月亮的陰影可能藏匿了微生物。這就是 A Concern(令人擔(dān)憂)的原因。
微生物能否在月亮?
這就是最近的研究在第 56 屆月球與行星科學(xué)會(huì)議上發(fā)表,希望解決來自美國和加拿大的一組研究人員調(diào)查月球 PSR 區(qū)域微生物長期生存的可能性,這些區(qū)域是位于兩極的隕石坑,由于月球的軸向傾斜很小,看不到陽光。
這項(xiàng)研究有可能幫助研究人員更好地了解他們在整個(gè)太陽系中可能找到生命的不太可能的位置。
在這里,Universe Today 討論了這項(xiàng)令人難以置信的研究John Moores 博士,約克大學(xué)地球與空間科學(xué)研究中心的副教授,該研究的主要作者,關(guān)于這項(xiàng)研究背后的動(dòng)機(jī)、重要結(jié)果、這些發(fā)現(xiàn)如何影響人類對 PSR 的探索、人類探索可能造成的污染,以及任何微生物如何到達(dá) PSR。
那么,這項(xiàng)研究背后的動(dòng)機(jī)是什么?
“幾年前的 2019 年,我參加了一項(xiàng)由佛羅里達(dá)大學(xué)研究員安德魯·舒爾格博士領(lǐng)導(dǎo)的研究,該研究旨在研究月球在航天器上保留微生物污染的潛力,”Moores 博士告訴《今日宇宙》。
“當(dāng)時(shí),我們沒有考慮 PSR,因?yàn)檫@里對紫外線輻射環(huán)境進(jìn)行建模很復(fù)雜。然而,在那之后的幾年里,我以前的學(xué)生,馬里蘭大學(xué)的 Jacob Kloos 博士開發(fā)了一種復(fù)雜的照明模型。
“此外,隨著人們對 PSR 勘探的興趣重新燃起,我們決定重新審視這些地區(qū),并意識(shí)到我們擁有了解它們保護(hù)陸地微生物污染能力所需的所有拼圖。”
在這項(xiàng)研究中,研究人員進(jìn)行了一系列模型,以確定 PSR 中紫外線 (UV) 輻射量的減少和溫度的升高是否可以使微生物在兩個(gè) PSR 隕石坑 Shackleton 和 Faustini 中存活。
研究人員根據(jù)之前涉及進(jìn)入隕石坑的光線建模的研究選擇了這兩個(gè)隕石坑,這兩個(gè)隕石坑也是即將到來的 Artemis 任務(wù)的當(dāng)前著陸點(diǎn)目標(biāo)。
如前所述,由于月球的軸向傾斜(相對于太陽約為 1.5 度),月球 PSR 沒有陽光。就上下文而言,地球的軸向傾斜相對于太陽約為 23.5 度,這導(dǎo)致了我們經(jīng)歷的季節(jié)是地球繞太陽旋轉(zhuǎn)的。
由于這種小的軸向傾斜,某些月球 PSR 隕石坑,如 Shackleton 和 Faustini,可能在數(shù)十億年的時(shí)間里都沒有受到陽光照射。雖然月球缺乏大氣層并且暴露在太空真空中,但這會(huì)產(chǎn)生非常寒冷的口袋,研究人員認(rèn)為這些口袋可以長時(shí)間保存微生物。
那么,這項(xiàng)研究最重要的結(jié)果是什么?
