ضع يديك أمام وجهك. بالنسبة لمعظم الناس ، فهي نسخ متماثلة لبعضها البعض: يمكنك حملها من راحة اليد إلى راحة اليد ، فهي مناسبة ، لكن لا يمكنك المبالغة فيها.
تعبر الجزيئات عن هذا التلاعب. وهي منظمة في شكلين عاكسين وغير مبالغ فيهما. إنها مزحة رائعة للحياة أن كل الذرات الحية تقريبًا تعمل في شكل واحد فقط من شكليها.
الأحماض الأمينية الطبيعية – اللبنات الأساسية للبروتينات – هي دائما اليسار، أو مجلس الوزراء. من ناحية أخرى ، السكريات الطبيعية مثل الحمض النووي الريبي والحمض النووي تكون دائمًا في اليد اليمنى أو ديكسترال. إذا استبدلت أيًا من هذه الجزيئات بشكل مختلف ، فإن الهيكل بأكمله ينهار.
هذه الحيلة تسمى homochirality. لا نعرف سبب حدوث ذلك ، لكنه يعتبر من الأصول المهمة للحياة. اكتشف العلماء الآن التجانس الجزيئي للطيران بسرعة 70 كيلومترًا (43.5 ميلًا) في الساعة من طائرة هليكوبتر على ارتفاع كيلومترين (1.2 ميل).
تسأل لماذا يفعلون مثل هذا الشيء؟ بحثًا عن حياة خارج كوكب الأرض ، انظر إذا كان بإمكاننا العثور على الشذوذ الجنسي الجزيئي على الكواكب الأخرى. سيكون من المفيد أن تكون قادرًا على قياس هذه الإشارة من ارتفاع ، حتى على الأرض ، حيث يمكنها الكشف عن معلومات حول صحة النبات.
“عندما ينعكس الضوء بواسطة عوامل بيولوجية ، ينتقل جزء من الموجات الكهرومغناطيسية للضوء في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة.” أوضح الفيزيائي لوكاس الجدة من جامعة برن في سويسرا.
“تسمى هذه الظاهرة الاستقطاب الدائري ، وهي ناتجة عن تماثل الزيجوت في المادة البيولوجية. لا تتشكل ملفات الضوء المماثلة عن طريق القصور الذاتي الأزيوني.”
كما قد تتوقع ، هذه الإشارة بدوار شديد. الاستقطاب الدائري للنباتات أقل من 1٪ من الضوء المنعكس.
نوع واحد من الأدوات التي يمكنها اكتشاف إشارة الضوء المستقطب يسمى مقياس الطيف ، والذي يستخدم مستشعرات خاصة لفصل المنطقة المستقطبة. لسنوات عديدة ، كانت الجدة وفريقها يعملون على مقياس طيفي شديد الحساسية لاكتشاف الاستقطاب الدائري للنباتات. يُطلق عليه اسم tripol ، وهو يكتشف بشكل إيجابي قطبًا دائريًا من مسافة عدة كيلومترات.
الآن ، قاموا بتعديل الحامل ثلاثي القوائم للطائرة ، مضيفين أجهزة قياس الطيف والتحكم في درجة الحرارة للبصريات. هذا التصميم الجديد يسمى flypole.
عندما حلقت الجدة وفريقها فوق Wall-de-Travers و Le Local في سويسرا باستخدام flypole ، كان التقدم الذي قدمته هذه التحسينات واضحًا على الفور.
“التحسن الملحوظ هو أن هذه القياسات يتم إجراؤها على منصة متحركة واهتزازية ، ونكتشف هذه البصمات الحيوية في بضع ثوانٍ أخرى.” قال عالم الفلك جوناس كون من جامعة برن ، ومشروع Mermos (برنامج مراقبة مع أسطح الأثير الحديثة ذات الخصائص القطبية).
فلاي بول ليس الوحيد الذي يمكنه عزل إشارة الاستقطاب الدائري وتمييزها عن الأسطح الخبيثة مثل الطرق الإسفلتية. يمكن للفريق استخدامه للتمييز بين الأنواع المختلفة من النباتات ، مثل الأعشاب والغابات والطحالب في البحيرات – كل ذلك من طائرة هليكوبتر سريعة الحركة.
قال الباحثون إن هذا يمكن أن يفتح طريقة جديدة لمراقبة صحة النظم البيئية النباتية المختلفة ، وحتى الشعاب المرجانية. لكنهم لم يقوموا بتنقيحها بعد. يريدون أن يسافر بسرعة حوالي 27.580 كم / ساعة وارتفاع 400 كم – في مدار أرضي منخفض.
“الخطوة التالية التي نريد اتخاذها هي القيام باكتشافات مماثلة من محطة الفضاء الدولية (ISS) ، بالنظر إلى الأرض”. قال عالم الفلك برايس أوليفر ديماري جامعة برن ومورموس.
عند هذا الارتفاع ، قد لا تصل الدقة إلى 6 إلى 7 كيلومترات – ولكن يمكن للباحثين المساعدة في ضبط مقياس الطيف الاستقطاب الخاص بهم ومعرفة مدى نجاحه في القياسات الأكثر كثافة.
“سيسمح لنا هذا بتقييم اكتشاف الرموز البيولوجية على نطاق كوكبي. ستكون هذه الخطوة حاسمة في البحث عن الحياة في نظامنا الشمسي وما بعد استخدام الاستقطاب.” قال ديموري.
البحث لم ينشر بعد علم الفلك وعلم الفلك.
