Cela n’empêche cependant pas les scientifiques d’essayer de reconstituer les choses.

L’une des questions les plus importantes en matière de science et d’habitabilité des exoplanètes concerne les naines rouges. Les naines rouges sont nombreuses et les recherches montrent qu'elles hébergent une multitude de planètes. Alors que les géantes gazeuses comme Jupiter sont relativement rares autour des naines rouges, d’autres planètes ne le sont pas. Les données d'observation montrent qu'environ 40 % des naines rouges hébergent des planètes super-Terre dans leurs zones habitables.

Les naines rouges ont plusieurs avantages en matière d’habitabilité des exoplanètes. Ces étoiles de faible masse ont une durée de vie extrêmement longue, ce qui signifie que la production d’énergie est stable pendant de longues périodes. Pour autant que nous puissions en juger, c'est un avantage pour l'habitabilité potentielle et l'évolution d'une vie complexe. La stabilité donne à la vie une chance de répondre aux changements et de persister dans ses niches.

Mais les naines rouges ont aussi un côté sombre :l’éclatement. Toutes les étoiles brillent dans une certaine mesure, même notre soleil. Mais l’éblouissement du soleil n’est même pas dans la même catégorie que l’éblouissement des naines rouges. Les naines rouges peuvent éclater si puissamment qu’elles peuvent doubler leur luminosité en très peu de temps. Existe-t-il un moyen pour la vie de survivre sur les planètes naines rouges ?

De nouvelles recherches menées par des scientifiques portugais et allemands examinent cette question. Pour tester l'idée de l'habitabilité d'une exoplanète naine rouge, les chercheurs ont utilisé un type courant de moisissure et l'ont soumis à un rayonnement nain rouge simulé, protégé uniquement par une atmosphère martienne simulée.

La recherche porte sur "Dans quelle mesure les exoplanètes naines M sont-elles habitables ? Modélisation des conditions de surface et exploration du rôle des mélanines dans la survie des spores d'Aspergillus niger sous un rayonnement de type exoplanète." L'auteur principal est Afonso Mota, astrobiologiste au groupe de recherche en microbiologie aérospatiale de l'Institut de médecine aérospatiale du Centre aérospatial allemand (DLR). L'article a été soumis à la revue Astrobiology. et est actuellement disponible sur le serveur de prépublication arXiv .

Aspergillus niger est omniprésent dans le sol et est communément connu pour la moisissure noire qu'il peut provoquer sur certains fruits et légumes. C'est aussi un producteur prolifique de mélanine. La mélanine absorbe la lumière très efficacement et chez l’homme, elle est produite par l’exposition aux rayons UV et assombrit la peau. Les mélanines sont répandues dans la nature et les extrémophiles les utilisent pour se protéger. La mélanine peut dissiper jusqu'à 99,9 % des UV absorbés. Les scientifiques pensent que l'apparition des mélanines pourrait avoir joué un rôle crucial dans le développement de la vie sur Terre en protégeant les organismes des rayons nocifs du soleil.

Essentiellement, cette recherche pose une question assez simple. La mélanine d'Aspergillus niger peut-elle l'aider à survivre à l'éruption des naines rouges lorsqu'elle est protégée par une atmosphère mince comme celle de Mars ?

Proxima Centauri et TRAPPIST-1 sont toutes deux des naines rouges bien connues dans la science des exoplanètes car elles hébergent des exoplanètes rocheuses dans leurs zones habitables. Cette étude se concentre sur Proxima Centauri b (PCb ci-après) et TRAPPIST-1 e (T1e ci-après.) Ils sont tous deux susceptibles d'avoir des températures qui permettent à l'eau liquide d'exister sur leurs surfaces, étant donné les bonnes propriétés atmosphériques. Le PCb et le T1e ont probablement également des environnements de rayonnement tolérables.

Il est impossible de modéliser parfaitement les conditions de surface de ces planètes, mais les chercheurs peuvent s'en rapprocher en utilisant ce qu'on appelle la température d'équilibre. Il est plus facile de mesurer l’éruption stellaire car elle peut être observée avec précision à de grandes distances. La production de mélanine chez A. niger est également bien comprise. En travaillant avec ces trois facteurs, les chercheurs ont pu modéliser l'évolution de la moisissure à la surface d'une planète habitable autour d'une naine rouge.

"Dans le contexte de l'astrobiologie, et en particulier de l'astromycologie, l'étude des champignons extrémotolérants s'est révélée essentielle pour mieux comprendre les limites de la vie et de l'habitabilité", écrivent les auteurs. "Aspergillus niger, un champignon filamenteux extrémotolérant, a été fréquemment utilisé comme organisme modèle pour étudier la survie fongique dans des environnements extrêmes, se développant dans un large éventail de conditions."