“在太空中,微生物通常會(huì)被高溫和紫外線輻射殺死,”Moores 博士告訴 Universe Today。
“然而,PSR 非常冷且非常暗,因此,它們是太陽系中對航天器上通常存在的各種微生物最具保護(hù)性的環(huán)境之一。需要明確的是,這些微生物不能在這里代謝、復(fù)制或生長,但它們可能會(huì)存活幾十年,直到它們的孢子被真空的影響殺死。構(gòu)成細(xì)胞的有機(jī)分子可能會(huì)持續(xù)更長時(shí)間。
如前所述,月球 PSR 目前是即將到來的NASA Artemis 計(jì)劃,最著名的是沙克爾頓,因?yàn)?PSR 隕石坑內(nèi)可能有水冰袋,未來的宇航員可以將其用于水、燃料和氧氣。
然而,所有太空任務(wù)都存在將不需要的微生物帶到目標(biāo)位置的風(fēng)險(xiǎn),從而可能且不必要地污染原本沒有微生物的原始位置。這可能會(huì)導(dǎo)致收集到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,并在分析數(shù)據(jù)后得出不準(zhǔn)確的結(jié)果,從而可能導(dǎo)致在尋找地球以外生命方面的發(fā)現(xiàn)不準(zhǔn)確。
對于人類的月球任務(wù)尤其如此,因?yàn)槿祟愄焐求a臟的生物,攜帶著無數(shù)的微生物,可以隨他們一起前往月球。因此,PSR 中可能存在的任何微生物都可能受到人類微生物的影響,從而可能殺死它們。
為了解決這個(gè)問題,美國宇航局行星保護(hù)辦公室的任務(wù)是監(jiān)督離開的航天器在發(fā)射前進(jìn)行消毒和清除微生物,但也負(fù)責(zé)確保返回的航天器不會(huì)攜帶來自地球外部的有害微生物。那么,這項(xiàng)研究的結(jié)果如何影響人類對月球 PSR 的探索呢?
Moores 博士告訴 Universe Today,“雖然我們可以很好地清潔機(jī)器人航天器,但對人類探索中使用的設(shè)備和宇航服進(jìn)行凈化要困難得多。因此,人類走進(jìn) PSR 可能會(huì)攜帶更多的污染,其中一些將被留下并保存的時(shí)間比月球上的其他任何地方都長得多。
此外,該研究還指出,關(guān)于 PSR 的“探索時(shí)應(yīng)小心”,但這是指行星保護(hù)嗎?
Moores 博士告訴 Universe Today,“與其說是地球保護(hù)的問題,不如說是將 PSR 保持在盡可能接近原始狀態(tài)以供未來科學(xué)分析的問題。那么問題來了,這種污染在多大程度上重要?這將取決于 PSR 中正在進(jìn)行的科學(xué)工作。
“一個(gè)可能的目標(biāo)是從 PSR 中檢索水冰樣本,以更好地了解它們的起源以及它們是如何在這里找到的。該分析的一部分可能包括觀察冰中存在的有機(jī)分子,這些有機(jī)分子已知存在于其他地方,例如彗星內(nèi)部。如果盡量減少來自陸地來源的污染,這種分析就會(huì)更容易。
如果月球 PSR 上有微生物,那么問題就變成了它們是如何到達(dá)那里的。考慮到月球表面的重隕石坑,它們可能來自太陽系其他地方或更遠(yuǎn)處的撞擊體。
然而,人類也派出了一些撞擊月球表面的航天器,包括在阿波羅任務(wù)之前發(fā)生的 Ranger 航天器,但這些航天器在月球赤道附近墜毀,遠(yuǎn)離兩極。
2009 年NASA 的月球隕石坑觀測和傳感衛(wèi)星 (LCROSS) 任務(wù)到月球故意將其 Centaur 上級(jí)撞入 Cabeus 隕石坑,這是一個(gè)距離月球南極約 100 公里(62 英里)的 PSR 隕石坑,目的是測量噴射羽流產(chǎn)生的水量。
但是,微生物是如何到達(dá)月球 PSR 的,這能告訴我們關(guān)于月球的形成和演化的什么信息?
“PSR 中已經(jīng)存在陸地微生物污染的可能性很低,但并非為零,”Moores 博士告訴 Universe Today。
“幾艘航天器在 PSR 內(nèi)部或附近受到了撞擊。盡管它們都是高速完成的,但其他人過去的研究表明,少量孢子可以在模擬撞擊成類似風(fēng)化層的材料后存活下來。如果有任何微生物在這些撞擊中幸存下來,它們就會(huì)被廣泛分布。
在未來幾年和幾十年內(nèi),研究人員將對生活在月球上的潛在微生物做出哪些新發(fā)現(xiàn)?只有時(shí)間會(huì)證明一切,這就是我們科學(xué)的原因!
本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.
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