Chỉ hơn năm năm trước, vào ngày 22 tháng 2019 năm XNUMX, một tàu thăm dò không gian không người lái đã được đưa vào quỹ đạo quanh mặt trăng. Được đặt tên Beresheet và được xây dựng bởi SpaceIL và Israel Aerospace Industries, nó được dự định là tàu vũ trụ tư nhân đầu tiên thực hiện hạ cánh nhẹ nhàng. Trong số trọng tải của tàu thăm dò có gấu nước, nổi tiếng với khả năng sống sót ở cả những vùng khí hậu khắc nghiệt nhất.

Nhiệm vụ gặp rắc rối ngay từ đầu, với sự thất bại của các camera "theo dõi ngôi sao" nhằm xác định hướng của tàu vũ trụ và do đó điều khiển động cơ của nó một cách hợp lý. Những hạn chế về ngân sách đã áp đặt một thiết kế đơn giản, và trong khi trung tâm chỉ huy có thể giải quyết một số vấn đề, mọi thứ thậm chí còn trở nên phức tạp hơn vào ngày 11 tháng XNUMX, ngày đổ bộ.

Trên đường tới mặt trăng, tàu vũ trụ đã di chuyển với tốc độ cao và cần phải giảm tốc độ để hạ cánh nhẹ nhàng. Thật không may trong quá trình phanh, một con quay hồi chuyển bị hỏng, chặn động cơ chính. Ở độ cao 150 mét, Beresheet vẫn di chuyển với vận tốc 500 km/h, quá nhanh để có thể dừng lại kịp thời. Cú va chạm rất dữ dội – tàu thăm dò vỡ tan và phần còn lại của nó nằm rải rác trong khoảng cách khoảng một trăm mét. Chúng tôi biết điều này vì địa điểm này được chụp bởi vệ tinh LRO (Tàu trinh sát mặt trăng) của NASA vào ngày 22 tháng XNUMX.

Những loài động vật có thể chịu được (hầu hết) mọi thứ

Vậy điều gì đã xảy ra với tardigrades đang di chuyển trên tàu thăm dò? Với khả năng vượt trội của chúng để sống sót trong những tình huống có thể giết chết hầu hết các loài động vật khác, liệu chúng có thể làm ô nhiễm mặt trăng không? Tệ hơn nữa, liệu họ có thể sinh sản và xâm chiếm nó không?

Tardigrades là loài động vật cực nhỏ có chiều dài dưới một milimet. Tất cả đều có tế bào thần kinh, miệng mở ở cuối vòi có thể thu vào, ruột chứa hệ vi sinh vật và bốn cặp chân không có khớp kết thúc bằng móng vuốt, và hầu hết đều có hai mắt. Dù nhỏ bé nhưng chúng có chung tổ tiên với các loài động vật chân đốt như côn trùng và loài nhện.

Hầu hết tardigrades sống trong môi trường nước, nhưng chúng có thể được tìm thấy ở bất kỳ môi trường nào, kể cả môi trường thành thị. Emmanuelle Delagoutte, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS), thu thập chúng trong rêu và địa y của Jardin des Plantes ở Paris. Để hoạt động, ăn các vi tảo như chlorella và di chuyển, phát triển và sinh sản, gấu nước cần được bao quanh bởi một lớp nước. Chúng sinh sản hữu tính hoặc vô tính thông qua quá trình sinh sản đơn tính (từ trứng không được thụ tinh) hoặc thậm chí là lưỡng tính, khi một cá thể (sở hữu cả giao tử đực và cái) tự thụ tinh. Sau khi trứng nở, thời gian hoạt động của tardigrade kéo dài từ 3 đến 30 tháng. Tổng cộng 1,265 loài đã được mô tả, bao gồm cả hai hóa thạch.

Tardigrades nổi tiếng vì khả năng chống chọi với các điều kiện không tồn tại trên Trái đất cũng như trên mặt trăng. Chúng có thể ngừng trao đổi chất bằng cách mất tới 95% lượng nước trong cơ thể. Một số loài tổng hợp được đường trehalose hoạt động như một chất chống đông, trong khi những loại khác tổng hợp các protein được cho là kết hợp các thành phần tế bào thành một mạng lưới “thủy tinh” vô định hình mang lại sức đề kháng và bảo vệ cho từng tế bào.

Trong quá trình mất nước, cơ thể của gấu nước có thể co lại chỉ còn một nửa kích thước bình thường. Đôi chân biến mất, chỉ còn lại móng vuốt. Trạng thái này, được gọi là bệnh bí ẩn, tồn tại cho đến khi các điều kiện cho cuộc sống năng động trở nên thuận lợi trở lại.

