Keď sa členovia posádky hviezdnej lode Enterprise dostanú na obežnú dráhu okolo novej planéty, jednou z prvých vecí, ktorú robia, je vyhľadávanie životných foriem. Tu v reálnom svete sa vedci už dlho snažia prísť na to, ako jednoznačne odhaliť príznaky života na vzdialených exoplanetách.
Teraz sú o krok bližšie k tomuto cieľu, a to vďaka novej technike diaľkového snímania, ktorá sa spolieha na chichotanie biochémie spôsobujúce špirálu svetla v určitom smere a produkujúce pomerne nezameniteľný signál. Táto metóda, opísaná v nedávnom článku uverejnenom v časopise Astrobiology, by sa mohla použiť na palubách vesmírnych observatórií a pomôcť vedcom zistiť, či vesmír obsahuje živé bytosti ako sme my.
V posledných rokoch sa detekcia diaľkového života stala témou obrovského záujmu, pretože astronómovia začali zachytávať svetlo z planét obiehajúcich iné hviezdy, ktoré možno analyzovať, aby sa určilo, aké chemikálie tieto svety obsahujú. Vedci by chceli prísť na nejaký ukazovateľ, ktorý by im mohol definitívne povedať, či sa pozerajú na živú biosféru.
Napríklad prítomnosť nadmerného kyslíka v atmosfére exoplanety môže byť dobrým náznakom toho, že na jej povrchu niečo dýcha. Existuje však mnoho spôsobov, ako neživé procesy môžu vytvárať molekuly kyslíka a podvádzať vzdialených pozorovateľov, aby verili, že svet sa hemží životom.
Preto niektorí vedci navrhli hľadať reťazce organických molekúl. Tieto živé chemikálie sa dodávajú v dvoch usporiadaniach - pravostranná a ľavostranná verzia, ktoré sú ako zrkadlové obrazy. V prírode príroda produkuje rovnaké množstvo týchto pravých a ľavých molekúl.
„Biológia prelomí túto symetriu,“ povedal Frans Snik, astronóm na Leidenskej univerzite v Holandsku a spoluautor novej práce. „Toto je rozdiel medzi chémiou a biológiou.“
Na Zemi si živé bytosti vybrali jednu molekulárnu „ruku“ a držali sa jej. Aminokyseliny, ktoré tvoria bielkoviny vo vašom tele, sú všetky ľavostranné verzie ich príslušných molekúl.
Keď svetlo interaguje s dlhými reťazcami týchto usporiadaní s rôznymi rukami, stáva sa kruhovo polarizovanou, čo znamená, že jeho elektromagnetické vlny sa budú pohybovať buď v smere hodinových ručičiek, alebo proti smeru hodinových ručičiek. Anorganické molekuly túto vlastnosť zvyčajne nepridajú lúčom svetla.
V predchádzajúcej práci uverejnenej v časopise Journal of Quantitive Spectroscopy and Radiative Transfer sa Snik a jeho kolegovia pozerali na čerstvo vybrané listy anglického brečtanu v laboratóriu a sledovali, ako chlorofyl (zelený pigment) vytvára kruhovo polarizované svetlo. Keď sa listy rozpadli, signál cirkulárnej polarizácie stával slabší a slabší, až kým úplne nezmizol.
Ďalším krokom bolo vyskúšať techniku v teréne, a tak vedci vzali nástroj, ktorý detekuje takúto polaritu na strechu ich budovy na Free University Amsterdam a nasmeroval ju na blízke športové ihrisko. Uvádzali ich do rozpakov, že nevideli kruhovo polarizované svetlo, povedal Snik, kým si neuvedomili, že to bolo jedno z mála športovísk v Holandsku využívajúce umelú trávu. Keď vedci namierili detektor na les vzdialený niekoľko kilometrov, kruhový polarizovaný signál prešiel hlasno a zreteľne.
Otázka miliónu dolárov je, či by organizmy v inom svete vykazovali podobný protekcionizmus pre molekuly s jednou rukou, povedal Snik. Domnieva sa, že je to celkom dobrá stávka, pretože chemikálie na báze uhlíka sa najlepšie hodia k sebe, keď zdieľajú to isté.
Jeho tím teraz navrhuje prístroj, ktorý by mohol byť dopravený na Medzinárodnú vesmírnu stanicu, a zmapuje signál cirkulárnej polarizácie Zeme, aby lepšie pochopil, ako by analogický podpis mohol vyzerať vo svetle vzdialenej planéty.
Bude to extrémna, ale stojí za to výzvu, povedal Edward Schwieterman, astronóm a astrobiológ z Kalifornskej univerzity v Riverside, ktorý sa na práci nezúčastnil. Zachytenie svetla exoplanety znamená zablokovanie svetla od svojej materskej hviezdy, ktorá je obyčajne asi 10 miliárd krát jasnejšia, dodal. Ak je svet nažive, iba nepatrná časť jeho svetla bude obsahovať signál kruhovej polarizácie.
„Signál je malý, ale úroveň nejednoznačnosti je tiež nízka,“ povedal Schwieterman, vďaka čomu je táto metóda užitočná napriek jej ťažkostiam.
Budúce obrovské vesmírne teleskopy, ako napríklad observatórium LUVOIR (Large UV Optical Infrared Surveyor), by mohli dokázať tento slabý podpis dráždiť. LUVOIR je stále len koncept, ale mal by mať zrkadlový priemer šesťkrát širší ako ten v Hubbleovom vesmírnom teleskope a pravdepodobne by mohol lietať v polovici 30. rokov, odhadujú úradníci.
Snik si myslí, že technika kruhovej polarizácie by sa mohla priniesť bližšie k domovu, a to na prístroji, ktorý preletí do potenciálne obývateľných mesiacov vo vonkajšej slnečnej sústave, ako je Európa alebo Enceladus. Zameraním takéhoto detektora na tieto zamrznuté svety môžu vedci vidieť signál živých tvorov.
„Možno bude naša prvá detekcia mimozemského života na našej záhrade,“ povedal Snik.
Poznámka editora: Tento príbeh bol opravený, aby sa zistilo, že Snikov výskumný tím uskutočnil svoje experimenty v teréne na Free University Amsterdam, nie na Leiden University. Aktualizácia bola tiež aktualizovaná tak, aby obsahovala odkaz na konečnú publikovanú verziu výskumu Snika v časopise Journal of Quantitive Spectroscopy and Radiation Transfer.
