अन्य ग्रहमा रहेको जीवन पत्ता लगाउने नयाँ प्रविधि

तपाईंले आफ्ना हात उठाएर हेर्नुभयो भने दुईवटा हात दुरुस्तै देखिन्छन्। फरक भनेको ऐनामा देखिएजस्तो उल्टा मात्र हुन्छन्। हत्केला जोडेर हेर्नुभयो भने ठ्याक्कै मिल्छन् पनि।

तपाईंले आफ्ना दुई हातलाई खप्ट्याउन त सक्नुहुन्छ तर ‘सुपरइम्पोज’ गर्न सक्नुहुन्न। विज्ञानको भाषामा ‘सुपरइम्पोज’ गर्नु भनेको एउटा वस्तुमाथि अर्को वस्तु राख्दा दुवै वस्तु देखिने अवस्था हो। तपाईंले एउटा हातमाथि अर्को हात राख्नुभयो भने माथिको हातले तलको हात छेक्छ, ‘सुपरइम्पोज’ गरेर दुवै हात देख्न सक्नुहुन्न।

अणुहरूले पनि हातको जस्तै गुणहरू देखाउँछन्। अर्थात्, समान अणुहरू एकअर्काका दुरुस्तै हुन्छन् तर ‘सुपरइम्पोज’ हुँदैनन्। यो गुणलाई ‘काइरेलिटी’ पनि भनिन्छ। ‘काइरेलिटी’को सबैभन्दा सजिलो उदाहरण मानिसको हात नै हो। दुई वस्तु एकअर्काका दुरुस्त दर्पण छवि भएर पनि ‘सुपरइम्पोज’ गर्न सकिँदैन भने त्यसलाई ‘काइरेलिटी’ भनिन्छ।

अणुहरू यस्तै बनोटमा हुन्छन्– दर्पण छवि (मिरर इमेज) जस्तो हुबहु आकार तर ‘सुपरइम्पोज’ गर्न नसकिने बनोट। मानव शरीरको एउटा विचित्र गुण के पनि छ भने जैविक अणु (बायोमलिक्यूल) हरूका आफ्ना दुईमध्ये एक रूपमा मात्र काम गर्छन्।

जस्तै– प्रोटिनमा हुने मुख्य तत्त्व प्राकृतिक एमिनो एसिड हो। एमिनो एसिडका अणुहरूमा ‘काइरेलिटी’ गुण हुन्छ। तर, पृथ्वीमा पाइने लगभग सबै जीव एमिनो एसिडको देब्रे–हाते बनोटबाट बनेका हुन्छन्। आरएनए र डीएनए बनाउने प्राकृतिक सुगर भने दाहिने हाते बनोटका हुन्छन्।

देब्रे–हाते रूपमा सक्रिय रहने अणुलाई ‘सिनिस्ट्रल’ भनिन्छ भने दाहिने–हाते सक्रिय हुनेलाई ‘डेक्स्ट्रल’ भनिन्छ। अणु मात्र होइन, मान्छेलाई पनि हातको प्रयोगका आधारमा यही नाम दिइएको छ। दाहिने हात प्रयोग गर्ने मान्छेलाई ‘डेक्स्ट्रल’ भनिन्छ भने, देब्रे–हातेलाई ‘सिनिस्ट्रल’ भनिन्छ।

जसरी दाहिने हात मात्र प्रयोग गर्ने मान्छेलाई देब्रे हातले खाना खान लगाउँदा आधाभन्दा बढी पोख्छ, अणुको संरचनामा पनि त्यस्तै हुन्छ। ‘सिनिस्ट्रल’ अणुको देब्रे रूप हटाएर दुवै दाहिने रूप राखिदिने हो भने अणुको संरचना खल्बलिएर जीवन प्रणाली नै भताभुंग हुन्छ। दाहिने–हाते अणुको हकमा पनि यस्तै हुन्छ।

यो विचित्र गुणलाई ‘होमोकाइरेलिटी’ भनिन्छ। विज्ञानले किन यस्तो हुन्छ भनेर पत्ता लगाउन सकेको छैन तर यसलाई पृथ्वीमा पाइने विभिन्न जीव र जीवनको मुख्य गुणका रूपमा लिइन्छ। जीव, जीवाणु वा वनस्पतिहरूमा देखिने ‘होमोकाइरेलिटी’को अध्ययनले तिनीहरूमा पाइने रासायनिक तथा जैविक तत्त्व, त्यसले पु¥याउने फाइदा तथा गर्ने हानीलगायत धेरै कुरा पत्ता लगाउन सकिन्छ।

