Levanta las manos frente a tu cara. Para la mayoría de las personas, serán copias reflejadas entre sí: puede sostenerlas palma con palma y coincidirán, pero no puede superponerlas.
Las moléculas también exhiben esta destreza o quiralidad. Vienen estructurados en dos formas espejadas, no superponibles. Y es una peculiaridad fascinante de la vida que casi todas las biomoléculas solo funcionen en una de sus dos formas.
Los aminoácidos naturales, los componentes básicos de las proteínas, son casi siempre zurdo, o sinistral. Los azúcares naturales como los que componen el ARN y el ADN, por otro lado, casi siempre son diestros o dextrales. Si reemplaza cualquiera de estas moléculas con la otra forma, todo el sistema se descompone.
Esta peculiaridad se llama homoquiralidad. No estamos seguros de por qué sucede, pero se cree que es una propiedad clave de la vida. Y ahora los científicos han detectado homoquiralidad molecular desde un helicóptero que volaba a una velocidad de 70 kilómetros por hora (43,5 mph) a una altitud de 2 kilómetros (1,2 millas).
¿Por qué harían tal cosa, preguntas? Para ver si podemos detectar homoquiralidad molecular en otros planetas, en la búsqueda de vida extraterrestre. Incluso aquí en la Tierra sería útil poder medir esta señal desde la altura, ya que pue de revelar información sobre la salud de las plantas.
“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”, explicó el físico Lucas Patty de la Universidad de Berna en Suiza.
“Este fenómeno se llama polarización circular y es causado por la homoquiralidad de la materia biológica. La naturaleza abiótica no viviente no produce espirales de luz similares”.
Sin embargo, como era de esperar, esta señal es extremadamente débil. La polarización circular de la vegetación constituye menos del 1 por ciento de la luz reflejada.
Un tipo de instrumento que puede detectar la señal de luz polarizada se llama espectropolarímetro, que usa sensores especiales para separar la fracción polarizada. Durante varios años, Patty y su equipo han estado trabajando en un espectropolarímetro de alta sensibilidad para detectar la polarización circular de la vegetación. Llamado TreePol, podría detectar positivamente la polarización circular a varios kilómetros de distancia.
Ahora, han adaptado TreePol para el vuelo, con espectrógrafos mejorados y control de temperatura agregado para la óptica. Este nuevo diseño se llama FlyPol.
Cuando Patty y su equipo volaron por encima de Val-de-Travers y Le Locle en Suiza con FlyPol, la mejora ofrecida por estas actualizaciones se hizo evidente de inmediato.
“El avance significativo es que estas mediciones se han realizado en una plataforma que se movía, vibraba y que aún detectamos estas biofirmas en cuestión de segundos”, agregó. dijo el astrónomo Jonas Kühn de la Universidad de Berna, y el proyecto MERMOZ (Plan de seguimiento de superficies con caracteriZación polarimétrica moderna).
No era solo que FlyPol podía aislar la señal de polarización circular y diferenciarla de superficies abióticas, como carreteras asfaltadas. El equipo podría usarlo para diferenciar entre varios tipos de vegetación, como pasto, bosques e incluso algas en los lagos, todo desde un helicóptero en rápido movimiento.
Esto podría abrir una forma completamente nueva de monitorear la salud de varios ecosistemas vegetativos, y tal vez incluso de los arrecifes de coral, dijeron los investigadores. Pero aún no han terminado de refinarlo. Quieren llevarlo a una velocidad de aproximadamente 27.580 km / hy una altitud de 400 kilómetros (órbita terrestre baja).
“El siguiente paso que esperamos dar es realizar detecciones similares desde la Estación Espacial Internacional (ISS), mirando hacia la Tierra”. dijo el astrofísico Brice-Olivier Demory de la Universidad de Berna y MERMOZ.
A esa altitud, la resolución no sería tan fina, tal vez de 6 a 7 kilómetros, pero podrá ayudar a los investigadores a refinar su espectropolarímetro y ver qué tan bien funciona en escalas más extremas.
“Eso nos permitirá evaluar la detectabilidad de biofirmas a escala planetaria. Este paso será decisivo para permitir la búsqueda de vida en y más allá de nuestro Sistema Solar utilizando la polarización”. Demory dijo.
La investigación se publicará en Astronomía y Astrofísica.
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