La biofluorescence apporte de la lumière à la recherche de la vie extraterrestre
Des scientifiques de l’université Cornell (États-Unis) estiment que les exoplanètes porteuses de vie pourraient être détectables par de douces lueurs. En se basant sur des études de laboratoire, l’équipe dirigée par Jack O’Malley-James du Carl Sagan Institute de l’université Cornell croit qu’un mécanisme qui protège les organismes des intenses rayons ultraviolets pourrait éclairer d’une douce lumière détectable à l’extérieur de notre système solaire.
Image d’entête : la biofluorescence peut révéler la présence de vie sur d’autres planètes (Wendy Kenigsberg/ Matt Fondeur/ Université Cornell)
Quiconque a eu la chance d’observer des lucioles voltiger dans un ciel nocturne est familier avec l’idée que les organismes produisent de la lumière. Non seulement certains insectes peuvent s’illuminer, mais les poissons, les calmars, les pieuvres, les bactéries et bien d’autres le peuvent aussi, pour diverses raisons, notamment pour attirer des partenaires, se camoufler, leurrer les proies et marquer leur territoire.
Mais il existe un autre type de luminescence appelée « biofluorescence photoprotectrice », un mécanisme protecteur que l’on trouve chez certaines espèces de coraux sous-marins qui vivent à une profondeur suffisamment faible pour que le rayonnement ultraviolet du Soleil puisse pénétrer. Normalement, ces radiations seraient absorbées par les tissus, ce qui provoquerait de désagréables coups de soleil marins, voire mortels, mais ces polypes ont un truc.
En fait, les protéines biofluorescentes dans les tissus du corail absorbent le rayonnement UV, excitent un électron et l’élèvent à un état énergétique instable. Lorsque l’électron retourne à son état stable, il réémet un rayonnement dans la bande visible du spectre lumineux. Le résultat est que l’UV est rendu inoffensif et que l’animal devient fluorescent.
Pour l’équipe de Cornell, ce mécanisme pourrait être utile à toute vie extraterrestre qui évoluerait dans un environnement particulièrement hostile, comme dans la zone habitable des étoiles de type M (80 % des étoiles existantes), où un grand nombre d’exoplanètes ont été trouvées.
Les étoiles de type M ont tendance à émettre des éruptions ultraviolettes, une mauvaise nouvelle pour tous les organismes sur les planètes qui les entourent, mais si elles utilisaient la biofluorescence, non seulement cela leur donnerait une chance de se protéger mais aussi une biosignature que les télescopes pourraient détecter lorsque l’éruption stellaire frappe la planète et les rendrait temporairement fluorescent.
Pour vérifier cette hypothèse, l’équipe a étudié les émissions spectrales des coraux fluorescents communs et s’en est servie pour produire des spectres et des couleurs modèles que l’on pourrait trouver sur des exoplanètes gravitant des étoiles du type M. Ils ont conclu que la force de cette lueur pourrait être suffisante pour être détectée par les télescopes actuellement en développement.
Selon O’Malley-James :
Ces types d’exoplanètes biotiques sont de très bonnes cibles dans notre recherche d’exoplanètes, et ces merveilles luminescentes sont parmi nos meilleures chances de trouver la vie sur les exoplanètes.
L’étude publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Biofluorescent Worlds – II. Biological fluorescence induced by stellar UV flares, a new temporal biosignature et présentée sur le site de l’université Cornell : Fluorescent glow may reveal hidden life in the cosmos.