Все новости

Детектор жизни опознал дерево на расстоянии нескольких километров по поляризации света. Его создатели предполагают, что инструмент можно использовать для поиска внеземной жизни

Ученые из Дании создали прибор, который умеет обнаруживать живые объекты с расстояния в несколько километров по особенностям отраженного ими света. И хотя на Земле такой поиск редко востребован, сам подход может очень помочь в поиске обитаемых планет.

Устройство, описанное в статье и диссертации Лукаса Патти, узнает живые объекты благодаря циркулярно поляризованному свету. Поляризацией света называют ориентацию электромагнитной волны в каком-либо направлении. Солнечный свет представляет собой смесь волн с разной поляризацией, а свет от лазера или свет, пропущенный через специальные материалы-поляризаторы, ориентирован в одну сторону. Третий возможный случай представляет собой волны, направление которых все время меняется так, что описывает окружность или эллипс. Именно он и заинтересовал ученых.

Dave3457 / wikimedia commons
Описание
Dave3457 / wikimedia commons

Пример изомерии: эти молекулы адреналина одинаковы по составу, но представляют собой зеркальные отражения друг друга, это «правый» и «левый» изомеры. Часто такие изомеры радикально отличаются по биологическому эффекту, но протекающие вне живых организмов
Описание
Пример изомерии: эти молекулы адреналина одинаковы по составу, но представляют собой зеркальные отражения друг друга, это «правый» и «левый» изомеры. Часто такие изомеры радикально отличаются по биологическому эффекту, но протекающие вне живых организмов

Прибор представляет собой комбинацию фильтров, которые раскладывают циркулярно поляризованный свет на две составляющие, превращая его в смесь линейно поляризованных волн. Далее эти волны направляются на лучеделитель, который отражает свет с одной поляризацией и пропускает свет, чья поляризация направлена под прямым углом к первой. А далее два датчика измеряют яркость этих лучей и сопоставляют их между собой.

Деревья, на которые наведен прибор, и спектр, показывающий степень поляризации (по вертикали) в зависимости от длины волны. Patty et al. / arXiv
Описание
Деревья, на которые наведен прибор, и спектр, показывающий степень поляризации (по вертикали) в зависимости от длины волны. Patty et al. / arXiv

В ходе испытаний исследователь столкнулся с неожиданной сложностью: прибор, вынесенный на улицу для проверки, показал отсутствие сигнала при наведении на футбольное поле. Первым делом ученый заподозрил поломку, но затем выяснилось, что покрытие было искусственным. Проверка в полевых условиях показала, что прибор уверенно определяет растительность в пределах нескольких километров, и это, как утверждают Патти с соавторами, является важным результатом. Ранее выявить состав объекта подобным образом получалось лишь в лабораторных условиях.

Автор изобретения со своим детищем. Lucas Patty
Описание
Автор изобретения со своим детищем. Lucas Patty

И хотя на Земле, как правило, нет смысла выявлять издали деревья подобным образом (это проще сделать по цвету), метод может пригодиться при изучении экзопланет. Цвет инопланетной жизни может быть практически любым, а вот циркулярная поляризация куда как более универсальная характеристика. Сейчас прямое наблюдение экзопланет возможно лишь в редких случаях гигантов, которые вряд ли пригодны для жизни, но телескопы нового поколения, от наземных гигантских инструментов с зеркалами в десятки метров до космического «Джеймса Уэбба», должны вывести астрономию на новый уровень.  

 Алексей Тимошенко