कुनै पनि स्थानमा ‘होमोकाइरेलिटी’ देखिनु भनेको त्यहाँ कुनै न कुनै स्तरको प्राकृतिक जीवन अस्तित्वमा छ वा सम्भव छ भन्ने बुझिन्छ। अपवादबाहेक ‘होमोकाइरेलिटी’ सूक्ष्म जैविक गुण हो।

तर, भर्खरै वैज्ञानिकहरूले ७० किलोमिटर प्रतिघण्टाको गतीमा दुई किलोमिटर माथि उडिरहेको हेलिकोप्टरबाट ‘होमोकाइरेलिटी’ पत्ता लगाउन सफल भएका छन्। ‘होमोकाइरेलिटी’का बारेमा सुन्दा वा पढ्दा ‘यस्तो प्रयोग गर्न किन आवश्यक छ र?’ भन्ने भन्ने प्रश्न आउनु स्वाभाविक हो।

यसले मानव जीवन वा पृथ्वीमा पाइने कुनै पनि जीव र वनस्पतिका लागि कुनै उल्लेखनीय योगदान गर्दैन भन्ने महसुस हुनसक्छ। तर, अहिले विज्ञान पृथ्वीको मात्र अध्ययन गरिरहेको छैन। पृथ्वीबाहिरको अध्ययन पनि पहिलेजस्तो ग्रह पत्ता लगाउने र ब्रह्माण्डका तारा गन्ने काम मात्र गरिरहेको छैन।

आधुनिक विज्ञानले पृथ्वीबाहेक अन्य ग्रहमा मानव जीवन सम्भव छ कि छैन, कुनै जीवित प्राणी, जस्तै एलियनहरू, छन् कि छैनन् भनेर अध्ययन गरिरहेको छ। ‘होमोकाइरेलिटी’को अध्ययनले पृथ्वीका विभिन्न स्थानमा रहेका जीवको त अध्ययन गर्छ नै, साथसाथै पृथ्वीबाहेक अन्य ग्रह र हाम्रो सौर्यमण्डलबाहिर जीवन सम्भव छ कि छैन भनेर पनि जानकारी दिन्छ।

पृथ्वीमै मात्र यसको प्रयोग गर्ने हो भने विभिन्न वनस्पतिको स्वास्थ्य र अवस्थितिको जानकारी हामीलाई प्राप्त हुनसक्छ। पहिले सूक्ष्म रूपमा अध्ययन गरिने ‘होमोकाइरेलिटी’ उचाइबाट अध्ययन गर्न सकियो भने पृथ्वीकै पर्यावरण अध्ययनका लागि पनि युगान्तकारी अन्वेषण हुनेछ।

‘जब कुनै जैविक तत्त्वमा प्रकाश परावर्तन गरिन्छ, त्यो प्रकाशको विद्युतीय–चुम्बकीय तरंग (इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक वेभ)को केही अंश घडीको दिशा वा त्यसको विपरीत दिशामा चक्र आकारमा घुमेको देखिन्छ,’ स्विट्जरल्यान्डको बर्न विश्वविद्यालयका भौतिकशास्त्री लुकास प्याट्टीले व्याख्या गरे।

‘जैविक तत्त्वमा पाइने ‘होमोकाइरेलिटी’का कारण हुने यस्तो प्रक्रियालाई वृत्ताकार ध्रुवीकरण (सर्कुलर पोलराइजेसन) भनिन्छ। प्रकाशलाई त्यस्तो चक्र आकारमा घुमाउने प्रक्रिया प्रकृतिमा पाइने अन्य कुनै अजैविक वा निर्जीव वस्तुमा देखिँदैन,’ प्याट्टीले बताए।

तर, प्रकाश चक्राकारमा घुम्ने त्यस्तो संकेत अत्यन्तै धमिलो वा ठम्याउने नसकिने किसिमको हुन्छ। वनस्पतिमा परावर्तन गरिएको प्रकाशको एक प्रतिशतभन्दा कम अंश मात्र सर्कुलर पोलराइजेसन हुन्छ। यस्तो पोलराइजेसन पत्ता लगाउने यन्त्रलाई ‘स्पेक्ट्रोपोलारिमिटर’ भनिन्छ। यो यन्त्रले विशेष किसिमको सेन्सर प्रयोग गरेर पोलराइजेसन भएको प्रकाशको अंशलाई छुट्याइदिन्छ।

