כיצד הולוגרמות יכולות לסייע לציד חיים של חייזרים

חיידקים של גרינלנד

דוגמאות של אורגניזמים ומסלולים שנצפו במלחות שק של מפרץ מאלן, גרינלנד, באמצעות מיקרוסקופ הולוגרפי דיגיטלי. (א) מראה של כמעט מסך מלא המכיל אובייקטים המרמזים על חיידקים (חיצים). (ב) התקרבות המראה של תא חיידקי יחיד. (ג) תמונת משרעת של דיאטום שאינו ניע. שימו לב לרזולוציה הברורה של קירות התא והגרעינים. (ד) שחייה לאט יותר, תא אצות פוטוסינתטי טיפוסי. (ה) תנועתיות זיג-זג של חיידק, שנצפתה כהקרנה לאורך 60 שניות של זמן. (אשראי תמונה: ג'יי נאדו ואח '/קאלטק)





העדות הראשונה לחיי חייזרים עשויה להירשם כהולוגרמה.

מדענים זיהו חיידקים בקרח הים של גרינלנד באמצעות מיקרוסקופ הולוגרפי דיגיטלי שנבנה במיוחד, דבר המצביע על כך שלמכשיר עשויה להיות הצלחה דומה על ירחים קפואים במערכת השמש החיצונית, אם מישהו מהם מחזיק חיים.

ואכן, המיקרוסקופ ההולוגרפי יכול לתרום באופן תיאורטי למשימה של נאס'א לירח הצדק אירופה, שהסוכנות מתכננת להשיק באמצע שנת 2020, אומרים מפתחי המכשיר. [13 דרכים לצוד חיי חייזרים חכמים]



'זה נועד מההתחלה שיהיה לו דרך לטיסה', אמר כריס לינדנסמית 'ממעבדת הנעה הסילוני של נאס'א בפסדינה, קליפורניה, שהציג את תוצאות הקבוצה האחרונות בחודש שעבר בפגישת הסתיו השנתית של האיגוד הגיאופיסי האמריקאי (AGU) ב סן פרנסיסקו. 'אנחנו מוכנים לקפוץ ולומר,' בחרו בנו! בחר אותנו!

מצלם חיים

מיקרוסקופ הולוגרפי דיגיטלי (DHM) משתמש בהפרעות של אור (המיוצר על ידי לייזר פנימי) כדי לתעד מידע על אובייקט כ הולוגרמה . לאחר מכן משתמש מחשב במידע זה כדי לבנות תמונה הניתנת לצפייה של האובייקט.

חפירת יחידת המיקרוסקופיה ההולוגרפית הדיגיטלית לתוך קרח הים במהלך ניסוי שדה ליד נווק, גרינלנד.



חפירת יחידת המיקרוסקופיה ההולוגרפית הדיגיטלית לתוך קרח הים במהלך ניסוי שדה ליד נווק, גרינלנד.(אשראי תמונה: שלי נגר, אוניברסיטת וושינגטון)

ל- DHM מספר יתרונות על פני מיקרוסקופ הדמיה רגיל בכל הנוגע לשימוש אפשרי במשימת חלל, אמר לינדנסמית. לדוגמה, קל להפוך מכשירי DHM לאוטונומיים; אין צורך בסבב ידיות בכדי להביא אובייקט מטרה לתצוגה חדה.

'הדבר שהופך אותו לקסם הוא שאנחנו לא צריכים להתמקד', אמר לינדנסמית ל- guesswhozoo.com ב- AGU. 'אנו יכולים לשחזר כל תמונה בשדה האובייקט.'



ניתן להקליט תמונות DHM בצורה של סרטונים, המאפשרים לחוקרים לזהות תנועתיות חיידקים - אחד מסימני החיים הפחות מעורפלים.

הצוות בנה מערכת DHM מוכנה לשדה בגודל של תיק נשיאה למטוס, ולאחר מכן העמידה אותה למבחן במרץ האחרון בשלושה אתרי קרח ים שונים ליד עיר הבירה של גרינלנד, נוק, השוכנת בדרום מערב האי הענק. חוף.

התוצאות היו מבטיחות ביותר, אמר לינדנסמית. המכשיר הצליח לפתור עצמים הקטנים ממיקרון אחד (או מיליונית ממטר), והוא זיהה אאוקריוטים נעים-אורגניזמים שתאיהם מכילים גרעין ואברונים אחרים הקשורים לקרום-בכל אחד מ -100 דגימות קרח שבדקה.

״איקריוטים גדולים - הדברים האלה פשוט צועקים, ״ אמר.

