מתיישבי ירח: מדענים אומרים שצמחים יגדלו בצורה הטובה ביותר ב"אדמה" של הירח ממכתשי השפעה טריים

מה אתה צריך כדי לגרום לגינה שלך לצמוח? כמו גם שפע של שמש מתחלפת בממטרים עדינים של גשם - ודבורים ופרפרים עסוקים כדי להאביק את הצמחים - אתה צריך אדמה טובה ועשירה כדי לספק מינרלים חיוניים. אבל תארו לעצמכם שלא הייתה לכם אדמה עשירה, או ממטרים של גשם, או דבורים ופרפרים. והשמש הייתה חזקה וישירה מדי או נעדרת - גרמה לטמפרטורות קפואות.

האם צמחים יכולים לגדול בסביבה כזו - ואם כן, אילו? זו השאלה ש מתנחלים על הירח (ומאדים) יצטרכו להתמודד אם (או כאשר) חקר אנושי של שכנינו הפלנטריים יתקדם. עכשיו מחקר חדש, פורסם בביולוגיית תקשורת, התחילה לספק תשובות.

החוקרים מאחורי המחקר טיפחו את הצמח הגדל במהירות Arabidopsis thaliana בדגימות של רגולית (אדמה) ירחי שהוחזרו משלושה מקומות שונים על הירח על ידי האסטרונאוטים של אפולו.

אדמה יבשה ועקרה

זו לא הפעם הראשונה שזו נעשו ניסיונות לגדל בו צמחים ריגולית ירח, אבל זה הראשון להדגים למה הם לא משגשגים.

הרגולית הירח שונה מאוד מקרקעות יבשתיות. בתור התחלה, הוא אינו מכיל חומר אורגני (תולעים, חיידקים, חומר צמחי מתכלה) האופייני לאדמה על פני כדור הארץ. גם אין לו תכולת מים אינהרנטית.

אבל הוא מורכב מאותם מינרלים כמו קרקעות יבשתיות, אז בהנחה שהמחסור במים, באור השמש ובאוויר משפר על ידי טיפוח צמחים בתוך בית גידול ירח, אז לרגוליט יכול להיות פוטנציאל לגדל צמחים.

המחקר הראה שזה אכן כך. זרעים של א. תליאנה נבטו באותה קצב בחומר אפולו כפי שנבטו באדמה היבשתית. אבל בעוד הצמחים באדמה היבשתית המשיכו לפתח מניות שורשים והוציאו עלים, שתילי אפולו היו עצורים ובעלי צמיחה ירודה של שורשים.

עיקר המחקר היה בחינת צמחים ברמה הגנטית. זה אפשר למדענים לזהות אילו גורמים סביבתיים ספציפיים עוררו את התגובות הגנטיות החזקות ביותר ללחץ. הם גילו שרוב תגובת הלחץ בכל שתילי אפולו הגיעה ממלחים, מתכת וחמצן שהוא מאוד תגובתי (ששניים האחרונים אינם נפוצים באדמה יבשתית) בדגימות הירח.

שלוש דגימות אפולו הושפעו בהיקפים שונים, כאשר דגימות אפולו 11 היו האיטיות ביותר לצמוח. בהתחשב בעובדה שההרכב הכימי והמינרלוגי של שלוש קרקעות אפולו היו דומות למדי זו לזו, ולדגימה היבשתית, החוקרים חשדו שחומרי הזנה אינם הכוח היחיד שמשחק.

האדמה היבשתית, המכונה JSC-1A, לא הייתה אדמה רגילה. זה היה תערובת של מינרלים שהוכנה במיוחד כדי לדמות את פני הירח, ולא הכילה חומר אורגני.

חומר המוצא היה בזלת, בדיוק כמו ברגולית הירח. הגרסה הארצית הכילה גם זכוכית וולקנית טבעית כאנלוגי ל"מצטברים זגוגיים"- שברי מינרלים קטנים מעורבים בזכוכית מותכת - שנמצאים בשפע בריגולית הירח.

המדענים זיהו את האגלוטינים כאחת הסיבות הפוטנציאליות לחוסר צמיחה של השתילים באדמת אפולו בהשוואה לאדמה היבשתית, וגם להבדלים בדפוסי הגדילה בין שלוש דגימות הירח.

