سرنوشت خرس‌های آبی مسافر ماه چه شد؟ آیا تصادفا ماه را از حیات باردار کردیم؟
خرس‌های آبی(Tardigrade) که سال ۲۰۱۹ به همراه یک کاوشگر فضایی روی ماه سقوط کردند، توانایی لازم را برای تحمل شرایط ماه را دارند؟ دانشمندان در این زمینه چه میگویند آیا ممکن است هنوز زنده باشند؟
بیش از پنج سال پیش در روز ۲۲ فوریه ۲۰۱۹، یک کاوشگر فضایی بدون سرنشین در مدار اطراف ماه قرار گرفت. این کاوشگر موسوم به «برشیت»(Beresheet) اولین فضاپیمای خصوصی بود که قرار بود یک فرود نرم را روی ماه انجام دهد. در میان محموله‌های کاوشگر، «خرس‌های آبی»(Tardigrade) نیز وجود داشتند که به دلیل توانایی زنده ماندن در خشن‌ترین شرایط آب‌وهوایی شهرت دارند.
به نقل از اسپیس، این مأموریت از همان ابتدا با مشکل روبه‌رو شد زیرا دوربین‌های ردیاب ستاره که برای تعیین جهت کاوشگر و کنترل درست موتورهای آن طراحی شده بودند، آسیب دیدند. محدودیت‌های بودجه، یک طرح ساده‌تر را تحمیل کرده بودند و اگرچه مرکز فرماندهی می‌توانست برخی از مشکلات را حل کند اما وضعیت در روز فرود که ۱۱ آوریل بود، پیچیده‌تر شد.
در مسیر رسیدن به ماه، کاوشگر با سرعت زیاد در حال حرکت بود و برای فرود نرم باید سرعت آن کاهش می‌یافت. هنگام مانور ترمز، ژیروسکوپ از کار افتاد و موتور اولیه را متوقف کرد. در ارتفاع ۱۵۰ متری، برشیت همچنان با سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کرد. این سرعت بسیار بیشتر از آن بود که کاوشگر به موقع متوقف شود. برخورد کاوشگر با ماه شدید بود. کاوشگر متلاشی شد و بقایای آن در فاصله حدود ۱۰۰ متری پراکنده شدند. «مدارگرد شناسایی ماه»(LRO) ناسا در ۲۲ آوریل از این منطقه عکسبرداری کرد و اطلاعات فرود را در اختیار دانشمندان قرار داد.
حیواناتی که می‌توانند هر شرایطی را تحمل کنند
با توجه به سرنوشت کاوشگر، تکلیف خرس‌های آبی که همراه با آن در حال حرکت بودند، چه شد؟ با توجه به توانایی‌های قابل توجه خرس‌های آبی برای زنده ماندن در موقعیت‌هایی که تقریبا هر حیوان دیگری را از بین می‌برند، آیا آنها می‌توانند ماه را آلوده کنند؟ آیا ممکن است که خرس‌های آبی بتوانند خود را در آنجا تکثیر کنند و در آن ساکن شوند؟
خرس‌های آبی، حیوانات میکروسکوپی هستند که طول آنها کمتر از یک میلی‌متر است. آنها دارای نورون‌ها، یک دهان در انتهای خرطوم جمع‌شونده، روده حاوی میکروبیوتا و چهار جفت پای غیر مفصلی هستند که به پنجه ختم می‌شوند. بیشتر خرس‌های آبی، دو چشم دارند و اجداد آنها با بندپایان مانند حشرات و عنکبوتیان مشترک است.
بیشتر خرس‌های آبی در محیط‌های آبی زندگی می‌کنند اما می‌توان آنها را در هر محیطی حتی محیط‌های شهری یافت. «امانوئل دلاگوت»(Emmanuelle Delagoutte) پژوهشگر «مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه»(CNRS)، خرس‌های آبی را در خزه‌ها و گلسنگ‌های پارک «باغ گیاهان»(Jardin des Plantes) در پاریس جمع‌آوری می‌کند. خرس‌های آبی برای فعال بودن، تغذیه کردن از ریزجلبک‌ها، به حرکت درآمدن، پرورش یافتن و تکثیر شدن باید توسط یک لایه آب احاطه شوند. آنها از راه جفت‌گیری یا بکرزایی و حتی در حالت شبه‌نرمادگی تولید مثل می‌کنند. زندگی فعال یک خرس آبی بین سه تا ۳۰ ماه است.
خرس‌های آبی به دلیل توانایی مقاومت کردن در برابر شرایطی که نه روی زمین و نه روی ماه وجود دارد، مشهور هستند. آنها می‌توانند متابولیسم خود را با از دست دادن ۹۵ درصد از آب بدن متوقف کنند. برخی از گونه‌های خرس آبی، نوعی قند به نام «ترهالوز»(Trehalose) را تولید می‌کنند که عملکرد ضدیخ را دارد. برخی دیگر، پروتئین‌هایی را تولید می‌کنند که تصور می‌شود ترکیبات سلولی را با یک شبکه آمورف ترکیب می‌کنند. این شبکه، مقاومت و محافظت را برای همه سلول‌ها فراهم می‌کند.
