月亮的阴影可能藏匿了微生物。这就是 A Concern(令人担忧)的原因。

微生物能否在月亮?

这就是最近的研究在第 56 届月球与行星科学会议上发表,希望解决来自美国和加拿大的一组研究人员调查月球 PSR 区域微生物长期生存的可能性,这些区域是位于两极的陨石坑,由于月球的轴向倾斜很小,看不到阳光。

这项研究有可能帮助研究人员更好地了解他们在整个太阳系中可能找到生命的不太可能的位置。

在这里,Universe Today 讨论了这项令人难以置信的研究John Moores 博士,约克大学地球与空间科学研究中心的副教授,该研究的主要作者,关于这项研究背后的动机、重要结果、这些发现如何影响人类对 PSR 的探索、人类探索可能造成的污染,以及任何微生物如何到达 PSR。

那么,这项研究背后的动机是什么?

“几年前的 2019 年,我参加了一项由佛罗里达大学研究员安德鲁·舒尔格博士领导的研究,该研究旨在研究月球在航天器上保留微生物污染的潜力,”Moores 博士告诉《今日宇宙》。

“当时,我们没有考虑 PSR,因为这里对紫外线辐射环境进行建模很复杂。然而,在那之后的几年里,我以前的学生,马里兰大学的 Jacob Kloos 博士开发了一种复杂的照明模型。

“此外,随着人们对 PSR 勘探的兴趣重新燃起,我们决定重新审视这些地区,并意识到我们拥有了解它们保护陆地微生物污染能力所需的所有拼图。”

在这项研究中,研究人员进行了一系列模型,以确定 PSR 中紫外线 (UV) 辐射量的减少和温度的升高是否可以使微生物在两个 PSR 陨石坑 Shackleton 和 Faustini 中存活。

研究人员根据之前涉及进入陨石坑的光线建模的研究选择了这两个陨石坑,这两个陨石坑也是即将到来的 Artemis 任务的当前着陆点目标。

如前所述,由于月球的轴向倾斜(相对于太阳约为 1.5 度),月球 PSR 没有阳光。就上下文而言,地球的轴向倾斜相对于太阳约为 23.5 度,这导致了我们经历的季节是地球绕太阳旋转的。

由于这种小的轴向倾斜,某些月球 PSR 陨石坑,如 Shackleton 和 Faustini,可能在数十亿年的时间里都没有受到阳光照射。虽然月球缺乏大气层并且暴露在太空真空中,但这会产生非常寒冷的口袋,研究人员认为这些口袋可以长时间保存微生物。

那么,这项研究最重要的结果是什么?

“在太空中,微生物通常会被高温和紫外线辐射杀死,”Moores 博士告诉 Universe Today。

“然而,PSR 非常冷且非常暗,因此,它们是太阳系中对航天器上通常存在的各种微生物最具保护性的环境之一。需要明确的是,这些微生物不能在这里代谢、复制或生长,但它们可能会存活几十年,直到它们的孢子被真空的影响杀死。构成细胞的有机分子可能会持续更长时间。

如前所述,月球 PSR 目前是即将到来的NASA Artemis 计划,最著名的是沙克尔顿,因为 PSR 陨石坑内可能有水冰袋,未来的宇航员可以将其用于水、燃料和氧气。

然而,所有太空任务都存在将不需要的微生物带到目标位置的风险,从而可能且不必要地污染原本没有微生物的原始位置。这可能会导致收集到的数据错误,并在分析数据后得出不准确的结果,从而可能导致在寻找地球以外生命方面的发现不准确。

对于人类的月球任务尤其如此,因为人类天生是肮脏的生物,携带着无数的微生物,可以随他们一起前往月球。因此,PSR 中可能存在的任何微生物都可能受到人类微生物的影响,从而可能杀死它们。

为了解决这个问题,美国宇航局行星保护办公室的任务是监督离开的航天器在发射前进行消毒和清除微生物,但也负责确保返回的航天器不会携带来自地球外部的有害微生物。那么,这项研究的结果如何影响人类对月球 PSR 的探索呢?

Moores 博士告诉 Universe Today,“虽然我们可以很好地清洁机器人航天器,但对人类探索中使用的设备和宇航服进行净化要困难得多。因此,人类走进 PSR 可能会携带更多的污染,其中一些将被留下并保存的时间比月球上的其他任何地方都长得多。

此外,该研究还指出,关于 PSR 的“探索时应小心”,但这是指行星保护吗?

Moores 博士告诉 Universe Today,“与其说是地球保护的问题,不如说是将 PSR 保持在尽可能接近原始状态以供未来科学分析的问题。那么问题来了,这种污染在多大程度上重要?这将取决于 PSR 中正在进行的科学工作。

“一个可能的目标是从 PSR 中检索水冰样本,以更好地了解它们的起源以及它们是如何在这里找到的。该分析的一部分可能包括观察冰中存在的有机分子,这些有机分子已知存在于其他地方,例如彗星内部。如果尽量减少来自陆地来源的污染,这种分析就会更容易。

如果月球 PSR 上有微生物,那么问题就变成了它们是如何到达那里的。考虑到月球表面的重陨石坑,它们可能来自太阳系其他地方或更远处的撞击体。

然而,人类也派出了一些撞击月球表面的航天器,包括在阿波罗任务之前发生的 Ranger 航天器,但这些航天器在月球赤道附近坠毁,远离两极。

2009 年NASA 的月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS) 任务到月球故意将其 Centaur 上级撞入 Cabeus 陨石坑,这是一个距离月球南极约 100 公里(62 英里)的 PSR 陨石坑,目的是测量喷射羽流产生的水量。

但是,微生物是如何到达月球 PSR 的,这能告诉我们关于月球的形成和演化的什么信息?

“PSR 中已经存在陆地微生物污染的可能性很低,但并非为零,”Moores 博士告诉 Universe Today。

“几艘航天器在 PSR 内部或附近受到了撞击。尽管它们都是高速完成的,但其他人过去的研究表明,少量孢子可以在模拟撞击成类似风化层的材料后存活下来。如果有任何微生物在这些撞击中幸存下来,它们就会被广泛分布。

在未来几年和几十年内,研究人员将对生活在月球上的潜在微生物做出哪些新发现?只有时间会证明一切,这就是我们科学的原因!

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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