Kai žvaigždėlaivio „Enterprise“ nariai įsibėgėja į naujos planetos orbitą, vienas iš pirmųjų dalykų, kuriuos jie daro, yra gyvybės formų nuskaitymas. Realiame pasaulyje tyrėjai ilgą laiką bandė išsiaiškinti, kaip vienareikšmiškai aptikti gyvybės ženklus tolimose egzoplanetose.
Dabar jie yra vienu žingsniu arčiau šio tikslo, dėka naujos nuotolinio stebėjimo technikos, kuri remiasi biochemijos sūkuriu, sukeliančiu šviesos spiralę tam tikra kryptimi ir sukuriančia gana neabejotiną signalą. Metodas, aprašytas naujausiame žurnale „Astrobiology“ paskelbtame dokumente, galėtų būti naudojamas kosminėse observatorijose ir padėti mokslininkams sužinoti, ar visatoje yra gyvų būtybių, tokių kaip mes.
Pastaraisiais metais nuotolinio gyvenimo aptikimas tapo didžiulio susidomėjimo tema, nes astronomai pradėjo gaudyti šviesą iš planetų, skriejančių aplink kitas žvaigždes, kurias galima analizuoti siekiant nustatyti, kokias chemines medžiagas turi šie pasauliai. Tyrėjai norėtų išsiaiškinti kokį nors rodiklį, kuris galėtų galutinai pasakyti, ar jie žiūri į gyvą biosferą.
Pavyzdžiui, deguonies perteklius egzoplanetos atmosferoje gali būti gera užuomina į tai, kad kažkas kvėpuoja jo paviršiuje. Tačiau yra daugybė būdų, kaip negyvybingi procesai gali generuoti deguonies molekules ir priversti nuotolinius stebėtojus tikėti, kad pasaulis kenkia gyvenimui.
Todėl kai kurie tyrėjai pasiūlė ieškoti organinių molekulių grandinių. Šie gyvi chemikalai yra dviejų formų - dešiniosios ir kairiosios rankos, kurie yra tarsi veidrodiniai vienas kito vaizdai. Laukinėje gamtoje gaminama vienoda šių dešinės ir kairiosios rankos molekulių dalis.
„Biologija sulaužo šią simetriją“, - „Live Science“ pasakojo Fransas Snikas, Nyderlandų Leideno universiteto astronomas ir naujojo straipsnio bendraautorius. "Tai yra skirtumas tarp chemijos ir biologijos."
Žemėje gyvi padarai pasirenka vieną molekulinę „ranką“ ir prilimpa prie jos. Aminorūgštys, kurios sudaro baltymus jūsų kūne, yra kairiosios jų atitinkamų molekulių versijos.
Kai šviesa sąveikauja su ilgomis šių skirtingų rankų struktūrų grandinėmis, ji tampa apskrito poliarizuota, tai reiškia, kad jos elektromagnetinės bangos judės pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę. Neorganinės molekulės paprastai nesuteiks šios savybės šviesos spinduliams.
Ankstesniame darbe, paskelbtame žurnale „Quantrative Spectroscopy and Radiative Transfer“, Snik ir jo kolegos laboratorijoje žiūrėjo į šviežiai nuskintus angliškų gebenių lapus ir stebėjo, kaip chlorofilas (žalias pigmentas) sukuria apskrito poliarizuotą šviesą. Lapams suirus, žiedinės poliarizacijos signalas vis silpnesnis, kol jis visiškai išnyko.
Kitas žingsnis buvo išbandyti techniką lauke, todėl tyrėjai paėmė instrumentą, kuris nustato tokį poliškumą ant savo pastato, esančio Laisvojo Amsterdamo universitete, stogo ir nukreipė jį į šalia esantį sporto lauką. Snikas teigė, kad jie apstulbo, kad nematė apskrito poliarizacijos šviesos, kol suprato, kad tai buvo vienas iš nedaugelio Olandijos sporto aikštynų, kuriuose naudojama dirbtinė žolė. Kai tyrėjai nukreipė detektorių į miško keliolika mylių, žiedinės poliarizacijos signalas sklinda garsiai ir aiškiai.
Milijono dolerių klausimas yra, ar organizmai kitame pasaulyje parodys panašų favoritizmą vienos rankos molekulėms, sakė Snik. Jis mano, kad tai gana geras lažybas, nes anglies pagrindu pagamintos cheminės medžiagos geriausiai dera, kai jos visos yra vienodos rankos.
Jo komanda dabar kuria instrumentą, kurį būtų galima nuskraidinti į Tarptautinę kosminę stotį, ir nubrėžti apskrito Žemės poliarizacijos signalą, kad geriau suprastų, kaip analogiškas parašas gali atrodyti tolimos planetos šviesoje.
Tai bus kraštutinis, tačiau vertas iššūkis “, -„ Live Science “pasakojo Edwardas Schwietermanas, Kalifornijos universiteto Riverside universiteto astronomas ir astrobiologas, nedalyvavęs darbe. Jis užfiksavo egzoplanetos šviesą - tai reiškia, kad blokuojama jos pagrindinės žvaigždės šviesa, kuri paprastai būna maždaug 10 milijardų kartų ryškesnė, - pridūrė jis. Jei pasaulis gyvas, tik mažoje jo šviesos dalyje bus apskritos poliarizacijos signalas.
„Signalas yra mažas, tačiau neaiškumų lygis taip pat yra mažas“, - teigė Schwietermanas ir padarė metodą naudingą nepaisant jo sunkumų.
Ateities milžiniški kosminiai teleskopai, tokie kaip Didelio UV optinio infraraudonųjų spindulių stebėjimo įrenginio (LUVOIR) observatorija, gali padėti erzinti šį silpną parašą. Pareigūnai vertina, kad „LUVOIR“ vis dar yra tik koncepcija, tačiau veidrodžio skersmuo būtų šešis kartus platesnis nei Hablo kosminiame teleskope ir greičiausiai galėtų skristi 2030-ųjų viduryje.
Snik mano, kad žiedinės poliarizacijos techniką taip pat būtų galima pritaikyti arčiau namų, ant prietaiso, skrendančio į potencialiai tinkamus gyventi išorinės saulės sistemos mėnulius, tokius kaip Europa ar Enceladus. Nukreipę tokį detektorių į šiuos užšalusius pasaulius, mokslininkai gali pamatyti gyvų būtybių signalą.
„Galbūt pirmasis mūsų nežemiško gyvenimo aptikimas bus mūsų kieme“, - sakė Snikas.
Redaktoriaus pastaba: Ši istorija buvo pataisyta atkreipiant dėmesį, kad „Snik“ tyrimų komanda lauko eksperimentus atliko Amsterdamo laisvajame universitete, o ne Leideno universitete. Jis taip pat buvo atnaujintas, įtraukiant nuorodą į galutinę paskelbtą „Snik“ tyrimų versiją „Kiekybinės spektroskopijos ir radiacijos perdavimo“ žurnale.
