes potentiellement semblables à la Terre. Les observatoires prévus, tels que l'Extremely Large Telescope et l'Observatoire des mondes habitables, exploreront la composition chimique de ces mondes dans les zones habitables de leurs étoiles (où les conditions sont propices à l'existence d'eau liquide à la surface) et analyseront leur composition.

Utilisant la vie sur Terre comme guide, l'équipe multidisciplinaire de scientifiques du CSI, comprenant également William Philpot, professeur émérite à l'École de génie civil et environnemental de Cornell Engineering, et Stephen Zinder, professeur émérite de microbiologie au Collège d'agriculture et des sciences de la vie— cataloguent les couleurs et les signatures chimiques qu'un large éventail d'organismes et de minéraux présenteraient dans la lumière réfléchie d'une exoplanète.

Coelho a collecté et cultivé des échantillons de plus de 20 bactéries violettes soufrées et non soufrées qui peuvent être trouvées dans une variété d'environnements, depuis les eaux peu profondes, les côtes et les marais jusqu'aux sources hydrothermales des grands fonds.

Zinder et Coelho ont prélevé certains échantillons dans un étang du campus de Cornell, tandis que d'autres ont été récupérés dans les eaux au large de Cape Cod par Coelho lors du cours d'été 2023 sur la diversité microbienne au Laboratoire de biologie marine de Woods Hole et dans des cultures de laboratoire entretenues par des collaborateurs de l'Université de Département de biologie végétale et microbienne du Minnesota, professeur agrégé Trinity Hamilton et doctorant Taylor Price.

Ce que l'on appelle collectivement les bactéries violettes ont en réalité une gamme de couleurs, notamment le jaune, l'orange, le marron et le rouge, en raison de pigments liés à ceux qui rendent les tomates rouges et les carottes oranges. Ils prospèrent grâce à la lumière rouge ou infrarouge à faible énergie en utilisant des systèmes de photosynthèse plus simples utilisant des formes de chlorophylle qui absorbent l'infrarouge et ne produisent pas d'oxygène.

Ils étaient probablement répandus sur la Terre primitive avant l'avènement de la photosynthèse de type végétal, ont indiqué les chercheurs, et pourraient être particulièrement bien adaptés aux planètes qui entourent des étoiles naines rouges plus froides, le type le plus courant dans notre galaxie.

"Ils prospèrent déjà ici dans certaines niches", a déclaré Coelho. "Imaginez s'ils n'étaient pas en compétition avec les plantes vertes, les algues et les bactéries :un soleil rouge pourrait leur offrir les conditions les plus favorables à la photosynthèse."

Après avoir mesuré les biopigments et les empreintes lumineuses de la bactérie violette, les chercheurs ont créé des modèles de planètes semblables à la Terre avec des conditions et une couverture nuageuse variables. Dans une gamme d'environnements simulés, a déclaré Coelho, les bactéries violettes humides et sèches ont produit des biosignatures intensément colorées.

"Si les bactéries violettes prospèrent à la surface d'une Terre gelée, d'un monde océanique, d'une Terre en boule de neige ou d'une Terre moderne en orbite autour d'une étoile plus froide", a déclaré Coelho, "nous avons désormais les outils pour les rechercher."

La détection d'un "point violet pâle" dans un autre système solaire déclencherait des observations intensives de la planète pour tenter d'exclure d'autres sources de couleur, telles que les minéraux colorés, que CSI catalogue également.

Kaltenegger, auteur du prochain livre "Alien Earths:The New Science of Planet Hunting in the Cosmos", a déclaré que la détection de la vie est si difficile avec la technologie actuelle que si même des organismes unicellulaires sont trouvés au même endroit, cela suggérerait que la vie doit être répandu dans le cosmos. Cela révolutionnerait notre réflexion sur la question séculaire :Sommes-nous seuls dans l'univers ?

"Nous ouvrons simplement les yeux sur les mondes fascinants qui nous entourent", a déclaré Kaltenegger. "Les bactéries violettes peuvent survivre et prospérer dans une telle variété de conditions qu'il est facile d'imaginer que dans de nombreux mondes différents, le violet pourrait bien être le nouveau vert."