Ay Yerleşimciler: Bilim adamları, Bitkilerin Taze Çarpma Kraterlerinden Ay'daki "Toprak"ta En İyi Büyüyeceğini Söyledi

Bahçenizin büyümesi için neye ihtiyacınız var? Hafif sağanak yağmurla değişen bol güneş ışığının yanı sıra, bitkileri polenlemek için meşgul arılar ve kelebekler de gerekli mineralleri sağlayacak iyi, zengin toprağa ihtiyacınız var. Ancak verimli toprağınızın, sağanak yağmurunuzun, arılarınızın ve kelebeklerinizin olmadığını hayal edin. Ve güneş ışığı ya çok sert ve doğrudandı ya da yoktu, bu da dondurucu sıcaklıklara neden oluyordu.

Bitkiler böyle bir ortamda büyüyebilir mi, eğer öyleyse hangileri? Bu soru şu ayda sömürgeciler Gezegensel komşularımızın insan tarafından keşfedilmesi durumunda (veya ne zaman) bu sorunla (ve Mars'ın) başa çıkmak zorunda kalacağız. Şimdi yeni bir çalışma, İletişim Biyolojisi bölümünde yayınlandı, yanıtlar vermeye başladı.

Araştırmanın arkasındaki araştırmacılar hızlı büyüyen bitkiyi yetiştirdiler Arabidopsis thaliana Apollo astronotları tarafından ayın üç farklı yerinden getirilen ay regolit (toprak) örneklerinde.

Kuru ve Çorak Toprak

Bu ilk defa değil girişimlerde bulunuldu içinde bitki yetiştirmek ay regolitiama neden gelişmediklerini gösteren ilk şey bu.

Ay regoliti karasal topraklardan çok farklıdır. Öncelikle Dünya'daki toprağın özelliği olan organik maddeleri (solucanlar, bakteriler, çürüyen bitki maddeleri) içermiyor. Ayrıca doğal bir su içeriğine de sahip değildir.

Ancak karasal topraklarla aynı minerallerden oluştuğu için su, güneş ışığı ve hava eksikliğinin ay habitatında bitki yetiştirilerek giderildiği varsayılırsa regolit bitki yetiştirme potansiyeline sahip olabilir.

Araştırma durumun gerçekten de böyle olduğunu gösterdi. tohumları a. thaliana Apollo materyalinde karasal toprakta olduğu gibi aynı oranda çimlendi. Ancak karasal topraktaki bitkiler kök salmaya ve yaprak vermeye devam ederken, Apollo fideleri bodurdu ve kök gelişimi zayıftı.

Araştırmanın ana itici gücü bitkileri genetik düzeyde incelemekti. Bu, bilim adamlarının hangi spesifik çevresel faktörlerin strese karşı en güçlü genetik tepkileri uyandırdığını anlamalarına olanak sağladı. Tüm Apollo fidelerindeki stres reaksiyonunun çoğunun, ay örneklerinde bulunan tuzlardan, metalden ve oldukça reaktif olan oksijenden (son ikisi karasal toprakta yaygın değildir) kaynaklandığını buldular.

Üç Apollo örneği farklı boyutlarda etkilendi; Apollo 11 örnekleri en yavaş büyüyen örnek oldu. Üç Apollo toprağının kimyasal ve mineralojik bileşiminin birbirine ve karasal numuneye oldukça benzer olduğu göz önüne alındığında, araştırmacılar, oyundaki tek gücün besinler olmadığından şüpheleniyorlardı.

JSC-1A olarak adlandırılan karasal toprak, normal bir toprak değildi. Ay yüzeyini simüle etmek için özel olarak hazırlanmış bir mineral karışımıydı ve hiçbir organik madde içermiyordu.

Başlangıç ​​malzemesi tıpkı ay regolitinde olduğu gibi bazalttı. Karasal versiyon aynı zamanda bir analog olarak doğal volkanik cam da içeriyordu.camsı aglütinatlar”—ay regolitinde bol miktarda bulunan, erimiş camla karışmış küçük mineral parçaları.

