Levante as mãos na frente do rosto. Para a maioria das pessoas, eles serão cópias espelhadas um do outro: você pode segurá-los palma com palma e eles se combinarão, mas não pode sobrepô-los.
As moléculas também exibem essa destreza, ou quiralidade. Eles vêm estruturados em duas formas espelhadas e não sobrepostas. E é uma peculiaridade fascinante da vida que quase todas as biomoléculas funcionem apenas em uma de suas duas formas.
Os aminoácidos naturais – os blocos de construção das proteínas – são quase sempre canhotos ou sinistrais. Os açúcares naturais, como aqueles que compõem o RNA e o DNA, por outro lado, quase sempre são destros, ou destros. Se você substituir qualquer uma dessas moléculas por outra forma, todo o sistema entrará em colapso.
Essa peculiaridade é chamada de homoquiralidade. Não temos certeza de por que isso acontece, mas é considerado uma propriedade-chave da vida. E agora os cientistas detectaram a homoquiralidade molecular de um helicóptero voando a uma velocidade de 70 quilômetros por hora (43,5 mph) a uma altitude de 2 quilômetros (1,2 milhas).
Por que eles fariam tal coisa, você pergunta? Para ver se podemos detectar a homoquiralidade molecular em outros planetas, na busca por vida extraterrestre. Mesmo aqui na Terra poder medir esse sinal de altitude seria útil, pois pode revelar informações sobre a saúde das plantas.
“Quando a luz é refletida por matéria biológica, uma parte das ondas eletromagnéticas da luz viaja em espirais no sentido horário ou anti-horário”, explicou o físico Lucas Patty, da Universidade de Berna, na Suíça.
“Este fenômeno é chamado de polarização circular e é causado pela homoquiralidade da matéria biológica. Espirais de luz semelhantes não são produzidas pela natureza não viva abiótica.”
Como você pode esperar, no entanto, esse sinal é extremamente fraco. A polarização circular da vegetação representa menos de 1 por cento da luz refletida.
Um tipo de instrumento que pode detectar o sinal de luz polarizada é chamado de espectropolarímetro, que usa sensores especiais para separar a fração polarizada. Por vários anos, Patty e sua equipe trabalharam em um espectropolarímetro de alta sensibilidade para detectar a polarização circular da vegetação. Chamado de TreePol, ele pode detectar positivamente a polarização circular a vários quilômetros de distância.
Agora, eles adaptaram o TreePol para o vôo, com espectrógrafos atualizados e controle de temperatura adicionado para a ótica. Este novo design é denominado FlyPol.
Quando Patty e sua equipe alçaram voo acima de Val-de-Travers e Le Locle na Suíça com FlyPol, a melhoria oferecida por essas atualizações tornou-se imediatamente aparente.
“O avanço significativo é que essas medições foram realizadas em uma plataforma que se movia, vibrando e ainda detectamos essas bioassinaturas em questão de segundos”, disse o astrônomo Jonas Kühn, da Universidade de Berna, e o projeto MERMOZ (PlanEtary de monitoramento suRfaces com caracterização polimétrica moderna).
Não era só que FlyPol poderia isolar o sinal de polarização circular e diferenciá-lo de superfícies abióticas, como estradas de asfalto. A equipe poderia usá-lo para diferenciar entre vários tipos de vegetação, como grama, florestas e até algas em lagos – tudo a partir de um helicóptero veloz.
Isso poderia abrir uma nova maneira de monitorar a saúde de vários ecossistemas vegetativos, e talvez até mesmo de recifes de coral, disseram os pesquisadores. Mas eles ainda não o refinaram. Eles querem levá-lo a uma velocidade de aproximadamente 27.580 km / he uma altitude de 400 km – órbita baixa da Terra.
“O próximo passo que esperamos dar é realizar detecções semelhantes da Estação Espacial Internacional (ISS), olhando para a Terra”, disse o astrofísico Brice-Olivier Demory da Universidade de Berna e MERMOZ.
Nessa altitude, a resolução não seria tão boa – talvez 6 a 7 quilômetros – mas será capaz de ajudar os pesquisadores a refinar seu espectropolarímetro e ver como ele funciona bem em escalas mais extremas.
“Isso nos permitirá avaliar a detectabilidade de bioassinaturas em escala planetária. Esta etapa será decisiva para permitir a busca de vida dentro e fora do nosso Sistema Solar usando a polarização”, disse Demory.
Publicado em 22/06/2021 08h46
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