La mano izquierda y la mano derecha son imágenes casi perfectas en el espejo una de la otra. Pero, independientemente de la forma en que se tuerzan y giren, no se pueden superponer entre sí. Por eso, el guante izquierdo simplemente no se ajusta tan bien a la mano derecha.se ajusta a la izquierda. En ciencia, esta propiedad se conoce como quiralidad.
Al igual que las manos son quirales, las moléculas también pueden ser quirales. De hecho, la mayoría de las moléculas en las células de los organismos vivos, como el ADN, son quirales. Sin embargo, a diferencia de las manos, que generalmente vienen en pares de izquierda y derecha, laLas moléculas de la vida ocurren casi exclusivamente en su versión "zurda" o "diestra". Son homoquirales, como dicen los investigadores. Por qué es así, 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 liderado por la Universidad de Berna y el Centro Nacional de Competencia en Investigación NCCR PlanetS, ahora ha logrado detectar esta firma a una distancia de 2 kilómetros y avelocidad de 70 km / h. Jonas Kühn, director del proyecto MERMOZ de la Universidad de Berna y coautor del estudio que acaba de ser publicado en la revista Astronomy and Astrophysics, dice: "El avance significativo es que estas mediciones se han realizado en unplataforma que se movía, vibraba y que aún 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. Las espirales de luz similares no son producidas pornaturaleza abiótica no viviente ", dice el primer autor del estudio Lucas Patty, investigador postdoctoral de MERMOZ en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetS
Sin embargo, medir esta polarización circular es un desafío. La señal es bastante débil y generalmente representa menos del uno por ciento de la luz que se refleja. Para medirla, el equipo desarrolló un dispositivo dedicado llamado espectropolarímetro. Consiste en uncámara 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 apenas 4 años, podíamos detectar la señal solo desde una distancia muy cercana, alrededor de 20 cm, y necesitábamos observar el mismo punto durante variosminutos para hacerlo ", como recuerda Lucas Patty. Pero las actualizaciones al instrumento que él y sus colegas hicieron, permiten una detección mucho más rápida y estable, y la fuerza de la firma en la polarización circular persiste incluso con la distancia. Esto hizo que el instrumento se ajustarapara las primeras mediciones aéreas de polarización circular.
Medidas útiles en la tierra y en el espacio
Con este instrumento mejorado, denominado 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 las carreteras,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 siguiente paso que esperamos dar es realizar detecciones similares desde la Estación Espacial Internacional ISS, mirando hacia la Tierra. Eso nos permitiráevaluar la detectabilidad de firmas biológicas a escala planetaria. Este paso será decisivo para permitir la búsqueda de vida dentro y fuera de nuestro Sistema Solar utilizando la polarización ", dice el investigador principal y coautor de MERMOZ, Brice-Olivier Demory, profesor de astrofísica en la Universidad deBern 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 Tierra.teledetección. "Por ejemplo, puede proporcionar información sobre la deforestación o las enfermedades de las plantas. Incluso podría ser posible implementar la polarización circular en el monitoreo de la proliferación de algas tóxicas, de los arrecifes de coral y los efectos de la acidificación en los mismos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Berna . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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