Pode ser um marco no caminho para a detecção de vida em outros planetas: cientistas sob a liderança da Universidade de Berna e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) PlanetS detectam uma propriedade molecular chave de todos os organismos vivos de um helicóptero voando vários quilômetros acima do solo. A tecnologia de medição também pode abrir oportunidades para o sensoriamento remoto da Terra.
A mão esquerda e a mão direita são imagens espelhadas quase perfeitas uma da outra. Mas seja qual for a forma como eles são torcidos e virados, eles não podem ser sobrepostos um ao outro. É por isso que a luva esquerda simplesmente não cabe na mão direita tão bem quanto na esquerda. Na ciência, essa propriedade é conhecida como quiralidade.
Assim como as mãos são quirais, as moléculas também podem ser quirais. Na verdade, a maioria das moléculas nas células de organismos vivos, como o DNA, são quirais. Ao contrário das mãos, entretanto, que geralmente vêm em pares de esquerda e direita, as moléculas da vida ocorrem quase exclusivamente em sua versão "canhota" ou "destra". Eles são homoquirais, como dizem os pesquisadores. Por que isso, ainda não está claro. Mas essa homoquiralidade molecular é uma propriedade característica da vida, a chamada bioassinatura.
Como parte do projeto MERMOZ, uma equipe internacional liderada pela Universidade de Berna e pelo Centro Nacional de Competência em Pesquisa NCCR PlanetS, conseguiu agora detectar esta assinatura a uma distância de 2 quilômetros e a uma velocidade de 70 km / h. Jonas Kühn, gerente de projeto MERMOZ da Universidade de Berna e co-autor do estudo que acaba de ser publicado na revista Astronomy and Astrophysics , afirma: "O avanço significativo é que essas medições foram realizadas em uma plataforma que estava em movimento, vibrando e que ainda detectamos essas bioassinaturas em questão de segundos. "
Um instrumento que reconhece a matéria viva
"Quando a luz é refletida por matéria biológica, uma parte das ondas eletromagnéticas da luz viajará em espirais no sentido horário ou anti-horário. Esse fenômeno é chamado de polarização circular e é causado pela homoquiralidade da matéria biológica. Espirais de luz semelhantes não são produzidas por não abióticos - a natureza viva ", diz o primeiro autor do estudo Lucas Patty, que é um pesquisador de pós-doutorado do MERMOZ na Universidade de Berna e membro do NCCR PlanetS,
Medir essa polarização circular, no entanto, é um desafio. O sinal é muito fraco e normalmente representa menos de um por cento da luz refletida. Para medi-lo, a equipe desenvolveu um dispositivo dedicado chamado espectropolarímetro. Consiste em uma câmera equipada com lentes e receptores especiais capazes de separar a polarização circular do resto da luz.
No entanto, mesmo com esse dispositivo elaborado, os novos resultados teriam sido impossíveis até recentemente. “Há apenas 4 anos, podíamos detectar o sinal apenas de uma distância muito próxima, cerca de 20 cm, e precisávamos observar o mesmo local por vários minutos para fazer isso”, lembra Lucas Patty. Mas as atualizações no instrumento que ele e seus colegas fizeram, permitem uma detecção muito mais rápida e estável, e a força da assinatura na polarização circular persiste mesmo com a distância. Isso tornou o instrumento adequado para as primeiras medições aéreas de polarização circular.
Medidas úteis na Terra e no espaço
Usando este instrumento atualizado, apelidado de FlyPol, eles demonstraram que em meros segundos de medições eles podiam diferenciar entre campos de grama, florestas e áreas urbanas de um helicóptero em movimento rápido. As medições mostram prontamente a matéria viva exibindo os sinais de polarização característicos, enquanto as estradas, por exemplo, não mostram nenhum sinal de polarização circular significativo. Com a configuração atual, eles são até capazes de detectar sinais vindos de algas em lagos.
Depois de seus testes bem-sucedidos, os cientistas agora procuram ir ainda mais longe. “O próximo passo que esperamos dar é realizar detecções semelhantes da Estação Espacial Internacional (ISS), olhando para a Terra. Isso nos permitirá avaliar a detectabilidade de bioassinaturas em escala planetária. Esta etapa será decisiva para permitir a busca por vida dentro e fora do nosso Sistema Solar usando polarização ", diz o principal investigador e co-autor do MERMOZ, Brice-Olivier Demory, professor de astrofísica da Universidade de Berna e membro do NCCR PlanetS.
A observação sensível desses sinais de polarização circular não é importante apenas para futuras missões de detecção de vida. Lucas Patty explica: "Como o sinal está diretamente relacionado à composição molecular da vida e, portanto, ao seu funcionamento, ele também pode oferecer informações complementares valiosas no sensoriamento remoto da Terra". Pode, por exemplo, fornecer informações sobre desmatamento ou doenças de plantas. Pode até ser possível implementar a polarização circular no monitoramento de proliferação de algas tóxicas, de recifes de coral e os efeitos da acidificação sobre eles.
Fonte:https://www.sciencedaily.com/