Jelentősen megkönnyítheti a Földön kívüli élet keresését egy új eszköz, ami a fényvisszaverődés alapján különbözteti meg az élő anyagot az élettelentől – idéz egy frissen megjelent tanulmányt a Phys.org tudományos portál és a Science Alert magazin.

A tulajdonság, ami nyomra vezet: kiralitás

A bal kéz és a jobb kéz majdnem tökéletes tükörképe egymásnak, ám akárhogy is forgatjuk őket, sehogy sem hozhatók egymással fedésbe; ezért sem tudjuk például a bal kézre illő kesztyűt a jobb kezünkre húzni.

A tudomány ezt a tulajdonságot kiralitásnak nevezi.

A kiralitás az élőlényeket felépítő legfontosabb molekulákra is jellemző, de van egy fontos különbség: míg az aminosavak például csak „bal kezes" változatban fordulnak elő, addig az RNS-t és DNS-t felépítő cukrok kizárólag „jobb kezes" formában vannak jelen a természetben.

Ez az úgynevezett homokiralitás, aminek okát a tudomány jelenleg nem ismeri,

viszont életre utaló nyom, ami alapján akár távoli bolygókon előforduló létformákat is azonosíthatunk.

A módszer működőképességéről most egy nemzetközi kutatócsoport is megbizonyosodhatott. A Berni Egyetem és az NCCR PlanetS nevű bolygókutató program munkatársai a MERMOZ projekt keretében egy két kilométeres magasságban, több mint 70 kilométer per órával haladó helikopterről észlelték a földi élőlényekre jellemző homokiralitást. Az eredményeket az Astronomy and Astrophysics című szakfolyóiratban publikálták.

A legnagyobb előrelépés, hogy ezeket a méréseket egy mozgó, rezgő platformon hajtották végre, és még így másodpercek alatt sikerült azonosítani az életre utaló kémiai jeleket" – emelték ki a kutatás jelentőségét a tanulmány szerzői.

A helikopter útjaForrás: The University of Bern

Egy műszer, ami felismeri az élő anyagot

„Amikor a biológiai anyagról a fény visszaverődik, az elektromágneses hullámok egy része az óramutató járásának megfelelően, vagy azzal ellentétesen halad. E jelenség - amit cirkuláris polarizációnak nevezünk - az élő anyag homokiralitására vezethető vissza" – magyarázza Lucas Patty, a Berni Egyetem és a NCCR PlanetS kutatója. Hozzátette: teljesen mást tapasztalnánk, ha a fény élettelen, nem biológiai eredetű anyagról verődne vissza.

A cirkuláris polarizáció mérése azonban meglehetősen bonyolult feladat; a jel nagyon gyenge, és a visszavert fény csupán kevesebb, mint egy százalékát teszi ki. Korábban a kutatók egy különleges eszközt, úgynevezett spektropolariméter fejlesztettek ki, amely speciális lencséi segítségével képes különválasztani a cirkulárisan polarizált hullámokat a fény többi részétől.

A műszer viszont mostanáig nem volt elég fejlett ahhoz, hogy komolyabb méréseket lehessen végezni vele. Négy évvel ezelőtt csak nagyon közelről, alig 20 centis távolságról tudtuk érzékelni az életre utaló jeleket, és akkor is hosszú percekig kellett figyelni ugyanazt a helyet" – emlékezik vissza a korábbi nehézségekre Lucas Patty, aki szerint most végre sikerült elvégezni azokat a fejlesztéseket, amik sokkal gyorsabb és precízebb észleléseket tesznek lehetővé akár hatalmas távolságokból is.

Illusztráció egy Földhöz hasonló exobolygórólForrás: Novapix/Leemage/Ron Miller

Távoli bolygókon is könnyen megtalálhatnánk az élet nyomait

A kutatás során kipróbált vadonatúj spektropolariméter a FlyPol nevet kapta, és még egy gyorsan mozgó helikopterről is mindössze néhány szekundum alatt meg tudta különböztetni egymástól a füves réteket, a buja erdőket és a füstös nagyvárosokat.

A FlyPol a helikopter fedélzeténForrás: The University of Bern/

Az élőlényekről cirkulárisan polarizált hullámok, míg az élettelen dolgokról (például úttestről) más jellegű jelek verődtek vissza. A mostani beállításokkal a kutatók még arra is képesek, hogy a tavakban élő algákat detektálják.

A FlyPol sematikus ábrájaForrás: Lucas Patty

A kutatók következőleg a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetére akarják vinni fejlesztésüket, hogy onnan is a mostanihoz hasonló méréseket végezzenek.

Ha a teszt sikerülne, akkor az életformákra utaló jeleket a Naprendszer objektumain, vagy még távolabbi bolygókon is könnyedén észlelhetnénk.

(Phys.org/Science Alert)