((Steve Gschmeissner/Science Photo Library/Getty Images) Zu der immer länger werdenden Liste seltsamer Dinge, die Bärtierchen überleben können, können wir nun „mit hoher Geschwindigkeit aus einer Waffe abgefeuert werden“ hinzufügen.
Woher wissen wir? Wissenschaftler haben es tatsächlich getan – und ob Sie es glauben oder nicht, es ist für einen guten Zweck. Sie wollten wissen, ob Bärtierchen-ähnliche Organismen unter bestimmten Bedingungen im Weltraum überleben können, um Beschränkungen dafür festzulegen, wo und wie wir außerirdisches Leben im Sonnensystem finden könnten – und wie wir eine Kontamination vermeiden könnten.
Bärtierchen, mikroskopisch kleine Wirbellose, auch Wasserbären und Moosferkel genannt, sind weltweit allgegenwärtig und kommen sowohl in Land- als auch in Wasserökosystemen praktisch überall vor. Das ist eigentlich keine Überraschung: Die winzigen Kreaturen können einige wahnsinnige Bedingungen überleben.
Wenn die Bedingungen schlimm werden, können sie austrocknen, ihren Körper umgestalten und für Jahre in einen schwebenden Zustand verfallen, der als Austrocknung bezeichnet wird. Sie können praktisch alles auf sie werfen: eiskalte Temperaturen , kein Sauerstoff, hohe Drücke, das Vakuum des Weltraums , kosmische Strahlung und sogar gekocht werden.
Diese sogenannten „unzerstörbaren“ Biester sorgten 2019 weltweit für Schlagzeilen, als ein Raumschiff, das einige davon an Bord hatte, abstürzte der Mond , Aufforderung Spekulationen über das Überleben der Bärtierchen auf unserem Satelliten.
Es warf sicherlich einige interessante Fragen auf. Was für ein heftiger Aufprall dürfen Überleben Bärtierchen? Die Antwort hätte Auswirkungen auf die Astrobiologie, einschließlich des Panspermie-Modells, das besagt, dass sich Leben über Asteroiden und Kometen, die auf Planeten prallen, im gesamten Kosmos verbreiten kann.
Es kann uns auch Aufschluss darüber geben, wie wahrscheinlich es ist, dass Bärtierchen an Orten wie dem Mond oder dem Marsmond Phobos überleben, der möglicherweise durch Auswurf von der Erde getroffen wurde Mars bzw. potenziell mikroskopisch kleines Leben in sich tragen.
Schließlich kann es uns helfen, die Überlebensrate von Bärtierchen-ähnlichen Organismen in den Salzwasserwolken abzuschätzen, die von eisigen Ozeanwelten wie Europa und Enceladus ausgestoßen werden.
Um das herauszufinden, entwarfen die Astrochemikerin Alejandra Traspas und der Astrophysiker Mark Burchell, beide von der University of Kent im Vereinigten Königreich, ein Experiment.
Burchell ist auf Hypergeschwindigkeitseinschläge spezialisiert und seine Abteilung verfügt über eine zweistufige Leichtgaskanone , das ein zweistufiges Verfahren zur Beschleunigung von Projektilen nutzt. Zuerst wird Schießpulver und dann ein leichtes Gas wie Wasserstoff oder Helium verwendet, das schnell unter Druck gesetzt wird, um Geschwindigkeiten von bis zu 8 Kilometern pro Sekunde zu erreichen.
Die Forscher luden zwei oder drei Personen ein Hypsibius dujardini , einer Art von Süßwasser-Bärtierchen, jeweils in eine Reihe von Nylon-Sabots, die eingefroren wurden, um den als Tun bekannten Winterschlafzustand der Tiere herbeizuführen.
Diese Treibkäfige wurden dann in die Kanone geladen und in einer Vakuumkammer mit einer Geschwindigkeit von 0,556 bis 1,00 Kilometern pro Sekunde auf Sandziele abgefeuert.
