Les formes de vie extraterrestres pourraient briller dans des rouges, des bleus et des verts spectaculaires pour se protéger des éclats stellaires de rayonnement ultraviolet (UV). Et cette lumière rougeoyante pourrait être la façon dont nous les trouvons, selon une nouvelle étude.
La plupart des exoplanètes potentiellement habitables que nous connaissons des naines rouges en orbite - le type d'étoile le plus courant dans notre galaxie et les étoiles les plus petites et les plus fraîches de l'univers. Et ainsi les naines rouges, telles que Proxima Centauri ou TRAPPIST-1, sont au premier plan de la recherche de la vie. Mais si la vie extraterrestre existe sur ces planètes, elles ont un problème majeur.
Les naines rouges éclatent souvent ou émettent une explosion de rayons UV qui pourraient nuire à la vie des planètes qui l'entourent. "Beaucoup de planètes voisines potentiellement habitables que nous commençons à trouver sont probablement des mondes à rayons UV élevés", a déclaré l'auteur principal Jack O'Malley-James, associé de recherche au Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science. Donc "nous essayions de penser à des façons dont la vie pourrait gérer les niveaux élevés de rayonnement UV que nous attendons sur les planètes en orbite autour des étoiles naines rouges".
Les organismes sur notre propre planète se protègent contre les rayons UV de diverses manières: vivant sous terre, vivant sous l'eau ou utilisant des pigments de protection solaire, a déclaré O'Malley-James. Mais il y a une façon dont la vie sur Terre traite avec les UV qui rendrait également la vie "plus facile" à détecter - la biofluorescence.
Certains coraux de notre propre planète se protègent des rayons UV du soleil en brillant, a-t-il déclaré. Leurs cellules contiennent souvent une protéine ou un pigment qui, une fois exposé à la lumière UV, peut absorber une partie de l'énergie de chaque photon, le faisant passer à une longueur d'onde plus longue et plus sûre. Par exemple, certains coraux peuvent convertir la lumière UV invisible en lumière verte visible.
O'Malley-James et son équipe ont analysé la fluorescence produite par les pigments de corail et les protéines, puis l'ont utilisée pour modéliser les types de lumière qui pourraient être émis par la vie sur des planètes en orbite naine rouge. Ils représentaient diverses caractéristiques des exoplanètes potentielles, telles que la couverture nuageuse. Il s'est avéré qu'une planète sans nuage recouverte de créatures fluorescentes pourrait produire un changement temporaire de luminosité potentiellement détectable. De plus, parce que les naines rouges ne sont pas aussi brillantes que notre soleil, elles ne masqueraient pas ces biosignatures potentielles ou signes de vie.
Mais "pour que nous ayons une chance de détecter la biofluorescence sur une planète, une grande partie de la planète devrait être couverte par toutes les créatures fluorescentes", a déclaré O'Malley-James. De plus, nous n'avons pas encore de télescopes assez forts pour détecter même une planète où chaque pouce de sa surface est couvert de créatures brillantes.
Mais la prochaine génération de télescopes, comme le télescope européen extrêmement grand, pourrait détecter ces lueurs de vie, a-t-il dit. Même avec ces télescopes, ces exoplanètes ne seraient que de légères piqûres de lumière, mais les instruments pourraient alors décoder la quantité de lumière rouge, verte ou infrarouge émise. Si les organismes extraterrestres brillaient en vert, par exemple, alors la quantité de lumière verte pendant une fusée augmenterait.
Pourtant, la lueur devrait être "très brillante" pour que nous la détections, a-t-il dit.
"Nous ne voyons pas de fluorescence aussi forte sur Terre parce que nous n'avons pas de niveaux d'UV aussi élevés à notre surface." La nouvelle étude suppose également que la vie sur des planètes en orbite autour de naines rouges aurait évolué en fluorescence très brillante au cours de millions d'années, a-t-il dit.
Une prochaine étape possible serait d'exposer la vie des biofluorescents sur Terre aux rayons UV en laboratoire et de voir si ce type d'évolution se produit à petite échelle. Si c'est le cas, les prochaines générations d'organismes seront plus fluorescentes, a-t-il déclaré. "Et une prochaine étape à plus long terme serait de commencer à rechercher la biofluorescence sur d'autres mondes."
Si un jour nous pouvions voyager vers l'une de ces planètes lumineuses, ce serait "beaucoup plus excitant à voir", a-t-il dit. En planant dans un vaisseau spatial à proximité, nous verrions ce qui ressemblait à "des aurores boréales super-chargées couvrant la surface de la planète".
Les résultats ont été publiés le 13 août dans la revue Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