אגרלוטינים הם תכונה נפוצה של פני הירח. למרבה האירוניה, הם נוצרים על ידי תהליך המכונה "גינון ירח". זו הדרך בה משתנה הרגולית, באמצעות הפצצה של פני הירח על ידי קרינה קוסמית, רוח שמש ומטאוריטים זעירים, הידועים גם כבליית חלל.

מכיוון שאין אטמוספירה להאט את המטאוריטים הזעירים הפוגעים במשטח, הם פוגעים במהירות גבוהה, גורמים להמסה ולאחר מכן לכיבוי (התקררות מהירה) באתר הפגיעה.

בהדרגה מצטברים אגרגטים קטנים של מינרלים, המוחזקים יחד בזכוכית. הם מכילים גם חלקיקים זעירים של מתכת ברזל (ברזל ננופאזי) שנוצרו בתהליך בליית החלל.

הברזל הזה הוא ההבדל הגדול ביותר בין האגלוטינים הזגוגיים בדגימות אפולו לבין הזכוכית הוולקנית הטבעית בדגימה היבשתית. זה היה גם הגורם הסביר ביותר ללחץ הקשור למתכת שזוהה בפרופילים הגנטיים של הצמח.

לכן נוכחותם של אגלוטינים במצעי הירח גרמה לשתילי אפולו להיאבק בהשוואה לשתילים שגדלו ב-JSC-1A, במיוחד אלו של אפולו 11. שפע האגלוטינים בדגימת רגוליט ירחי תלוי במשך הזמן בו החומר נחשף על פני השטח, אשר מכונה "בגרות" של אדמת ירח.

קרקעות בוגרות מאוד היו על פני השטח במשך זמן רב. הם נמצאים במקומות שבהם הרגולית לא הופרעה על ידי אירועי פגיעה עדכניים יותר שיצרו מכתשים, ואילו קרקעות לא בוגרות (מלמטה לפני השטח) מתרחשות סביב מכתשים טריים ועל מדרונות מכתשים תלולים.

לשלוש דגימות אפולו היו בשלות שונות, כאשר החומר של אפולו 11 היה הבוגר ביותר. הוא הכיל הכי הרבה ברזל ננו-פאזי והציג את סמני הלחץ הגבוהים ביותר הקשורים למתכת בפרופיל הגנטי שלו.

החשיבות של אדמה צעירה

מסקנת המחקר היא שהרגוליט הבוגר יותר היה מצע פחות יעיל לגידול שתילים מאשר האדמה הפחות בוגרת. זוהי מסקנה חשובה, מכיוון שהיא מוכיחה שניתן לגדל צמחים בבתי גידול לירח באמצעות הרגולית כמשאב. אבל שמיקום בית הגידול צריך להיות מונחה על ידי בשלות הקרקע.

ומחשבה אחרונה: הדהים אותי שהממצאים יכולים לחול גם על כמה מהאזורים העניים של עולמנו. אני לא רוצה לחזור על הטיעון הישן של "למה לבזבז את כל הכסף הזה על חקר חלל כשאפשר לבזבז אותו טוב יותר על בתי ספר ובתי חולים?". זה יהיה נושא למאמר אחר.

אבל האם יש פיתוחים טכנולוגיים הנובעים מהמחקר הזה שיכולים להיות ישימים על כדור הארץ? האם ניתן להשתמש במה שנלמד על שינויים גנטיים הקשורים ללחץ כדי לפתח יבולים עמידים יותר לבצורת? או צמחים שיכולים לסבול רמות גבוהות יותר של מתכות?

זה יהיה הישג גדול אם לגרום לצמחים לגדול על הירח לעזור לגנים לצמוח ירוק יותר על פני כדור הארץ.

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

תמונת אשראי: קווין גיל / פליקר

• Coinsmart. בורסת הביטקוין והקריפטו הטובה באירופה.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה חופשית.
• CryptoHawk. רדאר אלטקוין. ניסיון חינם.
• מקור: https://singularityhub.com/2022/05/15/moon-settlers-scientists-say-plants-will-grow-best-in-lunar-soil-from-fresh-impact-craters/