将双手举到脸前。对于大多数人来说，它们将是彼此的镜像副本：你可以手掌握住它们，它们会匹配，但你不能将它们叠加。
分子也表现出这种旋手性或手性。它们的结构有两种镜像、不可叠加的形式。几乎所有生物分子都只能以两种形式中的一种发挥作用，这是生命中一个令人着迷的怪癖。
天然氨基酸——蛋白质的组成部分——是几乎总是左撇子，或左旋。另一方面，天然糖类，如构成 RNA 和 DNA 的糖类，几乎总是右旋的。如果用其他形式替换任何这些分子，整个系统就会崩溃。
这种怪癖称为同手性。我们不确定为什么会发生这种情况，但它被认为是生命的一个关键属性。早在 2021 年，科学家们就从一架以 70 公里每小时（43.5 英里每小时）的速度在 2 公里（1.2 英里）高度飞行的直升机上检测到了分子同手性。
你问他们为什么要这么做？看看我们是否可以在寻找外星生命的过程中检测其他行星上的分子同手性。
即使在地球上，能够从海拔高度测量该信号也会很有用，因为它可以揭示有关植物健康状况的信息。
“当光被生物物质反射时，光的电磁波的一部分将以顺时针或逆时针螺旋传播，”物理学家卢卡斯·帕蒂解释说2021 年 6 月在瑞士伯尔尼大学获得博士学位。
“这种现象称为圆偏振，是由生物物质的同手性引起的。类似的光螺旋不是由非生物非生命性质产生的。”
然而，正如您所料，这个信号非常微弱。植被的圆偏振光仅占反射光的不到 1%。
一种可以检测偏振光信号的仪器称为分光偏振计，它使用特殊的传感器来分离偏振部分。
多年来，帕蒂和他的团队一直致力于开发高灵敏度的分光偏振仪，用于检测植被的圆偏振。被称为树波尔，它可以从几公里外准确地检测到圆偏振。
然后，他们将 TreePol 用于飞行，升级了光谱仪并增加了光学器件的温度控制。这种新设计称为 FlyPol。
当 Patty 和他的团队使用 FlyPol 飞上瑞士 Val-de-Travers 和 Le Locle 上空时，这些升级带来的改进立即显现出来。
“显着的进步是，这些测量是在一个移动、振动的平台上进行的，我们仍然在几秒钟内检测到这些生物特征，”天文学家乔纳斯·库恩说伯尔尼大学和 MERMOZ 项目（利用现代旋光表征监测行星表面）。
FlyPol 不仅可以隔离圆偏振信号并将其与沥青路面等非生物表面区分开来。该团队可以使用它来区分各种类型的植被，例如草、森林甚至湖泊中的藻类 - 所有这些都来自快速移动的直升机。
研究人员表示，这可能会开辟一种全新的方法来监测各种植物生态系统甚至珊瑚礁的健康状况。但他们还没有完成完善。他们希望将其带到大约 27,580 公里/小时的速度和 400 公里的高度 - 近地轨道。
“我们希望采取的下一步是从国际空间站（ISS）俯视地球进行类似的探测，”天体物理学家布里斯·奥利维尔·德莫里说伯尔尼大学和梅尔莫兹大学。
在那个高度，分辨率不会那么好——可能是 6 到 7 公里——但它将能够帮助研究人员改进他们的分光旋光仪，并看看它在更极端的尺度上的工作情况。
“这将使我们能够评估行星尺度生物特征的可检测性。这一步骤对于利用偏振来寻找太阳系内外的生命具有决定性的意义。”德莫里说。
该研究发表于天文学与天体物理学。
本文的一个版本于 2021 年 6 月首次发布。
