Надежный метод обнаружения внеземной жизни впервые использован на Земле

Голландские ученые разработали прибор, способный обнаруживать присутствие живых растений на расстоянии нескольких километров. В будущем эта техника может быть использована в поисках внеземной жизни. Биолог Лукас Патти представит эти результаты миру 18 февраля 2019 года на защите своей докторской диссертации в Свободном университете Амстердама.

Лукас Патти создал спектрополяриметр TreePol — камеру со специальными линзами и рецепторами, способную обнаруживать вращение света, происходящее при его отражении растениями. Сначала он использовал прибор в лаборатории для наблюдения за различными листьями, включая плющ и фикус, доказав, что прибор способен обнаруживать разницу между здоровой и умирающей растительностью.

Затем Патти поднял прибор на крышу здания O2 VU Amsterdam. Он направил его на футбольные поля FC Buitenveldert, но, к своему удивлению, не получил сигнала: «Я пошел разбираться, и оказалось, что команда играет на искусственном газоне!» Затем Патти направил прибор на деревья — как на кампусе VU, так и в более отдаленном Амстердамском лесу, — и они дали очень четкие сигналы.

TreePol использует тот факт, что молекулы, из которых построены живые организмы, вращают свет при его отражении. Этот «свет с круговой поляризацией» распространяется по спирали, и правильное оборудование может обнаружить его с большого расстояния. TreePol был специально разработан для обнаружения такого света, отраженного листвой, но почти все молекулы, составляющие живые организмы, отражают свет таким образом.

Ученые исследуют, можно ли использовать TreePol для мониторинга сельскохозяйственных культур с самолета или спутника. В будущем они надеются использовать прибор на еще больших расстояниях. Астроном и соразработчик Франс Сник из Лейденского университета сообщает: «Мы также работаем над версией, которую можно было бы использовать на Международной космической станции или на лунном посадочном модуле».

Исследовательский проект является частью программы NWO PEPSci (Планетарная и экзопланетная наука), которая объединяет биологов, астрономов, химиков и геологов. Астробиолог Инге Лоес тен Кате из Утрехтского университета также участвовала в исследовании Лукаса Патти. «Этот результат показывает ценность сотрудничества между учеными, работающими в очень разных областях, — отмечает она. — Мы продолжим эту линию исследований в Origins Center в рамках Голландской национальной исследовательской программы».

За последние два десятилетия астрономы обнаружили почти четыре тысячи «экзопланет» — планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от нашего Солнца. Чтобы выяснить, существуют ли на этих планетах какие-либо формы жизни, исследователи должны сначала определить характеристики, уникальные для самой жизни. Астробиологи часто сосредотачивались на присутствии воды, кислорода и углерода, но эти молекулы и атомы не всегда указывают на наличие жизни и, следовательно, несут риск «ложноположительного» результата. Однако для света с круговой поляризацией, который обнаруживает TreePol, таких ложных срабатываний не известно — поэтому, если в будущем TreePol обнаружит внеземной сигнал, это, скорее всего, будет указывать на жизнь.