La photosynthèse est l’une des réactions chimiques les plus importantes pour la vie sur Terre. Grâce à lui, les plantes produisent
La base de la vie
La plupart des plantes utilisent la chlorophylle commefait partie du processus de photosynthèse. Il reflète la lumière verte tout en absorbant le rouge et le bleu. Ceci malgré le fait que la lumière la plus intense du Soleil se situe dans la partie verte du spectre. Tout cela est dû à un produit chimique appelé rétinien. Il absorbe le vert et reflète le rouge et le bleu. Si les plantes utilisaient du rétinien au lieu de la chlorophylle, la plupart des plantes seraient violettes.
Certaines bactéries l'utilisent, mais il s'est avéréque la chlorophylle est plus efficace pour la lumière du soleil. Peut-être que le début de la vie utilisait la rétine, qui est une molécule plus simple, avant de "découvrir" comment utiliser la chlorophylle.
Quel est le problème?
La photosynthèse est idéale pour une planète quiorbite autour d’une étoile jaune vif comme notre Soleil, qui émet la majeure partie de sa lumière dans le spectre visible. Mais ces étoiles représentent moins de 8 % des étoiles de la séquence principale de notre galaxie. Mais les naines rouges représentent 75 % des étoiles de la séquence principale.
Nain rouge. Photo : NASA/Walt Feimer
Le problème est que, selon les statistiques,la grande majorité des planètes potentiellement habitables gravitent autour de ces étoiles. Et les naines rouges sont beaucoup plus petites et plus froides que notre Soleil. La majeure partie de la lumière qu’elles émettent se situe dans la gamme infrarouge. Il fait beau et chaud (comme certains radiateurs de nos maisons), mais fournit-il l'impulsion nécessaire à la photosynthèse ? C’est exactement ce que les scientifiques ont tenté de découvrir.
Qu'ont fait les scientifiques ?
A cet effet, des scientifiques italiens ont créé un simulateurlumière des étoiles (photo ci-dessous). Il s’agit d’un ensemble de LED simulant le spectre d’une naine rouge. En général, l’appareil peut afficher les spectres de différents types d’étoiles. Mais les naines rouges sont si communes qu’elles ont été étudiées en premier.
Simulateur de lumière des étoiles (à gauche) et d'éclairage (à droite). Crédit : La Rocca et al.
Puis, dans des conditions de laboratoire, les scientifiques ont crééune atmosphère qui aurait pu être typique d'un premier monde habitable a été ajoutée avec des bactéries et éclairée par une lumière stellaire simulée.
Comment s'est passé l'expérience ?
Pour l'expérience, les scientifiques ont utilisécyanobactéries. Nous avons choisi le sexe sur eux car ils constituent l’un des premiers types d’organismes sur Terre à utiliser la photosynthèse pour produire de l’oxygène. Ils sont également particulièrement efficaces pour survivre dans des conditions difficiles.
Le spectre du Soleil comparé à celui d'une naine rouge de classe M.
Crédit : T. Roger/Europlanet 2024 RI
Il s’est avéré que les cyanobactéries prospéraientet a grandi sous le rayonnement infrarouge d'une naine rouge. Par conséquent, les scientifiques ont « compliqué » le problème et ont répété l’expérience avec des algues rouges et vertes. Tous deux ont fait face et ont prospéré !
Cyanobactéries dans un étang en fleurs. Photo: fr.freepik.com
Ainsi, même si les naines rouges n’émettent pas le type de lumière qui a conduit à l’évolution de la photosynthèse, les organismes terrestres pourraient vivre sous la lumière d’une naine rouge.
Qu'est-ce que tout cela veut dire?
Les résultats de l’étude sont une excellente nouvelle pour les scientifiques à la recherche de vie extraterrestre. Peut-être que les naines rouges ne sont pas si désespérées.
Cependant, il existe d'autres problèmes avec cesdes stars qui « gâchent tout ». Les naines rouges émettent de puissantes éruptions cutanées qui peuvent priver les planètes proches de leur atmosphère. En conséquence, ils risquent de perdre les ressources de base nécessaires aux organismes complexes. Et pourtant, les auteurs de l’étude sont pleins d’optimisme : leurs recherches éclairent notre compréhension de la vie sur d’autres planètes.
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Sur la couverture:Vue d'artiste du système Gliese 887, avec deux super-Terres récemment découvertes en orbite autour d'une étoile naine rouge à 11 années-lumière du Soleil. Crédit image : Mark Garlick