Les spores d'A. niger possèdent une couche complexe et dense de mélanine qui les protège des rayons UV et des rayons X. Ils ont été découverts dans la Station spatiale internationale, ce qui témoigne de leur capacité à résister à certains dangers de l'espace. Bien qu'elles soient terrestres, les scientifiques peuvent les utiliser pour étudier l'habitabilité potentielle des exoplanètes.

Dans ce travail, les chercheurs ont testé la capacité de survie des spores d'A. niger dans des conditions de surface simulées de PCb et T1c, où les étoiles naines rouges baignent les surfaces planétaires de puissants rayons UV et X.

Les chercheurs ont testé différents types de spores d’A. niger dans différentes solutions. L’une était une souche sauvage, l’autre était une souche mutante modifiée pour produire et excréter de la pyomélanine, l’une des mélanines particulièrement intéressantes pour les scientifiques, et la troisième était une souche déficiente en mélanine. Les spores ont été mises en suspension dans des solutions salines, des solutions riches en mélanine ou une solution témoin pendant un certain temps tout en étant exposées à différentes quantités de rayons X et de rayonnement UV.

Après exposition, les trois types de spores d'A. niger ont été testés pour leur capacité de survie et leur viabilité.

Les résultats montrent qu’A. niger serait capable de survivre aux environnements de radiations intenses qui peuvent stériliser les surfaces des exoplanètes naines rouges. Pas s’il est directement exposé, mais s’il se trouve sous seulement quelques millimètres de sol ou d’eau. "S'ils n'étaient pas atténués, les rayons X des éruptions stériliseraient très probablement la surface de toutes les exoplanètes étudiées. Cependant, les micro-organismes adaptés à survivre sous la surface ne seraient pas affectés par la plupart des sources de rayonnement exogènes situées sous quelques millimètres de sol ou d'eau", expliquent les chercheurs. .

L’étude se résume à la mélanine. Plus il y a de mélanine, plus le taux de survie d'A. niger est élevé.

"Les expériences réalisées dans cette étude corroborent le but multifonctionnel de la mélanine puisque les spores d'A. niger MA93.1 ont germé plus rapidement et plus efficacement dans un extrait riche en mélanine par rapport aux deux solutions témoins", écrivent les auteurs. A. niger MA93.1 est la souche mutante modifiée pour produire et excréter de la mélanine.

Pour les exoplanètes T1e et PCb, la recherche est prometteuse pour ceux d’entre nous qui espèrent une habitabilité sur d’autres planètes. En ce qui concerne le rayonnement UV-C, une fraction importante des spores provenant d’échantillons contenant de la mélanine pourrait survivre aux super-éruptions frappant PCb et T1e, même avec très peu de protection atmosphérique. L'exposition aux rayons X était similaire.

Même si nous aimons tous imaginer une vie complexe ailleurs dans l’univers, nous sommes plus susceptibles de tomber sur des mondes qui ne ressemblent en rien à la Terre. Si nous trouvons de la vie, ce seront probablement des organismes simples qui trouveront un moyen de survivre dans ce que nous considérerions comme des environnements marginaux ou extrêmes. Puisque les naines rouges sont si communes, c'est probablement là que nous trouverons cette vie.

Cette étude renforce cette idée.

"De plus", écrivent les auteurs dans leur conclusion, "les résultats de ces travaux ont montré comment A. niger, comme d'autres organismes extrémophiles et extrémophiles, serait capable de survivre à des conditions de radiation difficiles à la surface de certaines exoplanètes naines M."

La mélanine joue un rôle essentiel dans leur survie potentielle, concluent les auteurs. "De plus, il a été démontré que les solutions riches en mélanine sont très bénéfiques pour la survie et la germination des spores d'A. niger, en particulier lorsqu'elles sont traitées avec de fortes doses de rayons UV et X."

Il y a un débat scientifique en cours sur l'habitabilité des exoplanètes naines rouges, le torchage jouant un rôle de premier plan. Mais cette recherche montre qu'il est peut-être trop tôt pour éliminer les naines rouges tout en mettant en lumière la façon dont la vie sur Terre a pu se développer.

"Ces résultats offrent un aperçu de la façon dont les formes de vie peuvent endurer des événements et des conditions néfastes qui prévalent sur les exoplanètes et comment la mélanine a pu jouer un rôle dans l'origine et l'évolution de la vie sur Terre et peut-être sur d'autres mondes."