Tùy thuộc vào loài tardigrade, các cá thể cần nhiều hay ít thời gian để khử nước và không phải tất cả các mẫu vật của cùng một loài đều có thể quay trở lại cuộc sống hoạt động. Những con trưởng thành bị mất nước có thể sống sót trong vài phút ở nhiệt độ thấp tới -272°C hoặc cao tới 150°C và về lâu dài ở liều tia gamma cao 1,000 hoặc 4,400 màu xám (Gy). Bằng cách so sánh, liều 10 Gy có thể gây tử vong cho con người và 40-50,000 Gy có thể khử trùng tất cả các loại vật liệu. Tuy nhiên, dù dùng liều lượng nào đi chăng nữa, bức xạ cũng có thể giết chết trứng tardigrade. Hơn nữa, sự bảo vệ mà sinh học tiền điện tử mang lại không phải lúc nào cũng rõ ràng, như trong trường hợp của Milnesium tardigradum, trong đó bức xạ ảnh hưởng đến cả động vật đang hoạt động và động vật mất nước theo cách giống nhau.

Cuộc sống mặt trăng?

Vậy chuyện gì đã xảy ra với lũ gấu nước sau khi chúng rơi xuống mặt trăng? Có ai trong số họ còn sống sót được, bị chôn vùi dưới mặt trăng? đá regolith, Các bụi có độ sâu thay đổi từ vài mét đến vài chục mét?

Trước hết, họ phải sống sót sau cú va chạm. Xét nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng các mẫu vật đông lạnh của Hypsibius dujardini những loài di chuyển với tốc độ 3,000 km/h trong chân không đã bị thiệt hại nặng nề khi chúng va vào cát. Tuy nhiên, họ vẫn sống sót sau những tác động ở tốc độ 2,600 km/h hoặc thấp hơn—và việc “hạ cánh cứng” trên mặt trăng của họ, mặc dù không mong muốn, nhưng vẫn chậm hơn nhiều.

Bề mặt của mặt trăng không được bảo vệ khỏi các hạt mặt trời và tia vũ trụ, đặc biệt là tia gamma, nhưng ở đây, gấu nước cũng có thể chống lại. Trên thực tế, Robert Wimmer-Schweingruber, giáo sư tại Đại học Kiel ở Đức và nhóm của ông đã chỉ ra rằng liều tia gamma chiếu vào bề mặt mặt trăng là vĩnh viễn nhưng thấp so với liều lượng nêu trên—việc tiếp xúc với tia gamma trong 10 năm sẽ tương ứng với tổng liều lượng khoảng 1 Gy.

Cuối cùng, gấu nước sẽ phải chịu đựng tình trạng thiếu nước cũng như nhiệt độ dao động từ -170 đến -190°C vào ban đêm mặt trăng và 100 đến 120°C vào ban ngày. Một ngày hoặc đêm mặt trăng kéo dài rất lâu, chỉ dưới 15 ngày Trái đất. Bản thân tàu thăm dò không được thiết kế để chịu được những điều kiện khắc nghiệt như vậy và ngay cả khi nó không bị rơi, nó cũng sẽ ngừng mọi hoạt động chỉ sau vài ngày trên Trái đất.

Thật không may cho gấu nước, chúng không thể khắc phục tình trạng thiếu nước lỏng, oxy và vi tảo – chúng sẽ không bao giờ có thể kích hoạt lại, chứ chưa nói đến khả năng sinh sản. Do đó, việc họ xâm chiếm mặt trăng là điều không thể. Tuy nhiên, các mẫu vật không hoạt động vẫn còn trên đất mặt trăng và sự hiện diện của chúng đặt ra những câu hỏi về đạo đức, cũng như Matthew Silk, một nhà sinh thái học tại Đại học Edinburgh, chỉ ra. Hơn nữa, tại thời điểm thám hiểm không gian đang cất cánh theo mọi hướng, việc làm ô nhiễm các hành tinh khác có thể đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ mất cơ hội phát hiện sự sống ngoài Trái đất.

Tác giả cảm ơn Emmanuelle Delagoutte và Cédric Hubas của Muséum de Paris, và Robert Wimmer-Schweingruber của Đại học Kiel, vì đã đọc văn bản và lời khuyên quan trọng của họ.

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc bằng tiếng Anh tại đây hoặc như được xuất bản lần đầu bằng tiếng Pháp tại đây. 

Ảnh: Schokraie E, Warnken U, Hotz-Wagenblatt A, Grohme MA, Hengherr S, và những người khác. (2012), CC B

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://singularityhub.com/2024/02/26/could-shipwrecked-tardigrades-have-colonized-the-moon/