Όταν τα μέλη του πληρώματος του Enterprise Ship τραβούν σε τροχιά γύρω από έναν νέο πλανήτη, ένα από τα πρώτα πράγματα που κάνουν είναι να σκανάρει μορφές ζωής. Εδώ στον πραγματικό κόσμο, οι ερευνητές έχουν προσπαθήσει από καιρό να βρουν πώς να ανιχνεύουν ξεκάθαρα τα σημάδια της ζωής σε μακρινές εξωπλανήτες.
Είναι τώρα ένα βήμα πιο κοντά σε αυτόν τον στόχο, χάρη σε μια νέα τεχνική τηλεπισκόπησης που βασίζεται σε μια ιδιομορφία της βιοχημείας που προκαλεί το φως σε σπείρα σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και παράγει ένα αρκετά αδιαμφισβήτητο σήμα. Η μέθοδος, που περιγράφεται σε πρόσφατη δημοσίευση στο περιοδικό Astrobiology, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στα παρατηρητήρια με βάση το διάστημα και να βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν αν το σύμπαν περιέχει ζώντα όντα όπως εμάς.
Τα τελευταία χρόνια, η ανίχνευση απομακρυσμένης ζωής έχει γίνει ένα θέμα εξαιρετικού ενδιαφέροντος καθώς οι αστρονόμοι έχουν αρχίσει να συλλαμβάνουν το φως από πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από άλλα άστρα, τα οποία μπορούν να αναλυθούν για να καθορίσουν τι είδους χημικές ουσίες περιέχουν αυτοί οι κόσμοι. Οι ερευνητές θα ήθελαν να καταλάβουν κάποιο δείκτη που θα τους έλεγε οριστικά εάν εξετάζουν ή όχι μια ζωντανή βιόσφαιρα.
Για παράδειγμα, η παρουσία υπερβολικού οξυγόνου στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη μπορεί να είναι ένας καλός υπαινιγμός ότι κάτι αναπνέει στην επιφάνεια του. Υπάρχουν όμως πολλοί τρόποι με τους οποίους οι διαδικασίες μη επιβίωσης μπορούν να δημιουργήσουν μόρια οξυγόνου και να εξαπατήσουν τους απομακρυσμένους παρατηρητές να πιστέψουν ότι ένας κόσμος γελάει με τη ζωή.
Ως εκ τούτου, ορισμένοι ερευνητές έχουν προτείνει την αναζήτηση αλυσίδων οργανικών μορίων. Αυτές οι ζωντανές χημικές ουσίες έρχονται σε δύο ρυθμίσεις - μία δεξιόστροφη και μια αριστερόχειρη εκδοχή που μοιάζουν με αντικριστά είδωλα αντικριστά μεταξύ τους. Στη φύση, η φύση παράγει ίσες ποσότητες αυτών των μορίων δεξιάς και αριστερής χεριού.
"Η βιολογία σπάει αυτή τη συμμετρία", δήλωσε ο Frans Snik, αστρονόμος στο πανεπιστήμιο Leiden στις Κάτω Χώρες και συν-συγγραφέας της νέας εφημερίδας. «Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της χημείας και της βιολογίας».
Στη Γη, τα ζωντανά πλάσματα επιλέγουν ένα μοριακό "χέρι" και κολλούν με αυτό. Τα αμινοξέα που συνθέτουν τις πρωτεΐνες στο σώμα σας είναι όλες οι αριστερές εκδόσεις των αντίστοιχων μορίων τους.
Όταν το φως αλληλεπιδρά με τις μεγάλες αλυσίδες αυτών των διαφόρων χειρισμών, γίνεται κυκλικά πολωμένο, πράγμα που σημαίνει ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα του θα κινούνται είτε δεξιόστροφα είτε αριστερόστροφες σπείρες. Τα ανόργανα μόρια δεν θα προσδώσουν γενικά αυτή την ιδιότητα σε ακτίνες φωτός.
Σε προηγούμενες εργασίες που δημοσιεύθηκαν στην Εφημερίδα της Ποσοτικής Φασματοσκοπίας και Ακτινοβολίας, ο Snik και οι συνάδελφοί του εξέτασαν τα φρεσκοκομμένα αγγλικά φύλλα κισσού στο εργαστήριό τους και παρακολουθούσαν ότι η χλωροφύλλη (πράσινη χρωστική ουσία) δημιούργησε κυκλικά πολωμένο φως. Καθώς τα φύλλα αποσυντέθηκαν, το σήμα της κυκλικής πόλωσης αυξήθηκε με ασθενέστερο και ασθενέστερο τρόπο, μέχρι να εξαφανιστεί τελείως.