Das Sandziel wurde dann in eine Wassersäule gegossen, um die Bärtierchen zu isolieren, die abgetrennt und beobachtet wurden, um festzustellen, wie lange es dauerte, bis sie aus dem Tun-Zustand wieder auflebten. Als Kontrolle wurden 20 Bärtierchen eingefroren und nicht aus einer Waffe geschossen.
Alle Kontrollbärtierchen erholten sich nach etwa 8 oder 9 Stunden. Die getroffenen Bärtierchen überlebten bis zu einer Aufprallgeschwindigkeit von 825 Metern pro Sekunde; aber es dauerte länger, bis sie sich erholten, was auf einen inneren Schaden hindeutet. Die nächsthöhere Geschwindigkeit, 901 Meter pro Sekunde, führte zu einem Bärtierchenstau. (Das ist immer noch höher als viele andere Mündungsgeschwindigkeiten von Handfeuerwaffen .)
„Bei den Schüssen bis einschließlich 0,825 Kilometer pro Sekunde wurden nach dem Schuss intakte Bärtierchen geborgen, bei den schnelleren Schüssen wurden jedoch nur Fragmente der Bärtierchen geborgen.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
„Kurz nach Beginn der Letalität wurden die Bärtierchen also mit zunehmender Aufprallgeschwindigkeit auch physisch auseinandergebrochen.“
Dies deutet darauf hin, dass die Schwelle für die Überlebensfähigkeit der Aufprallgeschwindigkeit zwischen diesen beiden Zahlen liegt, was einem Stoßdruck von 1,14 Gigapascal entspricht – was ihre Überlebensfähigkeit beim Aufprall erheblich einschränkt.
Die Studie beantwortet zwar nicht direkt die Frage, ob die Beresheet-Bärtierchen es nach dem Mondabsturz zum Leben erweckt haben, aber wir wissen dass die vom Raumschiff empfangenen endgültigen Daten eine vertikale Geschwindigkeit von 134,3 m/s und eine horizontale Geschwindigkeit von 946,7 m/s anzeigten.
Ein Teil des Materials wurde von der Erde ausgeschleudert , durch Meteoriteneinschläge hochgeschleudert, trifft dann im Bereich der Überlebensfähigkeit des Bärtierchens auf dem Mond auf. Es ist also möglich, dass Bärtierchen diese Reise überleben.
Für Phobos ist das Szenario düsterer: Material vom Mars ist eine Schätzung d, um Phobos mit Geschwindigkeiten zwischen 1 und 4,5 Kilometern pro Sekunde zu treffen; Und im unwahrscheinlichen Fall, dass Bärtierchen überleben würden, würde die starke Sonnen- und kosmische Strahlung dafür sorgen, dass sie nicht lange überleben.
Bei eisigen Mondwolken würde die Vorbeifluggeschwindigkeit jedes Raumschiffs, das Proben des ausgestoßenen Wassers nimmt, hohe Geschwindigkeiten erzeugen, aber das bedeutet nur, dass wir möglicherweise kreativ werden müssen. Die dadurch erzeugten Stoßdrücke könnten durch einen Aerogel-Kollektor oder den Einsatz eines Orbiters gemildert werden, um die Relativgeschwindigkeiten des Raumfahrzeugs und der Wolken zu verringern, schlagen die Forscher vor.
„Dass komplexe Strukturen bei Schockereignissen beschädigt werden, ist keine Überraschung“, schrieben die Forscher . „Die Besonderheit hierbei könnte sein, dass Erholung und Überleben noch möglich sind, bis kurz bevor die Einschlagereignisse beginnen, die Bärtierchen auseinanderzubrechen.“
Sie schlagen vor, dass zukünftige Forschungen kontinuierliche Beobachtungen der Bärtierchen durchführen, um festzustellen, wie sich das Abfeuern aus einer Waffe auf ihr langfristiges Überleben auswirkt.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astrobiologie .
H/T: Wissenschaftsmagazin