Астробиолозите откриват подпис на живот от разстояние. Не се вълнувайте твърде много, но беше с хеликоптер тук на Земята

Хиралност е дума, която обикновено се среща в учебниците по биология, която от време на време ще се появява в астрономичната общност, обикновено когато се обсъждат потенциални биосигнатури. Обикновено терминът се обяснява по аналогия с лявата и дясната ръка - как молекулите са извити по един или друг начин, подобно на това как човешките ръце се формират като лява или дясна. Тези две кривини на молекулите са огледални образи една на друга, но не съвсем еднакви. Доскоро откриването на хиралност се фокусираше върху in situ измервания, като тези на Марс, където молекулите могат да бъдат взети директно. Сега обаче екип, ръководен от д-р. Лукас Пати и Йонас Кюн в университет в Берн , успя да открие хиралността дистанционно, използвайки някои впечатляващи нови технологии.

Абиотичните (неживи) системи не притежават хиралност, така че в случай, че се открие хиралност, тя се причинява от жива система. Тази функция прави хиралността особено полезна като биосигнатура, така че изследователите търсят начини да я открият от няколко десетилетия.

TED Говорете за концепцията за хиралност.
Кредит – TED-Ed YouTube Channel

Една характеристика на хиралността, която доведе до пътя на дистанционното наблюдение, е фактът, че когато светлината свети върху биологична материя, част от дължината на вълната на светлината, която се отразява обратно, се навива в спирала по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка. Д-р Пати и Кюн използваха този феномен като основа на своята техника за дистанционно наблюдение.

Най-големият им проблем беше, че процентът светлина, който претърпява това извиване, е по-малък от един процент от общото количество отразена светлина. Обикновено такъв малък процент от общия сигнал би се изгубил в шума на какъвто и да е сензор използван за събирането му. Въпреки това, дългите периоди на наблюдение биха могли да помогнат за увеличаване на „ съотношение сигнал/шум ” и направете малкия процент, който е извит, по-забележим.

Схема на концепцията FlyPol.
Кредит - Лукас Пати

Това направи екипът преди четири години, когато постави сензор на 20 см от обектите и ги наблюдава за няколко минути. Те бяха в състояние да откриват дистанционно хиралност, но очевидните ограничения на формата означаваха, че итерацията винаги ще бъде полезна само като лабораторен инструмент.

Но тогава екипът направи огромен скок във въздуха. По-точно, те направиха скок в хеликоптер. Използвайки нов инструмент за надграждане, известен като FlyPol, те успяха да открият издайническите признаци на хиралност, когато летят над гори, полета и дори езера, пълни с водорасли. Важното е, че те също са били в състояние да разграничат тези жизнени среди и абиотични такива, като пътища или сгради. И те успяха да извършат тази диференциация за няколко секунди, необходими на хеликоптера да прелети над района на височина от 2 км при 70 км/ч.

Траекторията на полета на хеликоптера, използван в експериментите.
Кредит – Университет в Берн

Въпреки че новият сензор очевидно е много по-полезен от лабораторния, все още има още огромни скокове. Следващата стъпка ще включва престой върху МКС да се опитаме да наблюдаваме същите земни околности на много по-голямо разстояние. Екипът се надява да стигне до космоса през следващите няколко години, но междувременно посочват, че дори и днес, монтирано на хеликоптер устройство би било полезно за работа с дистанционно наблюдение, като например откриване на обезлесяване или цъфтеж на водорасли. Необходими са повече настройки и изследвания, но това беше отлично начало в нова област на дистанционното наблюдение.

Научете повече:
университет в Берн – Учените откриват сигнали от живот дистанционно
Евронюз - Има ли извънземен живот там? Тези изследователи го проследяват с молекулярна физика
ScienceAlert – Ключово свойство на живота е открито от голяма надморска височина за първи път

Водещо изображение:
Вътре в хеликоптера с монтиран експеримент FlyPol.
Кредит: Лукас Пати