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太空辐射都杀不死的生物:被人类终结了
发表时间:2024-09-05 21:15:06   发布人: 乐鱼官方app下载最新版

  他们的月球探测器“创世纪”号(Beresheet)行将登上月球,一旦成功,以色列将成为继美国、苏联和我国后第四个在月球上软着陆的国家。

  这是世界上第一个私家赞助的月球着陆器,由以色列非营利安排 SpaceIL 和以色列航空工业公司(IAI)运营。不只如此,它仍是有史以来履行登月任务最小也最廉价的航天器。

  起先,一切都十分顺畅。但是,就在间隔预订着陆时刻十分钟左右,一系列技能毛病呈现了。

  首要是创世纪号上的恒星追寻器出了问题,导致工程师无法承认其在太空中的方向。其次,这个“经济适用型”着陆器上仅有的一台电脑,在履行任务时不可思议地不断重启。终究,在边重启边下降的状况下,创世纪号以逾越 3000 千米/小时的速度撞向了月球。

  一切人都曾对创世纪号寄予厚望。他们乃至还在着陆器上放了一个“月球图书馆”(Lunar Library),它由25层40微米厚的镍箔组成,满载着人类文明。前4层由纳米光刻技能刻蚀了三千万页文档和相片的微缩图画;后21层是光盘母版,存储了逾越100GB的压缩文件。

  “月球图书馆”隶属于一个非营利安排方舟任务基金会(Arch Mission Foundation),他们一直致力于在太阳系内和周围树立多个人类常识的存储库房。

  此刻,灰心丧气的 SpaceIL 成员们并不知道,就在方舟任务基金会将“月球图书馆”交付给他们的几周前,基金会的创始人诺瓦斯皮瓦克(Nova Spivack)忽然决议,无论如何,必定要在“月球图书馆”里参加一些DNA样本。

  大自然用树脂构成的琥珀保存数亿年前的地球生物,受此启示,方舟任务基金会的科学家和工程师决议用环氧树脂做成“人工琥珀”。

  他们把斯皮瓦克和其他 24 个人的毛囊、血液样本,以及一些圣地的生物样本(如印度的菩提树)和脱水的水熊虫混合进树脂,薄薄地添加到每层镍箔之间,又在包裹“月球图书馆”的高温绝缘胶带上洒了几千只脱水的水熊虫。

  众所周知,水熊虫是一种生计能力极强的生物,不只能耐受挨近绝对零度(-273C)的低温文高达 151C 的高温,还能在真空和辐射等极点环境条件下生计。

  斯皮瓦克毫不介意地说,这些水熊虫“什么也算不上,不过是来自地球的诗意签名”。可人们仍是开端忧虑,本没有生命的月球就要被这种“地表最强生物”污染了。

  从美国月球勘察轨迹器(LRO)拍照的相片来看,坠毁的创世纪号直接把月球外表砸出了一个坑。

  尽管科学家早已知道,水熊虫在高达7.5GPa的液体静压强(hydrostatic pressure)下也能存活,但毕竟这次是和着陆器一同从空中掉落。在碰击月球外表的瞬间,水熊虫接受的是极高的击波压强(shock pressure)。它真的能活下来吗?

  带着这样的疑问,英国肯特大学(University of Kent)的团队开端做试验,研讨水熊虫能否耐受这样高强度的冲击。他们计划用将子弹射向沙子,模仿水熊虫乘坐创世纪号碰击月球的场景。

  不过,研讨人员用的可不是咱们在体育比赛中见到的气手枪或气步枪,而是一种特别的二级轻。一般的速度一般不会逾越500米/秒,但肯特大学的这台二级轻,射速能够在 0.3 千米/秒到 7.5 千米/秒间恣意调理。

  为了模仿世界中不同天体的环境,研讨人员还能用液氮将子弹靶向的方针冷却到 100K (约-173C),或是加热到 1000K (约727C)。用这样高档的发射体长不过1毫米的水熊虫,可真算得上是“大炮打蚊子”了。

