Una nueva tecnología para detectar biofirmas podría acelerar el descubrimiento de vida fuera de nuestro planeta y del Sistema Solar: el espectropolarímetro es un instrumento desarrollado por científicos de la Universidad de Berna, en Suiza, que puede hallar una propiedad molecular clave que identifica a todos los organismos vivos.
Lo logra desde un helicóptero que vuela a dos kilómetros de altura, a una velocidad de 70 kilómetros por hora y en cuestión de segundos, a pesar de encontrarse en una plataforma en movimiento y en constante vibración. Planean comenzar a utilizarla en detecciones de biofirmas desde la Estación Espacial Internacional (ISS), primero apuntando hacia la Tierra y luego buscando vida en otros planetas.
De acuerdo a una nota de prensa, la tecnología revela la polarización circular, un fenómeno que se produce cuando la materia biológica refleja la luz, produciendo espirales lumínicos que no generan los elementos abióticos. El estudio que sirvió de base para el desarrollo de la nueva tecnología fue publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics.
Materia, luz y vida
Se sabe que el universo contiene aproximadamente un 31% de materia, aunque solamente el 5% corresponde a la denominada materia bariónica o visible, formada por átomos que le confieren una presencia física. El 26% restante estaría ocupado por la enigmática y hasta hoy indefinible materia oscura, que no es negra sino invisible: no interactúa con la luz y por eso no podemos apreciarla.
Podemos ver la materia bariónica con la que interactuamos a diario porque emite, refleja o absorbe la luz. Sin embargo, esa materia visible puede formar parte de elementos abióticos o de organismos vivos: la forma en que reflejan la luz podría indicarnos, incluso a grandes distancias, si se trata de una forma de vida o de una estructura inerte. Precisamente, la polarización circular indicada previamente funcionaría como una biofirma, como un «sello» de la presencia de vida.
La medición de la denominada polarización circular no es una tarea sencilla. Las señales son generalmente poco potentes: significan menos del 1% de toda la luz reflejada por la materia de carácter biológico. Conforman una mínima porción de las ondas electromagnéticas de la luz, que viajan en espirales en sentido horario o antihorario.
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Buscando vida oculta en la luz
En función de estas dificultades, los especialistas crearon un dispositivo específico para detectar estas biofirmas o marcas de actividad biológica. El espectropolarímetro incluye una cámara dotada de lentes especiales, junto a complejos receptores que son capaces de «filtrar» las huellas de la polarización circular y separarlas del resto de la luz que se está observando.
El avance logrado con la nueva tecnología es sorprendente: cuando los investigadores intentaban hallar estas marcas de vida hace pocos años atrás necesitaban ubicarse a 20 centímetros del objeto a analizar y «escanearlo» por varios minutos. El nuevo instrumento, denominado FlyPol, elimina estas limitaciones y además permite lograr mediciones más rápidas y confiables.
De esta forma, los investigadores efectuaron pruebas analizando extensos territorios desde un helicóptero. Lograron detectar rápidamente la polarización circular en todo tipo de organismos vivos, incluyendo las señales producidas por algas en lagos, que se destacan claramente de los parámetros evidenciados por otras estructuras y elementos abióticos. Al apuntar hacia una carretera, por ejemplo, el instrumento no detecta señales significativas de polarización circular.
Junto al potencial de esta nueva tecnología en el descubrimiento de vida extraterrestre, los investigadores resaltaron que también posee amplias aplicaciones en la teledetección terrestre: podría aportar valiosos datos para identificar a distancia enfermedades en plantas, o para descubrir algas tóxicas en ambientes especialmente frágiles que buscan preservarse.
Referencia
Biosignatures of the Earth I. Airborne spectropolarimetric detection of photosynthetic life. C.H. Lucas Patty et. al. Astronomy & Astrophysics (2021).DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140845
Foto: Faizal Sugi en Pixabay.