얼굴 앞에서 손을 들어보세요. 대부분의 사람들에게 그것들은 서로의 거울 사본이 될 것입니다. 손바닥에서 손바닥으로 그것들을 잡을 수 있고 그것들은 일치 할 것이지만 마운트 할 수는 없습니다.
분자는 또한 이러한 키랄성 또는 키랄성을 나타냅니다. 뒤집을 수있는 형식과 장착 할 수없는 형식으로 구성되어 있습니다. 거의 모든 생체 분자가 하나의 형태로만 기능한다는 것은 놀라운 삶의 이상입니다.
단백질의 구성 요소 인 천연 아미노산은 거의 항상 왼손잡이, 또는 sinistral. 반면에 RNA와 DNA를 구성하는 천연 다당류는 거의 항상 오른 손잡이 또는 덱스 트랄입니다. 이러한 분자 중 하나를 다른 형태로 대체하면 전체 시스템이 붕괴됩니다.
이 이상을 호모 키랄성이라고합니다. 왜 이런 일이 발생하는지는 잘 모르겠지만 생명의 필수 속성으로 생각됩니다. 이제 과학자들은 고도 2km (1.2 마일)에서 시속 70km (시속 43.5 마일)로 비행하는 헬리콥터의 분자 대칭을 발견했습니다.
왜 그런 짓을하는지 물 으세요? 우리가 외계 생명체를 찾기 위해 다른 행성에서 분자 상 동성을 감지 할 수 있는지 확인합니다. 여기 지구에서도이 신호를 고도에서 측정 할 수 있다면 식물의 건강에 대한 정보를 알 수 있으므로 유용 할 것입니다.
“빛이 생물학적 물질에 의해 반사되면 빛의 전자기파의 일부가 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 이동합니다.” 물리학 자 Lucas Bate가 설명했습니다. 스위스 베른 대학교에서.
“이 현상을 원형 편광이라고하며 생물학적 물질의 대칭성에 기인합니다. 유사한 키랄 성질은 무생물의 비 생물 적 성질에 의해 빛에서 생성되지 않습니다.”
그러나 예상 할 수 있듯이이 신호는 매우 약합니다. 식물의 원형 편광은 반사 된 빛의 1 % 미만을 차지합니다.
편광 신호를 감지 할 수있는 기기 유형을 분광계라고하며 특수 센서를 사용하여 편광 부분을 분리합니다. 수년 동안 Bate와 그의 팀은 식물의 원형 편광을 감지하기 위해 고감도 분광 광도계를 연구 해 왔습니다. 그것은 TreePol이라고 불리며, 몇 킬로미터 떨어진 곳에서 원형 편광을 확실하게 감지 할 수 있습니다.
이제 그들은 업그레이드 된 분광계와 광학 용 추가 온도 제어를 통해 TreePol을 비행에 맞게 조정했습니다. 이 새로운 디자인을 FlyPol이라고합니다.
Patty와 그의 팀이 FlyPol을 사용하여 스위스의 Val-de-Travers와 Le Locle을 비행했을 때 이러한 업그레이드가 제공하는 개선 사항이 즉시 분명해졌습니다.
“큰 발전은 이러한 측정이 움직이고 진동하는 플랫폼에서 이루어졌고 우리는 여전히 몇 초 내에 이러한 생체 인식 지문을 감지하고 있다는 것입니다.” 천문학 자 Jonas Kohn은 다음과 같이 말했습니다. 베른 대학 및 MERMOZ 프로젝트 (모니터링 계획, 현대적인 비 메트릭 속성이있는 외부 표면)에서 제공합니다.
원형 편광 신호를 분리하고 아스팔트 도로와 같은 비 생물 적 표면과 구별하는 것은 FlyPol의 능력에 관한 것이 아닙니다. 팀은이를 사용하여 잔디, 숲, 호수의 조류와 같은 다양한 유형의 초목을 구별 할 수 있습니다. 모두 빠르게 움직이는 헬리콥터에서 가능합니다.
연구원들은 이것이 다른 식물 생태계, 아마도 산호초까지도 건강을 모니터링하는 완전히 새로운 방법을 열 수 있다고 말했다. 그러나 그들은 그것을 아직 다듬지 않았습니다. 그들은 약 27,580km / h의 속도와 400km의 고도-낮은 지구 궤도로 가져 가기를 원합니다.
“우리가 취하고 자하는 다음 단계는 지구를 바라 보는 국제 우주 정거장 (ISS)에서 유사한 발견을하는 것입니다.” 천체 물리학 자 Bryce Oliver Demore는 다음과 같이 말했습니다. 베른과 메르 모즈 대학교에서.
이 고도에서는 정확도가 좋지 않을 것입니다 (아마도 6 ~ 7km).하지만 연구자들이 편광 분광기를 개선하고 더 극단적 인 규모에서 얼마나 잘 작동하는지 확인하는 데 도움이 될 것입니다.
“이것은 우리가 행성 수준에서 생체 서명을 감지 할 수있는 가능성을 평가할 수있게 해줄 것입니다.이 단계는 편광을 사용하여 우리 태양계 안팎의 생명체를 검색하는 데 중요 할 것입니다.” Demore가 말했다.
연구 결과는 천문학과 천체 물리학.