הסיפור היה קצת שונה עבור הפרוקריוטים - אורגניזמים כגון בַּקטֶרִיָה שאין להם גרעינים או מבנים פנימיים סגורים אחרים. רובם לא זזו לאחר התבוננות ראשונית, וכשהם היו ללא תנועה הם היו קשים להבדיל מלבד פסולת אקראית.

עם זאת, החוקרים הצליחו לעורר תנועה פרוקריוטית על ידי הוספת חומצת האמינו סרין לדגימות.

סביר להניח שיעשו אסטרטגיות דומות להן במשימת חלל בכדי לגרום לחיידקים לזוז, אמר לינדנסמית. לדוגמה, דוגמאות יכולות להיות מחוממות מעט, או להיפגע באור ו/או בשדה מגנטי. אפשר אפילו להציע מזון לחיידקים זרים מבלי להוסיף סוכרים או מזהמים אחרים מכדור הארץ, הוא הוסיף - פשוט הרגו חלק קטן מהפרוקריוטים הילידים, ותנו לאחרים לשחות ולחגוג את אחיהם. [6 המקומות הסבירים ביותר לחיי חייזרים במערכת השמש]

נוסעים לאירופה?

הביצועים של יחידת DHM בקרח בגרינלנד יכולים להפוך אותה למתמודדת מסקרנת למשימות עתידיות לגילוי חיים לירחים כמו אֵירוֹפָּה ולוויין שבתאי אנצ'לדוס, ששניהם מחזיקים באוקיינוסים גלובליים מתחת לקליפותיהם הקפואות.

תקריב של יחידת המיקרוסקופיה ההולוגרפית הדיגיטלית במהלך ניסויי שדה בקרח הים ליד נוק, גרינלנד.

תקריב של יחידת המיקרוסקופיה ההולוגרפית הדיגיטלית במהלך ניסויי שדה בקרח הים ליד נווק, גרינלנד.(אשראי תמונה: שלי נגר, אוניברסיטת וושינגטון)

נאס'א כבר מפתחת משימת אירופה, פרויקט של 2 מיליארד דולר שאמור לצאת לדרך בתחילת עד אמצע 2020. החללית שעדיין לא מנוהלת תבצע 45 זבובים של אירופה ממסלול צדק במהלך כ -2.5 שנים בערך, ותעריך את היכולת להתגורר בירח בעזרת תשעה מכשירי מדע שונים.

המטען של החללית אירופה עדיין לא מוטל באבן; נאס'א שוקלת להוסיף נחת למשימה, אולי כדי לצוד אחר סימני חיים על פני הירח או בקרבתו. אם הסוכנות אכן תחליט ללכת בדרך זו, יחידת DHM תהיה הגיונית מאוד, אמר לינדנסמית '; ניתן לשלב את המיקרוסקופ בחבילת מכשירים המכילה גם ספקטרומטרים, שיבצעו ניתוחים כימיים של דגימות מטרה כדי להשלים את עבודת ההדמיה.

לא אמורה להיות שום בעיה להכין מכשיר DHM לזמן ההשקה של משימת אירופה, הוסיף. היחידה שעשתה אימון בגרינלנד בשנה שעברה כבר נמצאת כמעט ב'מצב חלל ', והצוות אמור לקבל עיצוב לגרסת טיסה בתום לב שהונחה בסוף פברואר, אמר לינדנסמית.

טלסקופ החלל האבל של נאס'א הבחין בסימנים לקיטור אדי מים הבוקע מאזור הקוטב הדרומי של אירופה בסוף 2012 (אם כי המאמצים העתידיים לאשר את הפלומה לא הצליחו), וגייזרים ליד הקוטב הדרומי של אנסלדוס פורצים ללא הרף כמויות גדולות של קרח מים. , תרכובות אורגניות וחומרים אחרים.

מכשיר DHM יכול תיאורטית לחפש סימני חיים באירופה או אנסלדוס חומר פלומה שנאסף במהלך flybys, אמר לינדנסמית, אך עבודה כזו תציב אתגרים שלא יעמוד בפני מכשיר מבוסס נחיתות. לדוגמה, דגימות פלומה יהיו קטנות מאוד, כך שהסיכוי לראות משהו מעניין יהיה נמוך יותר. יתר על כן, חומר פלומה ייסגר על ידי חללית במהירות גבוהה, ואולי יהרוג ו/או יהרוס כל תאים שנאספו.

עקוב אחר מייק וול בטוויטר @michaeldwall ו Google+ . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- guesswhozoo.com .