Novo instrumento pode vir a detetar plantas em mundos alienígenas distantes

NASA

Um novo instrumento ótico capaz de detetar plantas a quilómetros de distância, devido à maneira única como os seres vivos refletem a luz, poderia ajudar na busca de vida no Universo distante.

O protótipo do dispositivo – chamado de espectropolarímetro TreePol – é o resultado de anos de estudo do biólogo holandês Lucas Patty, da Vrije Universiteit Amsterdam. Se a sua visão se tornar realidade, a luz poderia ajudar a detetar a vida extraterrestre.

Num novo artigo disponível no arXiv, Patty descreve como o fenómeno da quiralidade (ou lateralidade molecular) nos sistemas biológicos afeta a maneira como refletem a luz, resultando na polarização circular fracional da luz, que “constitui uma bioassinatura inequívoca”.

A investigação sobre este tipo de bioassinaturas, que Patty tem feito desde 2015, começou com instrumentos que conseguiam detetar a rotação da luz refletida por folhas em laboratório, incluindo hera e figueira.

Dando um novo passo no estudo, Patty tentou utilizar o espectropolarímetro TreePol fora do laboratório, colocando o dispositivo no telhado e vendo se conseguia detetar a relva num campo de futebol universitário próximo do local.

Para sua surpresa, não havia sinal, mas não significa que o instrumento não estivesse a funcionar. “Fui investigar e a equipa jogava em relva artificial!”, explicou o cientista.

Como a relva artificial não está viva e não exibe homoquiralidade molecular – o que significa que todas as moléculas devem ter a mesma lateralidade – ao nível molecular, não produz o sinal que o espectropedalímetro TreePol estava à procura. Com a vegetação morta, acontece exatamente a mesma coisa.

Árvores e relva funcionam, no entanto, e no teste de Patty, o dispositivo pode identificar com sucesso o sinal da luz circularmente polarizada até vários quilómetros de distância. Os cientistas que investigam o sensoriamento remoto da vida já desenvolveram tipos semelhantes de sistemas destes.

De acordo com Patty, esse tipo de técnica poderia um dia ajudar os investigadores a fazer coisas como monitorizar culturas agrícolas em aviões ou satélites. “No contexto da astrobiologia, a polarização circular das biomoléculas é uma poderosa bioassinatura”, explicam Patty e os colegas num novo artigo, submetido à revista Astrobiology.

“Em comparação com outras bioassinaturas de superfície, não há sinais significativos produzidos pela matéria abiótica e, portanto, sem falsos positivos“.

Há muito mais trabalho a ser feito para refinar a tecnologia e aprimorar as suas capacidades, mas, em princípio, os investigadores acreditam que poderia ser um marco importante na ciência astrobiológica.

“Os nossos resultados sublinham o potencial significado da polarização circular tanto como um meio acessível de detetar a presença de vida extraterrestre e como uma valiosa ferramenta aplicável para monitorização de vegetação na Terra”, explica a equipa.

“Um próximo passo será usar os resultados em modelos exoplanetários com componentes realistas, como superfícies e nuvens diferentes, enquanto futuros estudos de campo e de laboratório devem continuar a explorar a versatilidade e o potencial da técnica.”