Нов оптичен инструмент дава възможност за откриване на живот на другите планети, както и подробно да се следи от сателити промените в растителността на Земята.

Научната работа на холандските биолози от Амстердам дава реална възможност за откриването на живи организми, като например растения, от много голямо разстояние. Методът се базира на факта, че биологичните молекули отразяват светлината по уникален, характерен само за тях начин.

Лукас Пати от Свободния университет в Амстердам създаде нов оптичен спектрополяриметър, който нарече TreePol. Устройството дава възможност от целия светлинен сигнал да се отдели компонента с кръгова поляризация. Авторът на научната работа предполага, че по този начин може да бъде открит извънземен живот.

Новият метод се базира на хиралността на биологичните молекули. Почти всички органични молекули могат да съществуват в две форми, които за огледално обърнати една на друга. В обикновените химически реакции хиралните форми имат еднакви свойства. Но при сложните химични реакции хиралността е важна, понеже молекулната симетрия определя по какъв начин ще се съединят молекулите. Ето защо, биохимичните реакции много често са избирателни: молекулите от десен тип могат да участват в някои химични реакции, в които молекулите от ляв тип не могат. Освен това, разтворът в който молекулите с едната хиралност преобладава над другата, по специфичен начин взаимодейства със светлината – този разтвор променя плоскостта на поляризация на светлината. В земната биосфера молекулите на аминокиселините, от които са съставени белтъците, завъртат плоскостта на поляризация наляво, а молекулите на повечето захари завъртат поляризацията надясно.

Не е известно защо в еволюцията на живота на Земята се е получило именно това завъртане. Но се счита, че няма форма на живот, която да развие еднакви паралелни механизми за всички химически реакции за двете молекулни симетрии. Тоест, за всяка друга извънземна биосфера, която е подобна на земната, трябва да преобладават предимно единият тип молекули, което ще се отрази на всички химически реакции на този отдалечен свят. Следователно, молекулите на този извънземен живот ще влияят на кръговата поляризация на светлината. Това свойство не е характерно за неживата материя с опростени химични реакции. По този начин учените вече разполагат с надежден признак, който показва наличието на живот в светлината, идваща от планетите на далечните звездни системи.

„В контекста на астробиологията кръговата поляризация е важна сигнатура на живота“ – заявиха авторите на научната работа в списание Astrobiology. „В сравнение с другите повърхностни биосигнатури, тук липсват сигналите от неживата материя и няма как да се получат фалшиви и неверни резултати„.

Лукас Пати споделя, че е започнал първите си опити в това направление още през 2015 година, когато експериментирал с най-различни растения и по-конкретно, предимно с бръшлян и фикус. Спектрополяриметърът е регистрирал съвсем ясни сигнали от хиралните молекули. Тогава ученият се преместил на покрива на лабораторията и насочил прибора към зеленото поле на близкото университетско футболно игрище. Никакъв сигнал. „Отидох лично да проверя каква би могла да е причината и видях, че футболистите играят върху изкуствена трева“ – каза още изобретателят. При следващите опити става ясно, че и най-опростената лабораторна модификация на TreePol без никакви грешки открива растителността от няколко километра. Освен това, приборът различава живата растителност от мъртвата, понеже втората не отделя летливи хирални вещества.

Авторите на научната работа признават, че използването на техния метод за откриване на живот на екзопланетите иска още научни изследвания. В същото време те отбелязват, че новият прибор може да се използва за съвсем земни цели: новият подход може да се използва за фин мониторинг на растителната покривка на нашата планета.