本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
八月份,許多頭條新聞已經指出一個先前不為人知的事實,即以色列非營利組織SpaceIL最近嘗試將著陸器放置在月球上。該任務不幸未能於 4 月 11 日將名為“創世紀”(Beresheet)的著陸器軟著陸在月球表面,但似乎攜帶了數千只脫水的緩步動物作為乘客。
事實上,“創世紀”號墜毀在月球上時,它攜帶了一個人類歷史和資訊的新型儲存庫,以及一批人類 DNA 樣本(以毛囊和血液的形式)和緩步動物。您可以在其他地方閱讀更多關於這種陸地物質補充的有趣動機,這是位於洛杉磯的 Arch Mission Foundation 的產物。
現在,儘管如此,“蓄意”生物汙染月球的可能性正受到一些審視。緩步動物,這種微小的“水熊”,是生命力極強的生物。對於像天體生物學這樣尋找地球以外生命的領域來說,我們太陽系中最大的挑戰之一是避免透過將陸地生物標記或實際生物引入外星環境(無論是月球、火星還是其他地方)來製造假陽性。我們也有一個明智的共識,即我們不希望破壞任何外星生態系統——特別是如果它們可能很脆弱且容易受到入侵生物的影響。
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自從太空時代黎明以來,就行星保護的這類問題已經存在國際認可的協議和廣泛的共識。但這確實是一項棘手的業務。我們知道我們對航天器進行消毒的努力是不完善的,並且我們知道人類宇航員是一個巨大的潛在交叉汙染問題。在月球上,已經有大約 100 個裝有宇航員糞便的袋子,來自阿波羅登月任務。如果 SpaceX 的遠大抱負得以實現,我們將看到數百甚至數千名充滿微生物的人類被放置在火星表面。
從天體生物學尋找其他生命的視角來看,這一切似乎都沒有幫助。但與此同時,我們知道在過去的 40 億年中,大自然一直在忙於交叉汙染各個世界。像緩步動物這樣頑強的小動物可能早已被傳播到地球以外的遙遠地方。
其機制涉及小行星撞擊和所謂的撞擊噴射物。關於理論和實驗工作追蹤可能性的文獻很多。最重要的是,較大的小行星撞擊(即大約 1 公里直徑及以上的物體)傾向於從行星上剝落(表面物質脫落)物質,並將其中的一些以逃逸速度或更高的速度噴射出去。此外,微生物生命和像緩步動物這樣的頑強生物似乎很有可能承受住這些令人震驚的劇烈發射過程中的壓力和極端溫度。
大型撞擊可以將數十億釐米大小的碎片從地球表面傳送到整個太陽系。其中一些碎片可能需要數千年的時間才能落到其他行星體上,在看不見的軌道路徑網路中蜿蜒前進,但它們會到達那裡。事實上,撞擊噴射物的計算機模型表明,即使是像土星周圍的土衛六這樣遙遠的地方,也應該——即使很少——隨著時間的推移成為地球碎片的接收者。像火星或月球這樣的地方會獲得更多的碎屑。
從尋找地球生命深層歷史線索的角度來看,這種岩石泛種論非常引人入勝。很可能在月球表面散佈著零星地取自地球生命歷史的化石狀樣本。也可能存在樣本,即使有數百萬年的歷史,其中也包含像緩步動物這樣的自然脫水動物。當然,也可能(儘管機率未知)火星上有一個由陸地生命的後代組成的快樂生態系統。
關於地球上的生命是否在其起源於其他地方之後透過撞擊噴射物被輸送到這裡,也存在許多爭論。我們可能離知道答案還很遙遠。但可以想象,我們太陽系中的任何生命在過去的數十億年中都一直在進行一場快樂的自然交叉汙染遊戲;經常混合在一起。
這是否意味著我們可以不謹慎地將陸地生物學物質拋擲到像月球這樣的地方?不,我們應該非常小心。但與所有事物一樣,偉大的想法、探索、科學和宇宙倫理意識之間必須取得平衡。