关于今日的科学家来说,走运的是,阿波罗年代的领导人具有真知灼见,将50年前美国宇航局宇航员取回的842磅(382公斤)月球土壤和岩石中的大部分留给了子孙后代。他们都认为,新一代科学家,将能够以史无前例的谨慎程度勘探样本,而50年前则不能。现在,阿波罗年代科学家所想象的未来现已到来。他们的继任者,其间许多人甚至在最终一批宇航员拿到他们现在将在实验室勘探的月球样本时还没有出世。
现在他们现已预备好向答复关于太阳系演化的长期问题迈出一大步。坐落马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的两个团队,是被选中研讨月球样本的九个科学小组之一,这些样本现已被密封了半个世纪。两个戈达德实验室将运用能够检测小至尘土颗粒土壤颗粒中化学成分的顶级机器,研讨咱们太阳系生命构成要素是怎么演化的,以及月球外表的化学成分是怎么在亿万年来遭到来自太空和太阳辐射的影响而构成。
美国宇航局戈达德天体生物学剖析实验室的天体化学家杰米·埃尔西拉(Jamie Elsila)说:咱们正在运用前期剖析月球样本时不存在的仪器;她领导的一个团队将研讨1972年在马雷塞雷尼塔斯东部边际的金牛座-利特罗山沟阿波罗17号着陆点邻近搜集的风化土或月球土壤样本。由于今日的仪器愈加活络,能够剖析微量存在的东西。咱们现在还能够将化合物从混合物中分离出来,然后更简略辨认它们。
埃尔西拉的实验室剖析了阿波罗样本、陨石和彗星尘土中的氨基酸,换句话说,剖析了保存无缺前期太阳系残骸中的氨基酸。氨基酸是一种简略的有机化合物,现已存在了数十亿年,对已知的生命功用至关重要。有了新的阿波罗17号样本,埃尔西拉和团队将寻觅构成氨基酸的分子,如甲醛或氰化氢,以提醒太阳系的原始化学,这对咱们来说,这是其时国际的快照。月球外表比地球的外表保存得更好,由于它没有风、风暴和其他或许腐蚀其外表的地质进程。
因而,研讨这些在原始月球土壤中发生生命的分子数量和类型,能够在必定程度上协助科学家找回一些丢掉的地球演化史,一同还有助于提醒刻画这个星球的前期地质进程。戈达德中大西洋稀有气体研讨实验室(MNGRL)负责人、行星科学家芭芭拉·科恩说:地球上没有一点年纪超越40亿年的岩石,所以咱们不知道那里有多少火山活动,也不知道地球遭到小行星的强烈轰炸。大西洋稀有气体研讨实验室是戈达德挑选研讨新阿波罗样本的第二个戈达德实验室。
已然地球和月球是一同构成的,咱们就可经过在月球上的发现来揣度前期地球上发生了什么。考虑到这一点,这些样本在50年前着陆地球后不久就被封存,尔后一向没有被碰过。戈达德科学家还将经过剖析阿波罗17号宇航员从另一组样本中搜集的颗粒来勘探月球外表以下,这些样本是阿波罗17号宇航员经过将管子深化到月球外表以下10.6英寸(27厘米),并将真空密封在管子里的土壤拉出来的,那根管子也从未被打开过。
研讨小组置疑,这些共同的贮存条件或许保存了奇妙的有机化合物,这些化合物或许在室温下贮存的大多数其他月球样本中发生了改变。事实上,另一个科学方针是确认哪种存储系统在长期坚持样本不受污染方面最有用。这种类型的研讨对科学家研讨生命的益生种子至关重要。搜集信息不只将为登月使命期间搜集样本的恰当贮存供给信息,也将为2020年火星到这颗赤色星球的样本收集使命以及OSIRIS-REX到小行星本努的使命供给信息。
从太空怪人到月球博士
娜塔莉·柯伦(Natalie Curran)是大西洋稀有气体研讨实验室的博士后研讨员,她恰如其分地发音为“月亮女孩”,以反映该实验室的大部分女人工作人员。大西洋稀有气体研讨实验室的科学家调查了月球岩石颗粒和陨石中惰性气体的数量和类型,以确认它们在月球外表暴露在各种类型的辐射下的时刻有多长。例如,稀有气体,如霓虹灯和氩气,是很好的研讨目标,由于它们不与其他元素反响,所以它们跟着时刻的推移坚持无缺。
运用其研讨发现描绘出数亿年来是怎样的空间环境,影响了金牛座-利特洛山沟。这将为剖析该地址岩石的科学家供给重要地质布景。经过运用仪器,依据惰性气体的类型将其分组,然后从土壤颗粒中释放出这些气体,大西洋稀有气体研讨实验室的科学家们将能够告知咱们这些气体是怎么发生。一同将企图确认它们是否被太阳风、宇宙射线或陨石植入月球外表,以及它们暴露在这些现象中的时刻有多长。
发现的惰性气体越多,样本暴露在某种方式的这些类型太空气候中的状况就越多。还能够依据发现的惰性气体同位素或方式来判别样本暴露在什么类型的太空气候中。柯伦在英国曼彻斯特长大时,对太空的爱好蓬勃发展。今日,作为美国宇航局的一名科学家,她依然发现了自己对美国宇航局和登月感到敬畏,无论是经过观看阿波罗年代的视频片段,仍是经过处理月球样本。现在,她现已有时机研讨封存了好久的阿波罗12号和16号使命月球样本。
博科园|文:美国宇航局(NASA)戈达德太空飞行中心/Natalie Didomenico,Lonnie Shekhtman
博科园|科学、科技、科研、科普