月亮的陰影可能藏匿了微生物。這就是 A Concern(令人擔憂)的原因。
微生物能否在月亮?
這就是最近的研究在第 56 屆月球與行星科學會議上發(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。
這項研究有可能幫助研究人員更好地了解他們在整個太陽系中可能找到生命的不太可能的位置。
在這里,Universe Today 討論了這項令人難以置信的研究John Moores 博士,約克大學地球與空間科學研究中心的副教授,該研究的主要作者,關(guān)于這項研究背后的動機、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 PSR。
那么,這項研究背后的動機是什么?
“幾年前的 2019 年,我參加了一項由佛羅里達大學研究員安德魯·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》。
“當時,我們沒有考慮 PSR,因為這里對紫外線輻射環(huán)境進行建模很復(fù)雜。然而,在那之后的幾年里,我以前的學生,馬里蘭大學的 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),并意識到我們擁有了解它們保護陸地微生物污染能力所需的所有拼圖?!?/p>
在這項研究中,研究人員進行了一系列模型,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 PSR 隕石坑 Shackleton 和 Faustini 中存活。
研究人員根據(jù)之前涉及進入隕石坑的光線建模的研究選擇了這兩個隕石坑,這兩個隕石坑也是即將到來的 Artemis 任務(wù)的當前著陸點目標。
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,但這會產(chǎn)生非常寒冷的口袋,研究人員認為這些口袋可以長時間保存微生物。
那么,這項研究最重要的結(jié)果是什么?
“在太空中,微生物通常會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,但它們可能會存活幾十年,直到它們的孢子被真空的影響殺死。構(gòu)成細胞的有機分子可能會持續(xù)更長時間。
如前所述,月球 PSR 目前是即將到來的NASA Artemis 計劃,最著名的是沙克爾頓,因為 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位置的風險,從而可能且不必要地污染原本沒有微生物的原始位置。這可能會導(dǎo)致收集到的數(shù)據(jù)錯誤,并在分析數(shù)據(jù)后得出不準確的結(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)不準確。
對于人類的月球任務(wù)尤其如此,因為人類天生是骯臟的生物,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。
為了解決這個問題,美國宇航局行星保護辦公室的任務(wù)是監(jiān)督離開的航天器在發(fā)射前進行消毒和清除微生物,但也負責確保返回的航天器不會攜帶來自地球外部的有害微生物。那么,這項研究的結(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器人航天器,但對人類探索中使用的設(shè)備和宇航服進行凈化要困難得多。因此,人類走進 PSR 可能會攜帶更多的污染,其中一些將被留下并保存的時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“探索時應(yīng)小心”,但這是指行星保護嗎?
Moores 博士告訴 Universe Today,“與其說是地球保護的問題,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 中正在進行的科學工作。
“一個可能的目標是從 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分子,這些有機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那里的??紤]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 上級撞入 Cabeus 隕石坑,這是一個距離月球南極約 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)?只有時間會證明一切,這就是我們科學的原因!
本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.
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