外太空的环境碰上地球上最顽强的生命,会碰撞出怎么样的火花

天文在线知识 2024-08-16 09:57:08

水熊虫——小强的Pro Max版本有没有可能率先殖民月球?

(开篇是文章在space.com上怎么发表的,并不重要,就不翻译了)

五年前,在2019年2月22日,一个无人宇宙探测器被发射到了月球轨道上,该探测器叫创世纪号,由SpaceL负责建造(以色列公司),该探测器原本应该是第一个在月球上进行软着陆的私人公司建造的探测器(任务并未成功,探测器坠毁了)。但是值得注意的是,该探测器装载了水熊虫,这种生物以它们超级顽强的生存能力而著称。

这次任务从发射启就问题重重。发射后,探测器上用于决定航天器位置的摄像头就失效了。预算不足导致航天器的设计被简化了。尽管指挥中心解决了部分问题,但是在4月11日,着陆当天,指挥中心遇到了一个导致任务失败的问题。

航天器在从地球到月球的转移过程中速度十分的快,但是要执行软着陆,航天器必须减速。不行的是,在减速阶段,一个陀螺仪失效了,导致主引擎未能提供有效的减速。在距离月面150m时,创世纪号仍然拥有500km/h的速度,根本无法减速到可以进行软着陆的程度。创世纪号最终坠毁在月球上,它的残骸散落在距碰撞地点方圆100m内。NASA的月球勘测轨道飞行器(LRO)于4月22号拍摄了该探测器的碰撞地点。

(几乎)可以抗住一切的生物

考虑到水熊虫变态一般的生存能力,它们有没有可能从这次碰撞中生存下来?有没有可能他们还在月球上开始自我繁殖并逐步殖民月球?

水熊虫是一种微生物,其尺寸大约在毫米级别。水熊虫拥有神经元,身体前端有可张合的嘴巴,具有微生物的肠子和四组不含关节的爪子,且大多具有一对眼睛。它们虽然很小,但是它们和节肢动物(昆虫,蜘蛛)具有相同的祖先。水熊虫一般生活在水生环境,但是它们可以在任何地方被找到,甚至在城市中也能找到。

艾曼纽尔·德拉古特,一位法国国家科学研究中心的援救人员,从巴黎植物园中采集了一些苔藓和地衣样本。为了让水熊虫保持活跃状态,研究人员会为水熊虫提供小球藻等食物,为它们提供湿润的环境。水熊虫通过孤雌生殖可以进行有性繁殖或无性繁殖,它们甚至可以通过雌雄同体进行自我受精完成繁殖。受精后,水熊虫的可活跃度过的生命大约在3-30月,截止到现在,一共有1265个水熊虫物种被发现,包括两个化石。

水熊虫以它们超强的生存能力著称,它们甚至可以在外太空中生存下来。它们在遇到恶劣环境时会通过散失掉体内95%的水分而停止新陈代谢。有些水熊虫可以合成糖分,这种糖分可以被视为防冻剂。其他水熊虫会合成蛋白质,将细胞固定到一个玻璃状的网络中,从而保护自身的细胞。

在水熊虫的脱水时期,其身体尺寸会缩小到原来的一半。它们的腿会消失,只剩下爪子可见。这个状态学名为隐身,在生存环境好转时,生命体会解除该状态。

水熊虫脱水所用时长因物种而不同,而且并不是所有的水熊虫都能从脱水状态中重新回到正常的生命状态。脱水后的水熊虫能在-270℃的极低温下生存,也可以在150℃的高温下生存。它们同时也可以经历1000-4000格雷的伽马射线的持续照射(太阳在活动不强时几乎不会发出伽马射线),作为对比,人类的承受极限是10格雷,而40000-50000格雷就可以对几乎任何材料进行杀菌消毒。但是,无论辐射的剂量,这都会杀死水熊虫的卵,而隐身状态提供的保护还是有限的,不能抗住所有的外界攻击。

月球上的生活?

所以那些坠毁在月球上的水熊虫们现在怎么样了?它们有从这次碰撞中生还下来吗?它们有没有可能在月球的土壤中扎根繁殖呢?

首先,它们必须从这次碰撞中生还下来。根据实验室的模拟,Hypsibius dujardini(水熊虫的一个物种)在真空中以3000km/h的速度运动时,会对它们的身体造成危机生命的伤害。但是它们的确在运动速度为2600km/h的碰撞中生还了下来。相比之下,它们500km/h的“硬着陆”就显得不那么硬了。

其次,月球表面并没有大气层的保护,宇宙射线可以长驱而入。但是这样,水熊虫也可以抗住。德国的基尔大学的罗伯特·维默-施魏因格鲁伯教授对月球上伽马射线的强度进行了模拟。他们发现月球上的伽马射线流是持续的,但是月球上10年累计的伽马射线强度仅为1格雷。

当然,水熊虫必须要挺过月球极大的温差,从低至-170℃到-190℃的夜晚和高到100℃至120℃的白天。同时,一个月球白天在(或夜晚)的持续时间很长,大约有15个地球日。探测器都没有可以抗住这种极端天气的能力,如果探测器没有坠毁,探测器的活动被预计在着陆后几个地球日后停止。

不行的是,水熊虫并不能克服月球上没有液态水,氧气和食物这个事实。它们被认为永远无法重新激活自己的身体,更不可能繁殖了。它们在月球上的殖民行动也只是一厢情愿罢了。但是,月球上隐身的水熊虫会提出了一些道德问题,爱丁堡大学的生态学家马修·希尔克指出。更多的,当人类开始大规模探索外太空时,用地球的生物污染其他星球的生态环境可能导致我们人类丧失很多发现外星生命的机会。

BY: Laurent Palka

FY: Chen Li.

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