Το επόμενο βήμα ήταν να δοκιμαστεί η τεχνική στον τομέα και έτσι οι ερευνητές πήραν ένα όργανο που ανιχνεύει τέτοια πολικότητα στην οροφή του κτιρίου τους στο Free University του Άμστερνταμ και το στόχευσε σε ένα κοντινό αθλητικό πεδίο. Ήταν αμηχανία να μην δουν κανένα κυκλικό πολωμένο φως, είπε ο Snik, μέχρι που συνειδητοποίησαν ότι αυτό ήταν ένα από τα λίγα αθλητικά πεδία στις Κάτω Χώρες χρησιμοποιώντας τεχνητό γρασίδι. Όταν οι ερευνητές σκόπευαν τον ανιχνευτή τους σε ένα δάσος λίγα μίλια μακριά, το κυκλικά πολωμένο σήμα ήρθε με δυνατά και καθαρά.
Το ερώτημα των εκατομμυρίων δολαρίων είναι αν οι οργανισμοί σε άλλο κόσμο θα παρουσιάζουν παρόμοιο ευνοιοκρατισμό για μόρια μονού χεριού, ανέφερε ο Σνίκ. Πιστεύει ότι είναι ένα αρκετά καλό στοίχημα, δεδομένου ότι οι χημικές ουσίες με βάση τον άνθρακα ταιριάζουν καλύτερα όταν όλοι μοιράζονται την ίδια χέρια.
Η ομάδα του σχεδιάζει τώρα ένα όργανο που θα μπορούσε να πετάξει στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και να χαρτογραφήσει το σήμα κυκλικής πόλωσης της Γης για να καταλάβει καλύτερα πώς θα μπορούσε να φανεί μια ανάλογη υπογραφή υπό το φως ενός μακρινού πλανήτη.
Αυτή θα είναι μια ακραία αλλά αξιαγάπητη πρόκληση, ο Edward Schwieterman, ένας αστρονόμος και αστροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, ο Riverside που δεν συμμετείχε στο έργο, είπε στη Live Science. Η σύλληψη του φωτός ενός εξωπλανήτου σημαίνει να αποκλείεται το φως από το γονικό αστέρι του, το οποίο είναι συνήθως περίπου 10 δισεκατομμύρια φορές φωτεινότερο, πρόσθεσε. Εάν ο κόσμος είναι ζωντανός, μόνο ένα μικρό κλάσμα του φωτός του θα περιέχει το σήμα κυκλικής πόλωσης.
"Το σήμα είναι μικρό, αλλά το επίπεδο αμφιβολίας είναι επίσης μικρό," είπε ο Schwieterman, καθιστώντας τη μέθοδο χρήσιμη παρά τη δυσκολία της.
Τα μελλοντικά τεράστια διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το παρατηρητήριο μεγάλης υπεριώδους υπερύθρου UV (LUVOIR), θα μπορούσαν να διώξουν αυτή την εξασθενημένη υπογραφή. Ο LUVOIR εξακολουθεί να είναι απλώς μια ιδέα, αλλά θα έχει διάμετρο καθρέπτη έξι φορές ευρύτερη από αυτή του διαστημικού τηλεσκοπίου Χαμπλ και πιθανόν να πετάξει στα μέσα της δεκαετίας του 2030, εκτιμούν αξιωματούχοι.
Ο Σνίκ θεωρεί ότι η τεχνική της κυκλικής πόλωσης θα μπορούσε επίσης να φέρουμε πιο κοντά στο σπίτι, σε ένα όργανο που πετούσε σε δυνητικά κατοικήσιμα φεγγάρια στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα όπως το Europa ή το Enceladus. Με στόχο έναν τέτοιο ανιχνευτή σε αυτούς τους κατεψυγμένους κόσμους, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δουν το σήμα των ζωντανών πλασμάτων.
"Ίσως η πρώτη μας ανίχνευση της εξωγήινης ζωής να είναι στο κατώφλι μας", δήλωσε ο Snik.
Σημείωση του συντάκτη: Αυτή η ιστορία διορθώθηκε για να σημειωθεί ότι η ερευνητική ομάδα του Snik διεξήγαγε τα πειράματα πεδίου στο Free University Amsterdam, όχι στο πανεπιστήμιο Leiden. Επίσης ενημερώθηκε για να συμπεριλάβει μια σύνδεση με την τελική δημοσιευμένη έκδοση της έρευνας του Snik στην Εφημερίδα της Ποσοτικής Φασματοσκοπίας και Ακτινοβολίας.
