Cientistas dispararam tardígrados de uma arma para ver se sobreviviam a impactos espaciais

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Créditos: Steve Gschmeissner / Science Photo Library / Getty Images.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Podemos agora adicionar “ser disparado de uma arma em alta velocidade” à lista crescente de coisas estranhas que os tardígrados podem sobreviver.

Como nós sabemos? Os cientistas realmente fizeram isso – e, acredite ou não, é por uma boa causa. Eles queriam saber se organismos semelhantes ao tardígrado poderiam sobreviver a certas condições no espaço, a fim de delimitar sobre onde e como poderíamos encontrar vida extraterrestre no Sistema Solar – e como poderíamos evitar contaminar o espaço.

Tardígrados, invertebrados microscópicos também conhecidos como ursos-d’água, são globalmente onipresentes, encontrados em ecossistemas terrestres e aquáticos em quase todos os lugares. Isso dificilmente é uma surpresa, realmente: as criaturas minúsculas são capazes de sobreviver a algumas condições insanas.

Quando as condições ficam ruins, eles podem secar, reconfigurar seus corpos e entrar em animação suspensa – chamada de dessecação – por anos. Você pode colocar eles praticamente em qualquer situação: temperaturas congelantes, oxigênio zero, altas pressões, o vácuo do espaçoradiação cósmica e até mesmo fervura.

Essas feras ditas “indestrutíveis” chegaram às manchetes mundiais em 2019, quando uma espaçonave com alguns deles pousou na Lua, gerando especulações sobre a sobrevivência dos tardígrados em nosso satélite.

Certamente levantou algumas questões interessantes. Quão violento o impacto os tardígrados poderiam sobreviver? A resposta teria implicações para a astrobiologia, incluindo o modelo de panspermia, que propõe que a vida pode ser distribuída por todo o cosmos por meio de asteroides e cometas que colidem com planetas.

Também pode nos dizer a probabilidade de os tardígrados sobreviverem em lugares como a Lua ou a lua marciana de Fobos, que poderia ter sido impactada por material ejetado da Terra e de Marte, respectivamente, potencialmente carregando vida microscópica.

Finalmente, pode nos ajudar a avaliar a taxa de sobrevivência de organismos semelhantes ao tardígrado nas plumas de água salgada ejetadas de mundos oceânicos gelados como Europa e Encélado.

Então, a astroquímica Alejandra Traspas e o astrofísico Mark Burchell, ambos da Universidade de Kent, no Reino Unido, criaram um experimento para descobrir.

Burchell é especialista em impactos de hipervelocidade e seu departamento possui uma arma de gás leve de dois estágios, que usa um processo de duas etapas para acelerar projéteis. Primeiro a pólvora, depois um gás leve como o hidrogênio ou o hélio colocado sob pressurização rápida, são usados ​​para atingir velocidades de até 8 quilômetros por segundo.

Os pesquisadores carregaram dois ou três indivíduos de Hypsibius dujardini, uma espécie de tardígrado de água doce, cada um em uma série de sabots de náilon, que foram congelados para induzir o estado de hibernação das criaturas, conhecido como criptobiose.

Esses sabots foram carregados na arma e disparados contra alvos de areia em uma câmara de vácuo em uma faixa de velocidades de 0,556 a 1,00 quilômetros por segundo.

O alvo de areia foi então despejado em uma coluna de água para isolar os tardígrados, que foram separados e observados para determinar quanto tempo levaram para reviver do estado de criptobiose. Como controle, 20 tardígrados foram congelados e não disparados de uma arma.

Todos os tardígrados de controle se recuperaram após cerca de 8 ou 9 horas. Os tardígrados impactados sobreviveram até a uma velocidade de impacto de 825 metros por segundo; mas demoraram mais para se recuperar, sugerindo danos internos. A próxima velocidade mais alta, 901 metros por segundo, resultou em uma geleia de tardígrado. (Isso ainda é maior do que muitas velocidades de cano de arma de fogo.)

“Nos tiros de até 0,825 quilômetros por segundo, tardígrados intactos foram recuperados após o tiro, mas nos tiros de alta velocidade apenas fragmentos de tardígrados foram recuperados”, escreveram os pesquisadores em seu estudo.

“Assim, logo após o início da letalidade, os tardígrados também foram fisicamente fragmentados à medida que a velocidade do impacto aumentava”.

Isso sugere que o limite de sobrevivência da velocidade de impacto está entre esses dois números, equivalente a uma pressão de choque de 1,14 gigapascals – o que coloca algumas restrições sérias em sua capacidade de sobrevivência ao impacto.

Embora o estudo não responda diretamente à pergunta sobre se os tardígrados do Beresheet sobreviveram após a queda da Lua, sabemos que os dados finais recebidos da espaçonave indicaram uma velocidade vertical de 134,3 m/seg e velocidade horizontal de 946,7 m/seg.

Parte do material ejetado da Terraexpelido de impactos de meteoritos, atinge a Lua dentro da faixa de sobrevivência dos tardígrados. Então… é possível que os tardígrados sobrevivam a essa viagem.

Para Fobos, o cenário é mais sombrio: estima-se que o material de Marte de impactará Fobos a velocidades entre 1 e 4,5 quilômetros por segundo; e, no caso improvável de qualquer tardígrado sobreviver, a forte radiação solar e cósmica garantiria que eles não sobrevivessem por muito tempo.

Para as plumas de luas geladas, a velocidade de passagem de qualquer espaçonave amostrando a água ejetada produziria altas velocidades, mas isso significa apenas que podemos precisar ser criativos. As pressões de choque geradas assim poderiam ser mitigadas por um coletor de aerogel ou usando um orbitador para reduzir as velocidades relativas da espaçonave e das plumas, sugerem os pesquisadores.

“O fato de estruturas complexas sofrerem danos em eventos de choque não é uma surpresa”, escreveram os pesquisadores. “A peculiaridade aqui pode ser que a recuperação e a sobrevivência ainda são possíveis até pouco antes dos eventos de impacto começarem a fragmentar os tardígrados”.

Eles sugerem que pesquisas futuras realizem observações contínuas dos tardígrados, para determinar como o disparo de uma arma afeta sua sobrevivência a longo prazo.

A pesquisa foi publicada na Astrobiology.