  研讨人员首要贴心肠给水熊虫喂养了矿泉水和苔藓,然后将这些吃饱喝足的小家伙放进空心尼龙子弹的底部。这些子弹装满了水,每枚子弹中有2~3只水熊虫。这样,当子弹撞向沙地时,每只水熊虫都会遭到均匀的冲击。

  随后,工作人员将这些子弹放进冰箱,冷冻了48小时。在这种状况下,水熊虫会进入一种名为“tun”的蛰伏状况:它们的身领会脱水,收缩成一个看上去没有生命痕迹的小球,推陈出新降低到正常水平的0.1%。不过,一旦冻结,它们又能在8~9小时内康复活性。

  “突!突!”一枚又一枚载着水熊虫的子弹笔直地射向几米外的沙地。研讨人员测验了从 0.5 千米/秒到 1.0 千米/秒间六种不同的射击速度,对应的峰值击波压强从 0.61 GPa到 1.31 GPa不等。

  每次射击完后,研讨人员都会把埋有子弹的沙子倒入水中,用浮选法除掉沙子,继而调查水熊虫的康复状况。

  成果显现,当子弹的射出速度不高于0.7千米/秒(对应峰值击波压强0.86GPa)时,一切的水熊虫都会渐渐复苏;可当射击速度到达0.8千米/秒(对应峰值击波压强1.01GPa),就只要60%的水熊虫能康复生机;一旦子弹速度到达0.9千米/秒(对应峰值击波压强1.14GPa),水熊虫不只无一生还,乃至还变成了碎片。

  并且,一切经历过这场测验的水熊虫,都要比正常同类多花好几倍的时刻,才能从“tun”状况中康复过来。

  测验前后的水熊虫。图a、b:测验前的水熊虫;图c:测验后成功康复的水熊虫;图d:测验中撞成碎片的水熊虫(图片来自:原论文)

  创世纪号的金属结构碰击月球外表时,发生的击波压强会远超于1.14GPa。想来,这些水熊虫小小的身体必定遭到了大大的震慑。

  “咱们能够承认它们无法幸存”,这项研讨的参与者之一,亚历杭德拉特拉斯帕斯(Alejandra Traspas)给创世纪号上的水熊虫们出具了“逝世证明”。

  公元前5世纪,古希腊哲学家阿那克萨哥拉提出,生命遍布整个世界,由太空尘土、流星等携带到遍地,这一假说又被称为胚种论(panspermia)。

  因为这直接涉及到生命的来源,许多科学家都在研讨,生命能否经过陨石成功地搬运到地球,以及地球上的生命是否会跟着地球碎片落户他处。

  曾有研讨以为,地球遭到剧烈碰击时发生的碎片,速度足以飞到月球。计算成果为,这种碎片碰击月球的均匀笔直速度达 1.3 千米/秒,峰值击波压强逾越 2GPa,已逾越了水熊虫能耐受的强度。

  肯特大学的研讨团队还曾用相同的二级轻,将冷冻的酵母孢子加快到挨近的速度上限7.4千米/秒,这样笔直入射水中的孢子要接受大约43GPa的峰值击波压强。

  研讨人员惊奇地发现,部分酵母竟然能从头成长繁殖。尽管,在这种极点状况下,酵母孢子的存活率只要 0.001% 。但比较于 0.9 千米/秒下碰击就会变成碎片的水熊虫, 1.0 千米/秒下碰击的酵母孢子还能有 50% 的存活率,也十分令人惊叹了。

  但是,假如想要探求生命能否在天体间搬运,除了碰击月球时的峰值击波压强外,还有许多其他要素需求考虑。

  例如,地球遭到剧烈碰击时的压强是否过大,以及这种碰击会不会发生了生命无法耐受的高温等。因而,哪怕是再强壮的生命体,饱尝这样的重重检测后还要存活下来,恐怕依旧是一件很难的事。

  生命的来源确如“神迹”一般。尽管科学一次次地告知咱们,地球生命来源于其他星球的可能性微乎其微,但咱们仍然能够抱有夸姣的梦想:或许,那些乘坐“过山车”飞上月球的水熊虫们,正做着甜甜的梦。