เมื่อลูกเรือของเอ็นเตอร์ไพรส์เข้าสู่วงโคจรรอบดาวเคราะห์ดวงใหม่สิ่งแรกที่พวกเขาทำคือสแกนหาสิ่งมีชีวิต ที่นี่ในโลกแห่งความเป็นจริงนักวิจัยพยายามที่จะค้นหาวิธีการตรวจจับสัญญาณของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบที่ห่างไกลอย่างไม่น่าสงสัย
ตอนนี้พวกเขาอยู่ใกล้กับเป้าหมายนี้เพียงหนึ่งก้าวด้วยเทคนิคการตรวจจับระยะไกลแบบใหม่ที่อาศัยการเล่นโวหารของชีวเคมีทำให้เกิดแสงเป็นเกลียวในทิศทางใดทิศทางหนึ่งและสร้างสัญญาณที่ไม่ผิดเพี้ยน วิธีการที่อธิบายไว้ในรายงานล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrology สามารถนำไปใช้ในห้องสังเกตการณ์อวกาศและช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าจักรวาลมีสิ่งมีชีวิตเหมือนตัวเราหรือไม่
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการตรวจจับสิ่งมีชีวิตในระยะไกลได้กลายเป็นหัวข้อที่น่าสนใจอย่างมากเนื่องจากนักดาราศาสตร์เริ่มจับแสงจากดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นซึ่งสามารถวิเคราะห์ได้เพื่อกำหนดชนิดของสารเคมีที่มีอยู่ในโลก นักวิจัยต้องการหาตัวบ่งชี้บางอย่างที่สามารถบอกพวกเขาอย่างชัดเจนว่าพวกเขากำลังมองหาชีวมณฑลที่มีชีวิตอยู่หรือไม่
ตัวอย่างเช่นการมีออกซิเจนมากเกินไปในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบอาจเป็นคำใบ้ที่ดีว่ามีบางอย่างกำลังหายใจอยู่บนพื้นผิวของมัน แต่มีหลายวิธีที่กระบวนการไม่ให้ชีวิตสามารถสร้างโมเลกุลออกซิเจนและหลอกผู้สังเกตการณ์จากระยะไกลให้เชื่อว่าโลกกำลังเต็มไปด้วยชีวิต
ดังนั้นนักวิจัยบางคนแนะนำให้มองหาโซ่ของโมเลกุลอินทรีย์ สารเคมีที่มีชีวิตเหล่านี้มีสองวิธี - รุ่นทางขวาและทางซ้ายที่เป็นเหมือนภาพที่พลิกจากกระจกของกันและกัน ในป่าธรรมชาติผลิตโมเลกุลโมเลกุลขวาและซ้ายจำนวนเท่ากัน
"ชีววิทยาทำลายความสมมาตรนี้" Frans Snik นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Leiden ในเนเธอร์แลนด์และผู้ร่วมเขียนรายงานฉบับใหม่กล่าวกับ Live Science "นี่คือความแตกต่างระหว่างเคมีและชีววิทยา"
บนโลกสิ่งมีชีวิตเลือกหนึ่ง "มือ" โมเลกุลและติดกับมัน กรดอะมิโนที่ประกอบขึ้นเป็นโปรตีนในร่างกายของคุณล้วนแล้วแต่เป็นโมเลกุลทางซ้ายมือ
เมื่อแสงมีปฏิสัมพันธ์กับโซ่ยาวของการจัดเรียงที่แตกต่างกันเหล่านี้มันจะกลายเป็นโพลาไรซ์แบบวงกลมซึ่งหมายความว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของมันจะเดินทางในเกลียวตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาทวนเข็มนาฬิกา โดยทั่วไปโมเลกุลอนินทรีย์จะไม่ให้คุณสมบัตินี้กับแสงของรังสี
ในงานก่อนหน้านี้ตีพิมพ์ในวารสาร Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Snik และเพื่อนร่วมงานของเขามองดูใบไอวี่สดจากห้องแล็บและดูคลอโรฟิลล์ (เม็ดสีเขียว) สร้างแสงโพลาไรซ์แบบวงกลม เมื่อใบไม้สลายตัวสัญญาณโพลาไรเซชันแบบวงกลมจะอ่อนตัวลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งมันหายไปโดยสิ้นเชิง
ขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบเทคนิคในสนามดังนั้นนักวิจัยจึงใช้เครื่องมือที่ตรวจจับกระแสไฟฟ้าดังกล่าวไปยังหลังคาอาคารของพวกเขาที่มหาวิทยาลัยอิสระอัมสเตอร์ดัมและเล็งไปที่สนามกีฬาใกล้เคียง พวกเขางุนงงที่จะไม่เห็นแสงโพลาไรซ์แบบวงกลม Snik กล่าวจนกระทั่งพวกเขารู้ว่านี่เป็นหนึ่งในไม่กี่สนามกีฬาในเนเธอร์แลนด์ที่ใช้หญ้าเทียม เมื่อนักวิจัยเล็งเครื่องตรวจจับไปที่ป่าห่างออกไปไม่กี่ไมล์สัญญาณโพลาไรซ์แบบวงกลมจะดังและชัดเจน
คำถามล้านดอลลาร์คือสิ่งมีชีวิตบนโลกอื่นจะแสดงความลำเอียงที่คล้ายกันสำหรับโมเลกุลที่มีมือเดียวหรือไม่ Snik กล่าว เขาเชื่อว่ามันเป็นการเดิมพันที่ค่อนข้างดีเนื่องจากสารเคมีที่ทำจากคาร์บอนนั้นเข้ากันได้ดีที่สุดเมื่อทุกคนมีความถนัดเหมือนกัน
ตอนนี้ทีมของเขากำลังออกแบบเครื่องมือที่สามารถบินไปยังสถานีอวกาศนานาชาติและทำแผนที่สัญญาณโพลาไรเซชันแบบวงกลมของโลกเพื่อทำความเข้าใจได้ดีขึ้นว่าลายเซ็นอะนาล็อกนั้นอาจดูในแสงของดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไปได้อย่างไร
นั่นจะเป็นความท้าทายที่คุ้มค่าที่สุด Edward Schwieterman นักดาราศาสตร์และนักโหราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียริมแม่น้ำที่ไม่เกี่ยวข้องกับงานกล่าวกับ Live Science การจับแสงของดาวเคราะห์นอกระบบนั้นหมายถึงการปิดกั้นแสงจากดาวฤกษ์แม่ของมันซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะสว่างกว่าประมาณ 10 พันล้านเท่า หากโลกยังมีชีวิตอยู่แสงเพียงเล็กน้อยของมันจะมีสัญญาณโพลาไรซ์แบบวงกลม
“ สัญญาณมีขนาดเล็ก แต่ระดับของความคลุมเครือก็เล็กเช่นกัน” Schwieterman กล่าวทำให้วิธีนี้มีประโยชน์แม้จะมีความยากลำบากก็ตาม
กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีขนาดใหญ่ในอนาคตเช่นหอสังเกตการณ์รังสี UV ลำแสงขนาดใหญ่ (LUVOIR) ขนาดใหญ่ในอนาคตอาจสามารถยั่วเย้าลายเซ็นจาง ๆ นี้ได้ LUVOIR ยังคงเป็นเพียงแนวคิด แต่จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหกเท่ากว้างกว่าหนึ่งเท่าในกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและอาจบินได้ในกลางปี 2030 เจ้าหน้าที่คาดการณ์
สนิคคิดว่าเทคนิคการโพลาไรซ์แบบวงกลมสามารถนำมาใกล้บ้านได้ด้วยเครื่องมือที่บินไปยังดวงจันทร์ที่อาศัยอยู่ได้ในระบบสุริยะชั้นนอกเช่นยูโรปาหรือเอนเซลาดัส นักวิทยาศาสตร์อาจมองเห็นสัญญาณของสิ่งมีชีวิต
“ บางทีการค้นพบครั้งแรกของชีวิตนอกโลกอาจจะอยู่ในสวนหลังบ้านของเรา” สนิคกล่าว
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องนี้ได้รับการแก้ไขเพื่อทราบว่าทีมวิจัยของ Snik ทำการทดลองภาคสนามที่ Free University Amsterdam ไม่ใช่มหาวิทยาลัย Leiden มันยังได้รับการปรับปรุงให้รวมลิงค์ไปยังรุ่นที่ตีพิมพ์ครั้งสุดท้ายของการวิจัยของ Snik ในวารสารสเปคตรัมเชิงปริมาณและการถ่ายโอนด้วยรังสี