Bilim adamları, aglütinatların, Apollo toprağındaki fidelerin karasal toprağa kıyasla büyümemesinin ve ayrıca üç ay örneği arasındaki büyüme desenleri arasındaki farkın potansiyel nedenlerinden biri olduğunu fark etti.

Aglütinatlar ay yüzeyinin ortak bir özelliğidir. İronik bir şekilde, "ay bahçeciliği" adı verilen bir süreçle oluşuyorlar. Bu, ay yüzeyinin kozmik radyasyon, güneş rüzgarı ve uzayın aşınması olarak da bilinen küçük meteorlar tarafından bombardımanı yoluyla regolitin değişme şeklidir.

Yüzeye çarpan minik göktaşlarını yavaşlatacak bir atmosfer bulunmadığından, yüksek hızla çarparak erimeye ve çarpma yerinde sönmeye (hızlı soğumaya) neden olurlar.

Yavaş yavaş, cam tarafından bir arada tutulan küçük mineral kümeleri birikir. Ayrıca uzayda aşınma süreciyle oluşan küçük demir metal parçacıkları (nanofaz demir) içerirler.

Apollo numunelerindeki camsı aglütinatlar ile karasal numunedeki doğal volkanik cam arasındaki en büyük fark bu demirdir. Bu aynı zamanda bitkinin genetik profilinde tanımlanan metalle ilişkili stresin de en olası nedeniydi.

Dolayısıyla, ay substratlarındaki aglütinatların varlığı, Apollo fidelerinin, JSC-1A'da yetiştirilen fidelerle, özellikle de Apollo 11'dekilerle karşılaştırıldığında zorluk yaşamasına neden oldu. Bir Ay regolit örneğindeki aglütinatların bolluğu, malzemenin yüzeyde maruz kaldığı sürenin uzunluğuna bağlıdır; buna ""olgunlukbir ay toprağının.

Çok olgun topraklar uzun süre yüzeyde kalmıştır. Regolitin kraterler oluşturan daha yeni çarpma olayları tarafından bozulmadığı yerlerde bulunurlar, oysa olgunlaşmamış topraklar (yüzeyin altından) taze kraterlerin çevresinde ve dik krater yamaçlarında meydana gelir.

Üç Apollo örneği farklı olgunluklara sahipti; Apollo 11 malzemesi en olgun olanıydı. En fazla nanofaz demiri içeriyordu ve genetik profilinde metalle ilişkili en yüksek stres belirteçlerini sergiledi.

Genç Toprağın Önemi

Çalışma, daha olgun regolitin, daha az olgun toprağa kıyasla fide yetiştirmek için daha az etkili bir substrat olduğu sonucuna varıyor. Bu önemli bir sonuçtur çünkü regolitin kaynak olarak kullanıldığı ay habitatlarında bitkilerin yetiştirilebileceğini göstermektedir. Ancak habitatın konumu toprağın olgunluğuna göre yönlendirilmelidir.

Ve son bir düşünce: Bulguların dünyamızın bazı yoksul bölgelerine de uygulanabileceği beni çok etkiledi. "Okullara ve hastanelere daha iyi harcanabilecekken neden bu kadar parayı uzay araştırmalarına harcayalım?" şeklindeki eski argümanın provasını yapmak istemiyorum. Bu başka bir yazının konusu olur.

Peki bu araştırmaların sonucunda ortaya çıkan ve Dünya'da uygulanabilecek teknolojik gelişmeler var mı? Strese bağlı genetik değişiklikler hakkında öğrenilenler kuraklığa daha dayanıklı mahsuller geliştirmek için kullanılabilir mi? Veya daha yüksek metal seviyelerini tolere edebilen bitkiler?

Ay'da bitki yetiştirmenin Dünya'daki bahçelerin daha yeşil büyümesine yardımcı olması büyük bir başarı olurdu.

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

Resim Kredi: Kevin Gill / Flickr

• Akıllı para. Avrupa'nın En İyi Bitcoin ve Kripto Borsası.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. SERBEST ERİŞİM.
• KriptoHawk. Altcoin Radarı. Ücretsiz deneme.
• Kaynak: https://singularityhub.com/2022/05/15/moon-settlers-scientists-say-plants-will-grow-best-in-lunar-soil-from-fresh-impact-craters/