通过检测行星地表的植物反射光来发现外星生命

新发明的光学仪器可以用来发现外星生命的迹象。

这个原型装置被称为TreePol光谱旋光仪，是荷兰阿姆斯特丹*大学生物学家卢卡斯·帕蒂多年研究的结果。如果他的理论想法成真，圆偏振光将最终成为外星生命的线索。

在新论文和之前的博士论文中，帕蒂描述了生物系统中的手性(或分子手性)如何影响它们反射光的方式，导致反射光的部分圆偏振，这“构成了清晰的生物印记”。

帕蒂于2015年开始研究生物标志物，并在实验室测试了检测常春藤和榕树树叶反射光偏振的仪器。

在进一步的实验中，他试图将TreePol分光光度计应用到一个更现实的场合——将设备安装在屋顶上，看看它是否能探测到附近大学足球场的草地。

结果令人惊讶，仪器没有检测到任何信号！但好消息是，问题不在于他的发明。

"所以那些人在人造草坪上玩耍！"帕蒂深吸了一口气。

因为人造草不是真正的植物，它在分子水平上不表现出同手性，也不产生能被TreePol光谱偏振仪接收的信号，就像死去的植物一样。

然而，活的植物和树木确实会产生圆偏振光。通过帕蒂的测试，该设备能够成功识别几公里外的圆偏振光信号。

这听起来有点过分，但是研究生命遥感的科学家以前已经开发了类似的系统。

帕蒂认为，这项技术有一天可以帮助研究人员完成许多实际任务，比如用飞机或卫星监测农作物，但更大的目标是太空是我们的家。

“在天体生物学的背景下，生物分子的圆极化是一个强有力的生物标记，”帕蒂和他的同事在一篇未经同行评议的新论文中解释道——这篇论文已经提交给《天体生物学》杂志。“与地球表面的其他生物标记相比，非生物物质不会产生明显的圆偏振信号，因此不会有假阳性。”

相关技术需要进一步改进以提高效率，未来仍有大量工作要做，但原则上，研究人员认为这可能是天体生物学的一个重要里程碑。

“我们的研究证实了圆偏振光的潜在重要性，它可以作为一种从远处探测外星生命存在的手段，也是一种监测地球植被的有价值的远程应用工具。”团队解释道。

“后一个重要部分是将这些结果应用于具有真实结构(如不同表面和云)的系外行星模型，未来的野外和实验室研究应继续探索这项技术的功能多样性和发展潜力。”