Levante as mãos na frente do rosto. Para a maioria das pessoas, eles serão cópias espelhadas um do outro: você pode segurá-los palma com palma e eles combinarão, mas não poderá sobrepô-los. A vida parece seguir esse padrão.

As moléculas também exibem essa lateralidade, ou quiralidade. Elas vêm estruturados em duas formas espelhadas e não sobreponíveis. E é uma peculiaridade fascinante da vida que quase todas as biomoléculas só funcionem em uma de suas duas formas.

Os aminoácidos naturais – os blocos de construção das proteínas – são quase sempre canhotos ou sinistrais. Os açúcares naturais, como os que constituem o RNA e o DNA, por outro lado, são quase sempre destros ou dextrais. Se você substituir qualquer uma dessas moléculas pela outra forma, todo o sistema entrará em colapso.

Essa peculiaridade é chamada de homoquiralidade. Não sabemos ao certo por que isso acontece, mas acredita-se que seja uma propriedade fundamental da vida. E em 2021, os cientistas detectaram homoquiralidade molecular em um helicóptero voando a uma velocidade de 70 quilômetros por hora a uma altitude de 2 quilômetros.

Por que eles fariam uma coisa dessas, você pergunta? Para ver se conseguimos detectar a homoquiralidade molecular em outros planetas, na busca por vida extraterrestre.

Mesmo aqui na Terra poder medir este sinal da altitude seria útil, pois pode revelar informações sobre a saúde das plantas.

“Quando a luz é refletida pela matéria biológica, uma parte das ondas eletromagnéticas da luz viajará em espirais no sentido horário ou anti-horário”, explicou o físico Lucas Patty, da Universidade de Berna, na Suíça, em junho de 2021.

“Este fenômeno é chamado de polarização circular e é causado pela homoquiralidade da matéria biológica. Espirais de luz semelhantes não são produzidas pela natureza abiótica não viva.”

Como seria de esperar, no entanto, este sinal é extremamente fraco. A polarização circular da vegetação representa menos de 1% da luz refletida.

Um tipo de instrumento que pode detectar o sinal de luz polarizada é chamado espectropolarímetro, que utiliza sensores especiais para separar a fração polarizada.

Há vários anos que Patty e a sua equipe têm trabalhado num espectropolarímetro altamente sensível para detectar a polarização circular da vegetação. Chamado TreePol, ele poderia detectar positivamente a polarização circular a vários quilômetros de distância.

Em seguida, eles adaptaram o TreePol para voo, com espectrógrafos atualizados e controle adicional de temperatura para a óptica. Este novo design é denominado FlyPol.

Quando Patty e sua equipe decolaram sobre Val-de-Travers e Le Locle, na Suíça, com o FlyPol, a melhoria oferecida por essas atualizações tornou-se imediatamente aparente.

“O avanço significativo é que essas medições foram realizadas em uma plataforma que se movia, vibrava e que ainda detectamos essas bioassinaturas em questão de segundos”, disse o astrônomo Jonas Kühn, da Universidade de Berna, e do projeto MERMOZ (Monitoring planEtary suRfaces with Modern pOlarimetric characteriZation, ou Monitoramento de superfícies planetárias com caracterização polarimétrica moderna, em português).

Não foi apenas o FlyPol que conseguiu isolar o sinal de polarização circular e diferenciá-lo de superfícies abióticas, como estradas de asfalto. A equipe poderia usá-lo para diferenciar vários tipos de vegetação, como grama, florestas e até algas em lagos – tudo a partir de um helicóptero em movimento rápido.

Isto poderia abrir uma forma totalmente nova de monitorizar a saúde de vários ecossistemas vegetativos, e talvez até mesmo dos recifes de coral, disseram os investigadores. Mas eles ainda não terminaram de refiná-lo. Eles querem levá-lo a uma velocidade de aproximadamente 27.580 km/h e a uma altitude de 400 quilômetros – órbita baixa da Terra.

“O próximo passo que esperamos dar é realizar detecções semelhantes a partir da Estação Espacial Internacional (ISS), olhando para a Terra”, disse o astrofísico Brice-Olivier Demory, da Universidade de Berna e MERMOZ.

A essa altitude, a resolução não seria tão boa – talvez 6 a 7 quilômetros – mas poderá ajudar os investigadores a refinar o seu espectropolarímetro e a ver como funciona bem em escalas mais extremas.

“Isso nos permitirá avaliar a detectabilidade de bioassinaturas em escala planetária. Este passo será decisivo para permitir a busca de vida dentro e fora do nosso Sistema Solar usando a polarização”, disse Demory.

A pesquisa foi publicada em Astronomy & Astrophysics.

Publicado no ScienceAlert