日本隼鸟2号任务拍摄的小行星龙宫图像提供给NASA科学家的龙宫样本细菌插图
科学家们发现,一份送达地球的小行星龙宫(asteroid Ryugu)样本被地球生命形式所淹没。这项研究展示了地球微生物在殖民方面的成功,即使是在外星物质上也是如此。
这些样本是由日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)的隼鸟2号宇宙飞船(spacecraft Hayabusa2)收集的,该飞船于2014年12月发射,并于2018年6月与龙宫会合。隼鸟2号随后花了一年时间研究这颗直径约900米的小行星,然后俯冲到其表面并取出样本。
这份样本返回地球,但隼鸟2号继续前往研究更多小行星。这份样本被分割并发送给包括发现这一新发现的团队在内的各个科学家团队。
“我们在从小行星返回的样本中发现了微生物。它们出现在岩石上,并随着时间的推移而扩散,最终死亡,”伦敦帝国学院(Imperial College London)的团队负责人Matthew Genge告诉Space.com。“微生物数量的变化证实了这些是活的微生物。然而,这也表明它们只是在我们分析之前不久才殖民样本,并且起源于地球。”
这一发现呈现为有机物的棒状和丝状结构,团队将其解释为丝状微生物。这些微生物的确切类型尚不为团队所知,但Genge对它们可能是什么有一个好的猜测。
“不研究它们的DNA,就不可能确定它们的确切类型,”研究者说。“然而,它们很可能是像芽孢杆菌这样的细菌,因为这些是非常常见的丝状微生物,特别是在土壤和岩石中。”
当然,随着人类目前正在寻找超出我们星球限制的微生物生命,特别是在火星上,问题是,这些微生物是否可能在收集样本时就存在于龙宫上,因此它们是否代表外星生命?
令人失望的是,团队已经成功并且确凿地排除了这种可能性。
“在我们准备样本之前,我们进行了纳米X射线计算机断层扫描,没有发现微生物,”Genge说。“无论如何,种群的变化表明它们只是在岩石暴露于大气之后才出现的,这是在样本返回地球一年多之后的事情。”
研究人员发现,在将标本暴露于地球大气中的一周内,其表面就出现了11个微生物。仅一周后,地球殖民者的数量就增长到了147个。
“在岩石中发现地球微生物是非常令人惊讶的,”Genge说。“我们通常会抛光陨石样本,而微生物很少出现在它们上面。然而,只需要一个微生物孢子就能引起殖民。”
日本的隼鸟2号宇宙飞船捕捉到了这些不同寻常的明亮S型岩石,它们与构成小行星龙宫主体的较暗物质形成对比。
虽然这些结果并没有真正告诉我们关于外星生命的信息,但它们确实说明了地球上生命形式的坚韧,特别是微生物。这些发现还对宇宙飞船和漫游车可能对它们访问的行星产生的影响有所启示。
“这表明微生物可以轻松地代谢并在外星物质上生存。在地球上,有丰富的本土有机物质可供利用,但在像火星这样的行星上,外星有机物质可能支持一个生态系统,”Genge说。“我们的发现表明,太空任务可能会污染太空环境。它还表明,地球微生物擅长快速殖民。”
幸运的是,正如Genge所指出的,太空机构采取了旨在最小化污染可能性的行星保护措施。
Genge还警告说,在未来样本返回地球之前,科学家们应该谨慎对待污染,然后再假设检测到外星生命。
“地球微生物是地球上最佳的殖民者这一事实意味着我们永远不能完全排除地球污染,”研究者继续说。“大多数时候,只要你知道污染的来源,污染就不是问题。问题出现在科学家试图声称样本的‘原始’性质是外星特征的证据时。”
至于伦敦帝国学院的研究员及其团队,他们期待着检查更多的小行星样本,希望这些样本没有来自地球的访客!
“团队正在继续研究来自龙宫和贝努(Bennu)的样本。希望下次没有地球细菌殖民这些材料!”Genge总结道。
该团队的研究发表在《陨石学与行星科学(Meteoritics & Planetary Science)》杂志上。