中國(guó)科學(xué)院官方賬號(hào)~29分鐘前
編者按:12月17日1時(shí)59分,嫦娥五號(hào)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著陸,探月工程嫦娥五號(hào)任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。返回器攜帶的月球樣品也將揭開(kāi)神秘面紗。
嫦娥五號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次月面采樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接、攜帶樣品再入返回等多項(xiàng)重大突破,其成功實(shí)施標(biāo)志著我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃如期完成。
那么,問(wèn)題來(lái)了,嫦娥五號(hào)從月亮上挖回來(lái)的“土特產(chǎn)”,里面有沒(méi)有微生物?
“廣寒宮里無(wú)雙樹(shù),無(wú)熱池邊不盡香”(《鷓鴣天》 宋·向子湮)。
在中國(guó)古代傳說(shuō)中,月球雖然是廣寒清虛之府,但廣寒宮里住著仙子和玉兔,還有桂花飄香。
然而,神話(huà)之外,在夜空中舉目可望的月球上,真的有生物存在嗎?
關(guān)于在一個(gè)星球上是否可能有生命存在的討論,主要需要考慮三個(gè)關(guān)鍵因素:液態(tài)水、一系列生命必需元素(如C、H、N、O、P、S等)以及生命產(chǎn)生與存在所需要的某種形式的可利用能量。
回觀月球,其環(huán)境相比于地球來(lái)說(shuō)極端惡劣。
首先,月球沒(méi)有大氣層。其表面大氣壓只有地球的十億分之一,幾乎處于真空狀態(tài)。由于缺少大氣層的保護(hù),月球表面晝夜溫度相差巨大,“阿波羅15號(hào)”在其登陸點(diǎn)探測(cè)的月球表面溫度最高為374 K(~101℃),最低為92 K(~零下181℃);而且,月球表面紫外線(xiàn)等宇宙輻照強(qiáng)烈,特別是在太陽(yáng)風(fēng)暴期間,太陽(yáng)紫外線(xiàn)長(zhǎng)驅(qū)直入,起到了消殺作用。
其次,月球表面至今未發(fā)現(xiàn)液態(tài)水。月球像地球一樣,表面覆蓋著一層由疏松的顆粒狀巖石構(gòu)成的物質(zhì),被稱(chēng)為月壤層。通過(guò)對(duì)月探測(cè)和月球樣品進(jìn)行分析,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)月球兩極地區(qū)存在氫元素富集的現(xiàn)象,氫元素富集可能是源于太陽(yáng)風(fēng)注入的氫或一些礦物所含的羥基,也有可能是水冰(由水或融水在低溫下固結(jié)的冰)以細(xì)顆粒形式與月壤混合共存所導(dǎo)致,這是月球存在水的直接證據(jù),但遺憾的是,目前尚未在月球上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水。
最后,月壤中缺乏目前已知的碳基生命所必需的元素。我國(guó)科學(xué)家對(duì)CE3玉兔號(hào)月球車(chē)粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀(APXS)所獲取的數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,其著陸點(diǎn)月壤的元素組成主要包括Si、Ca、Al、Mg、K、P、S、Fe、Ti、Ni、Cr、Mo、Sr、Y、Zr、Nb16種元素,但缺乏生命必需的C和N等元素。因此,總體而言,月球上存在本土生命的可能性微乎其微。
也就是說(shuō),月球上存在微生物的可能性微乎其微。
那么,新的問(wèn)題又產(chǎn)生了:人類(lèi)和各種月球探測(cè)器登月后,其所攜帶的微生物是否可以在月球上存活呢?比如說(shuō),這次的嫦娥五號(hào)。。。
雖然月球表面的環(huán)境非常惡劣,但地球上的多種生物(其中多數(shù)為極端微生物)都可以耐受類(lèi)似的極端環(huán)境。
早在1971年的一項(xiàng)研究表明,在由“阿波羅12號(hào)”帶回地球的早期的月球探測(cè)器“勘測(cè)者3號(hào)”的電視攝像機(jī)內(nèi)部(“勘測(cè)者3號(hào)”發(fā)射于1967年,在月球停留兩年半)發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)菌——輕型鏈球菌(Streptococcus mitosis),數(shù)據(jù)顯示該菌在“勘測(cè)者3號(hào)”著陸月球之前就已經(jīng)存在,在發(fā)射前真空測(cè)試期間以及后來(lái)在月球表面存在的凍干條件可能有助于這種微生物存活,而相機(jī)外殼也給予了微生物一定的保護(hù)。
事實(shí)上,除了攝像機(jī),月球上還有各種人類(lèi)探月工程的遺留物(如登月艙、電池、宇航員的嘔吐袋和排泄物袋以及月球車(chē)等,共計(jì)接近200噸),其中部分遺留物(如宇航員的嘔吐物和排泄物等)中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分且處于密封環(huán)境,有利于其中微生物的存活。
如果能回收這些遺留物,不僅解決了部分太空垃圾,也能為科學(xué)研究提供重要的科研材料。
經(jīng)過(guò)了月球上極端環(huán)境長(zhǎng)期的嚴(yán)苛考驗(yàn),那些源自地球的微生物是否依然存活?它們是否產(chǎn)生了巨大的變異,亦或形成了新的物種?這些問(wèn)題的解答都還需等待進(jìn)一步的科學(xué)驗(yàn)證,而這些答案將對(duì)幫助我們了解這些微小生命的極端環(huán)境適應(yīng)性具有極大的價(jià)值,同時(shí)也對(duì)地外生命的探索具有指導(dǎo)意義。
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來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院微生物研究所
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