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    Los científicos detectan firmas de vida de forma remota

    Una ilustración esquemática del espectropolarímetro FlyPol. Crédito de la imagen:Lucas Patty.

    Podría ser un hito en el camino hacia la detección de vida en otros planetas:los científicos bajo el liderazgo de la Universidad de Berna y del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) PlanetS detectan una propiedad molecular clave de todos los organismos vivos desde un helicóptero que vuela varios kilómetros por encima del suelo. La tecnología de medición también podría abrir oportunidades para la teledetección de la Tierra.

    La mano izquierda y la mano derecha son imágenes especulares casi perfectas entre sí. Pero de cualquier forma en que se tuerzan y se vuelvan, no se pueden superponer entre sí. Esta es la razón por la que el guante izquierdo simplemente no se ajusta a la mano derecha tan bien como a la izquierda. En la ciencia, esta propiedad se conoce como quiralidad.

    Al igual que las manos son quirales las moléculas pueden ser quirales, también. De hecho, la mayoría de las moléculas en las células de los organismos vivos, como el ADN, son quirales. A diferencia de las manos, sin embargo, que suelen venir en pares de izquierda y derecha, las moléculas de la vida ocurren casi exclusivamente en su versión "zurda" o "diestra". Son homoquirales, como dicen los investigadores. ¿Por qué es eso? todavía no está claro. Pero esta homoquiralidad molecular es una propiedad característica de la vida, una denominada firma biológica.

    Como parte del proyecto MERMOZ (ver cuadro de información), un equipo internacional dirigido por la Universidad de Berna y el Centro Nacional de Competencia en Investigación NCCR PlanetS, ahora ha logrado detectar esta firma desde una distancia de 2 kilómetros y a una velocidad de 70 km / h. Jonas Kühn, Director del proyecto MERMOZ de la Universidad de Berna y coautor del estudio que se acaba de publicar en la revista Astronomía y Astrofísica , dice:"El avance significativo es que estas mediciones se han realizado en una plataforma que se estaba moviendo, vibrando y que todavía detectamos estas biofirmas en cuestión de segundos ".

    Un instrumento que reconoce la materia viva

    "Cuando la luz es reflejada por materia biológica, una parte de las ondas electromagnéticas de la luz viajará en espirales en sentido horario o antihorario. Este fenómeno se llama polarización circular y es causado por la homoquiralidad de la materia biológica. La naturaleza abiótica no viviente no produce espirales de luz similares, "dice el primer autor del estudio Lucas Patty, quien es investigador postdoctoral de MERMOZ en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetS,

    El instrumento de espectropolarímetro FlyPol a bordo del helicóptero, con el que el equipo llevó a cabo el experimento. Crédito de la imagen:Jonas Kühn

    Midiendo esta polarización circular, sin embargo, es un reto. La señal es bastante débil y normalmente representa menos del uno por ciento de la luz que se refleja. Para medirlo, el equipo desarrolló un dispositivo dedicado llamado espectropolarímetro. Consiste en una cámara equipada con lentes especiales y receptores capaces de separar la polarización circular del resto de la luz.

    Sin embargo, incluso con este elaborado dispositivo, los nuevos resultados habrían sido imposibles hasta hace poco. "Hace solo 4 años, pudimos detectar la señal solo desde una distancia muy cercana, alrededor de 20 cm, y necesitaba

    observar el mismo lugar durante varios minutos para hacerlo, "como recuerda Lucas Patty. Pero las actualizaciones del instrumento que hicieron él y sus colegas, permiten una detección mucho más rápida y estable, y la fuerza de la firma en polarización circular persiste incluso con la distancia. Esto hizo que el instrumento fuera apto para las primeras mediciones aéreas de polarización circular.

    Medidas útiles en la tierra y en el espacio

    Usando este instrumento actualizado, apodado FlyPol, demostraron que en cuestión de segundos de mediciones podían diferenciar entre campos de hierba, bosques y áreas urbanas desde un helicóptero en rápido movimiento. Las mediciones muestran fácilmente materia viva que exhibe las señales de polarización características, mientras que los caminos, por ejemplo, no muestran ninguna señal de polarización circular significativa. Con la configuración actual, incluso son capaces de detectar señales provenientes de algas en lagos.

    Después de sus pruebas exitosas, los científicos ahora buscan ir aún más lejos. "El próximo paso que esperamos dar, es realizar detecciones similares desde la Estación Espacial Internacional (ISS), mirando hacia la Tierra. Eso nos permitirá evaluar la detectabilidad de firmas biológicas a escala planetaria. Este paso será decisivo para posibilitar la búsqueda de vida dentro y fuera de nuestro Sistema Solar mediante la polarización, "dice el investigador principal y coautor de MERMOZ, Brice-Olivier Demory, profesor de astrofísica en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetS dice.

    La observación sensible de estas señales de polarización circular no solo es importante para futuras misiones de detección de vida. Lucas Patty explica:"Debido a que la señal se relaciona directamente con la composición molecular de la vida y, por lo tanto, su funcionamiento, también puede ofrecer información complementaria valiosa en la teledetección de la Tierra. "Por ejemplo, puede proporcionar información sobre la deforestación o las enfermedades de las plantas. Incluso podría ser posible implementar la polarización circular en el seguimiento de las floraciones de algas tóxicas, de los arrecifes de coral y los efectos de la acidificación en los mismos.


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