Scritto: Sabato, 19 Giugno 2021 05:22 Ultima modifica: Sabato, 19 Giugno 2021 11:19

Biofirme: una nuova tecnica apre la strada alla ricerca della vita nei pianeti extrasolari


Sotto la guida dell'Università di Berna e del National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS, gli scienziati hanno rilevato una proprietà molecolare comune a tutti gli organismi viventi da un elicottero, volando a diversi chilometri di quota. La tecnologia di misurazione potrebbe anche aprire nuove opportunità nella ricerca della vita extraterrestre.

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Lo strumento spettropolarimetro FlyPol a bordo dell'elicottero. Lo strumento spettropolarimetro FlyPol a bordo dell'elicottero. Crediti: Jonas Kühn

Come la nostra mano sinistra non è sovrapponibile alla destra anche se sono un'immagine speculare quasi perfetta l'una dell'altra, nelle chimica esiste una proprietà che in base alla quale un oggetto rigido (o di una disposizione spaziale di punti o atomi) di essere non sovrapponibile alla sua immagine speculare. Si chiama chiralità. Anche le molecole sono chirali, incluse la maggior parte delle molecole nelle cellule degli organismi viventi, come il DNA. Tuttavia, a differenza delle mani che formano comunque una coppia sinistra e destra, le molecole della vita si presentano quasi esclusivamente nella loro versione "mancina" o "destrimana". Sono cioè omochirali, come si dice in gergo. Questa caratteristica è tipica della vita e quindi, può essere considerata una biofirma.

Nell'ambito del progetto MERMOZ, un team internazionale guidato dall'Università di Berna e dal NCCR PlanetS, è ora riuscito a rilevare questa firma da una distanza di 2 chilometri e a una velocità di 70 hilometri orari.

 

Lo strumento che riconosce la materia vivente

"Quando la luce viene riflessa dalla materia biologica, una parte delle onde elettromagnetiche viaggerà in spirali in senso orario o antiorario. Questo fenomeno è chiamato polarizzazione circolare ed è causato dall'omochiralità della materia biologica. Spirali di luce simili non vengono prodotte da abiotici non natura viventi", ha detto il primo autore dello studio Lucas Patty, ricercatore MERMOZ presso l'Università di Berna e membro del NCCR PlanetS. Tuttavia, misurare questa polarizzazione circolare è impegnativo. Il segnale è piuttosto debole e in genere costituisce meno dell'1% della luce riflessa
Per misurarlo, il team ha sviluppato un dispositivo dedicato chiamato spettropolarimetro, che consiste in una telecamera dotata di speciali lenti e ricevitori in grado di separare la polarizzazione circolare dal resto della luce. Eppure, anche con questo elaborato dispositivo, i nuovi risultati sarebbero stati impossibili fino a poco tempo fa. "Solo 4 anni fa, potevamo rilevare il segnale solo da una distanza molto ravvicinata, circa 20 centimetri, e per farlo dovevamo osservare lo stesso punto per diversi minuti", ha ricordato Patty.

 

Misure utili sulla Terra e nello spazio

Il team ha dimostrato che con questo strumento dedicato, chiamato FlyPol, poteva distinguere campi erbosi, foreste e aree urbane da un elicottero in rapido movimento, in pochi secondi. Gli scienziati sono stati perfino in grado di rilevare il segnale di polarizzazione proveniente dalle alghe nei laghi. Ed ora, cercano di andare oltre.

"Il prossimo passo che speriamo di fare è eseguire rilevamenti simili dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), guardando la Terra. Ciò ci consentirà di valutare la rilevabilità delle biofirme su scala planetaria. Questo passaggio sarà decisivo per consentire la ricerca della vita dentro e oltre il nostro Sistema Solare usando la polarizzazione", ha spiegato Brice-Olivier Demory, ricercatore principale e coautore di MERMOZ, professore di astrofisica all'Università di Berna e membro del NCCR PlanetS.

L'osservazione sensibile di questi segnali di polarizzazione circolare non è importante solo per le future missioni di rilevamento della vita. Lucas Patty ha aggiunto: "Poiché il segnale è direttamente correlato alla composizione molecolare della vita e quindi al suo funzionamento, può anche offrire preziose informazioni complementari nel telerilevamento della Terra". Può ad esempio fornire dati sulla deforestazione o sulle malattie delle piante. Potrebbe anche essere possibile implementare la polarizzazione circolare nel monitoraggio delle fioriture algali tossiche, delle barriere coralline e degli effetti dell'acidificazione su di esse.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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