در طول کم‌آبی، بدن خرس آبی می‌تواند تا نصف اندازه طبیعی خود کوچک شود. پاها ناپدید می‌شوند و فقط پنجه‌ها قابل مشاهده می‌مانند. این حالت که به عنوان «نهان‌زیوی»(Cryptobiosis) شناخته می‌شود، تا زمانی ادامه می‌یابد که شرایط برای زندگی فعال دوباره مساعد شود.
خرس‌های آبی با توجه به گونه خود، زمان کمتر یا بیشتری را برای کم‌آبی دارند و همه نمونه‌های یک گونه موفق نمی‌شوند تا به زندگی فعال بازگردند. گونه‌های بزرگسال خرس آبی با قابلیت تحمل کم‌آبی، برای چند دقیقه در دمای منفی ۲۷۲ درجه سلسیوس یا بالای ۱۵۰ درجه سلسیوس و برای بلندمدت، در معرض دوزهای بالای پرتوهای گاما به میزان ۱۰۰۰ یا ۴۴۰۰ گری زنده می‌مانند. در مقایسه باید توجه داشت که دوز ۱۰ گری برای انسان کشنده است و ۴۰ تا ۵۰ هزار گری، همه انواع مواد را استریل می‌کند. با وجود این، دوز تشعشع هر چقدر باشد، تخم‌های دیرگرم را از بین می‌برد. علاوه بر این، حفاظت ارائه‌شده توسط نهان‌زیوی همیشه واضح نیست.
زندگی قمری
چه اتفاقی برای خرس‌های آبی فرودآمده روی ماه رخ داده است؟ آیا هیچ یک از آنها هنوز زنده هستند؟ آیا زیر رگولیت ماه که عمق آن از چند متر تا چند ده متر متغیر است، مدفون شده‌اند؟
اول از همه، آنها احتمالا از برخورد جان سالم به در برده‌اند. بررسی‌های آزمایشگاهی نشان داده‌اند نمونه‌های یخ‌زده یک گونه از خرس آبی موسوم به «هیپسیبیوس دوژاردینی»(Hypsibius dujardini) که با سرعت ۳۰۰۰ کیلومتر در ساعت در خلاء حرکت می‌کرده‌اند، وقتی به شن‌ها کوبیده شدند، آسیب مرگباری دیدند. با وجود این، آنها از برخوردهای با سرعت ۲۶۰۰ کیلومتر در ساعت یا کمتر جان سالم به در بردند و فرود سخت آنها روی ماه، بسیار کندتر بود.
سطح ماه در برابر ذرات خورشیدی و پرتوهای کیهانی، به ویژه پرتوهای گاما محافظت نمی‌شود اما خرس‌های آبی در چنین شرایطی نیز می‌توانند مقاومت کنند. «روبرت ویمر شواینروبر»(Robert Wimmer-Schweingruber) استاد «دانشگاه کیل»(University of Kiel) در آلمان و گروهش دریافتند دوز پرتوهای گاما که به سطح ماه برخورد می‌کنند، در مقایسه با دوزهای ذکر شده در بالا، دائمی اما کم بوده‌اند. قرار گرفتن به مدت ۱۰ سال در معرض پرتوهای گامای ماه، با دوز حدود یک گری مطابقت دارد.
پس از آن، موضوع زندگی روی ماه مطرح می‌شود. خرس‌های آبی باید در برابر کمبود آب و همچنین، دماهای بین منفی ۱۷۰ تا منفی ۱۹۰ درجه سلسیوس در طول شب قمری و ۱۰۰ تا ۱۲۰ درجه سلسیوس در روز مقاومت کنند. یک روز یا شب قمری مدت زیادی طول می‌کشد و فقط کمی کمتر از ۱۵ روز زمینی است. کاوشگر برشیت برای مقاومت کردن در برابر چنین شرایطی طراحی نشده بود و حتی اگر سقوط نمی‌کرد، پس از چند روز زمینی همه فعالیت‌های آن متوقف می‌شدند.
با وجود تحمل بالا، خرس‌های آبی نمی‌توانند بر کمبود آب مایع، اکسیژن و ریزجلبک‌ها غلبه کنند. در صورت نبودن این موارد، آنها هرگز نمی‌توانند دوباره فعال شوند؛ چه رسد به این که دوباره تولید مثل کنند. بنابراین، سکونت آنها روی ماه غیرممکن است.
«متیو سیلک»(Matthew Silk) بوم‌شناس «دانشگاه ادینبرو»(University of Edinburgh) خاطرنشان کرد: با وجود این، نمونه‌های غیرفعال در خاک ماه هستند و حضور آنها، پرسش‌های اخلاقی را ایجاد می‌کند. علاوه بر این، در زمانی که اکتشافات فضایی در همه جهات در حال انجام شدن هستند، آلوده کردن سیارات دیگر می‌تواند به این معنی باشد که ما فرصت کشف حیات فرازمینی را از دست خواهیم داد.
ایسنا/Space
This article was originally published at The Conversation. The publication contributed the article to Space.com's Expert Voices: Op-Ed & Insights.
بیشتربخوانید:
شلیک به خرس‌های آبی با تفنگ؛جان‌سخت‌ترین موجود جهان سفر بین‌ستاره‌ای را تاب می‌آورد؟
گزارشی مشابه مربوط ۲۰۲۱:آیا این جانور فناناپذیر از برخورد شدید با ماه جان سالم به در برده است؟
۲۰۱۹: احتمال حیات هزاران جاندار میکروسکوپی روی سطح ماه بعد از سقوط فضاپیمای برشیت