Astrobiologi zaznajo podpis življenja na daljavo. Ne bodite preveč navdušeni, čeprav je bilo s helikopterjem tukaj na Zemlji
Kiralnost je beseda, ki jo običajno najdemo v bioloških učbenikih in se bo občasno pojavila v astronomski skupnosti, običajno pri razpravi o možnih bioloških podpisih. Običajno je izraz razložen po analogiji z levo in desno roko – kako so molekule ukrivljene na tak ali drugačen način, podobno kot so človeške roke oblikovane kot leve ali desne. Ti dve ukrivljenosti molekul sta zrcalni podobi drug drugega, vendar nista povsem enaki. Do nedavnega se je odkrivanje kiralnosti osredotočalo na meritve in situ, kot so tiste na Marsu, kjer je mogoče molekule vzorčiti neposredno. Zdaj pa je ekipa pod vodstvom dr. Lucas Patty in Jonas Kühn pri Univerza v Bernu , je uspelo odkriti kiralnost na daljavo z uporabo impresivne nove tehnologije.
Abiotski (neživi) sistemi nimajo kiralnosti, zato jo v primeru odkritja kiralnosti povzroči živ sistem. Zaradi te funkcije je kiralnost še posebej uporabna kot biološki podpis, zato raziskovalci že nekaj desetletij iščejo načine, kako jo odkriti.
TED Pogovor o konceptu kiralnosti.
Zasluga – YouTubov kanal TED-Ed
Ena od značilnosti kiralnosti, ki je privedla do poti daljinskega zaznavanja, je dejstvo, da je del valovne dolžine svetlobe, ki se odbije nazaj, zavit v spiralo v smeri urinega kazalca ali v nasprotni smeri urinega kazalca, ko svetloba sije na biološko snov. Dr. Patty in Kühn sta ta pojav uporabila kot osnovo svoje tehnike daljinskega zaznavanja.
Njihova največja težava je bila, da je odstotek svetlobe, ki je podvržen tej ukrivljenosti, manjši od enega odstotka celotne količine odbite svetlobe. Običajno bi se tako majhen odstotek celotnega signala izgubil v hrupu katerega koli senzorja, ki ga je uporabil za zbiranje. Vendar pa bi dolga obdobja opazovanja lahko pripomogla k povečanju » razmerje signal/šum ” in naredite majhen odstotek, ki je ukrivljen, bolj opazen.
Shema koncepta FlyPol.
Zasluga – Lucas Patty
To je ekipa storila pred štirimi leti, ko je postavila senzor 20 cm stran od predmetov in jih nekaj minut opazovala. Lahko so zaznali kiralnost na daljavo, vendar so očitne omejitve formata pomenile, da bi bila ponovitev uporabna le kot laboratorijsko orodje.
Toda potem je ekipa naredila velikanski skok v zrak. Natančneje, naredili so skok v helikopter. Z novim, nadgrajenim instrumentom, znanim kot FlyPol, so lahko zaznali znake kiralnosti pri letenju nad gozdovi, polji in celo jezeri, napolnjenimi z algami. Pomembno je, da so lahko tudi razlikovali med temi življenjskimi okolji in abiotičnimi, kot so ceste ali zgradbe. In to razlikovanje so lahko izvedli v nekaj sekundah, v katerih je helikopter preletel območje na višini 2 km pri 70 km/h.
Pot leta helikopterja, uporabljenega v poskusih.
Kredit – Univerza v Bernu
Čeprav je novi senzor očitno veliko bolj uporaben od laboratorijskega, je pred nami še več velikanskih skokov. Naslednji korak bi vključeval omejitev na ISS poskušati opazovati isto zemeljsko okolje na veliko večji razdalji. Ekipa upa, da se bo v naslednjih nekaj letih odpravila v vesolje, medtem pa poudarjajo, da bi bila naprava, nameščena na helikopterju, uporabna za delo na daljavo, kot je odkrivanje krčenja gozdov ali cvetenja alg, čeprav obstaja danes. Potrebnih je več prilagajanja in raziskav, vendar je bil to odličen začetek na novem področju daljinskega zaznavanja.
Nauči se več:
Univerza v Bernu - Znanstveniki odkrivajo znake življenja na daljavo
Euronews - Ali obstaja tuje življenje tam zunaj? Ti raziskovalci ga izsledijo z molekularno fiziko
ScienceAlert – Ključna lastnost življenja je bila prvič odkrita z visoke nadmorske višine
Vodilna slika:
V notranjosti helikopterja z nameščenim eksperimentom FlyPol.
Zasluge: Lucas Patty