भौतिकशास्त्री प्याट्टी र उनको समूहले थुप्रै वर्षदेखि अत्यन्त संवेदनशील किसिमको ‘स्पेक्ट्रोपोलारिमिटर’ विकास गरिरहेको छ। उनीहरूले विकास गरेको यन्त्रले विशेषतः वनस्पतिमा हुने वृत्ताकार ध्रुवीयकरणको अध्ययन गर्छ। ‘ट्रिपोल’ नाम दिइएको यो यन्त्रले कैयौं किलोमिटर माथिबाट सर्कुलर पोलराइजेसन पत्ता लगाउन सक्छ।

हाल उनीहरूले सो यन्त्रलाई हवाई उडानमार्फत् पनि काम गर्नसक्ने बनाएका छन्। नयाँ स्पेक्ट्रोग्राफ र प्रकाशको अध्ययनका लागि तापमान नियन्त्रक थपेर बनाइएको ‘ट्रिपोल’को नयाँ भर्सनलाई ‘फ्लाइपोल’ भनिन्छ।

जब भौतिकशास्त्री प्याट्टी र उनको समूहले स्विट्जरल्यान्डको आकाशबाट ‘फ्लाइपोल’को परीक्षण गरे, यसमा प्रयोग गरिएको प्रविधिले तत्काल फरक देखायो। उनीहरू दुई किलोमिटरको उचाइबाट पृथ्वीमा भएका वनस्पतिको ‘होमोकाइरेलिटी’ स्पष्ट देख्न सफल भएका थिए।

‘हेलिकोप्टर हल्लिरहेको थियो, त्यसबाट आउने भाइब्रेसनले सेन्सरमा असर पु¥याउन सक्थ्यो। तर पनि, हामीले केही सेकेन्डमै पृथ्वीका जैविक तत्त्वबाट आएका सिग्नल पत्ता लगाउन सक्यौँ,’ बर्न विश्वविद्यालयका खगोलशास्त्री जोनास कुह्नले बताए।

उनीहरूले त्यो यात्राका क्रममा जैविक र अजैविक तत्त्वबाट आउने ‘होमोकाइरेलिटी’ सिग्नल मात्र लिएनन्, फरक–फरक वनस्पतिबाट आउने पृथक ‘होमोकाइरेलिटी’ पनि देखे। उडिरहेकै हेलिकोप्टरबाट उनीहरूले झार, जंगल र पोखरीमा पाइने लेउलगायत विभिन्न वनस्पतिबाट आएको सिग्नल लिए र त्यसमा हुने फरक पनि देखे।

यो प्रविधिले पृथ्वीमा पाइने वनस्पति र पर्यावरणको अध्ययनका लागि नयाँ ढोका खोलेको खोजकर्ताहरूले बताएका छन्। यो यन्त्रलाई अझै परिस्कृत गर्दै लैजाने पनि उनीहरूले बताए। अहिले हेलिकोप्टरबाट अध्ययन गरिएको थियो, अब अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेसन (आईएसएस) बाट पृथ्वीमा हेरेर त्यस्तै सिग्नल पत्ता लगाउने लक्ष्य लिएको बर्न विश्वविद्यालयका खगोलशास्त्री ब्राइस–ओलिभर डेमोरीले बताए।

जब यो प्रविधि र यन्त्र उनीहरूको सोचअनुसार विकास हुन्छ, त्यसपछि अन्तरिक्षमै बसेर पृथ्वीको जैविक तत्त्वहरूको अध्ययन गर्न सकिन्छ। र, सौर्यमण्डलमा रहेका अन्य ग्रहमा वनस्पति वा कुनै जैविक तत्त्व छन् छैनन्, छन् भने कस्ता किसिमका छन् भनेर पनि अध्ययन गर्न सकिनेछ।

‘यसबाट हामीले विभिन्न ग्रहको जैविक अवशेष र अवस्थिति अध्ययन गर्न सक्नेछौँ। पोलाराइजेसन र ‘होमोकाइरेलिटी’को अध्ययनबाट हामीले सौर्यमण्डल र सौर्यमण्डलबाहिर रहेका ग्रहहरूमा जीवन छ–छैन भनेर पनि खोज्न सक्नेछौँ,’ डेमोरीले उत्साहित हुँदै बताए।

उनीहरूले गरेको यो अध्ययन ‘एस्ट्रोनोमी एन्ड एस्ट्रोफिजिक्स’ जर्नलमा प्रकाशन हुने तयारीमा छ।

(साइन्स अलर्ट डट कमबाट)