Кратери біля південних полюсів Місяця — єдине місце на нашому супутнику, де постійно може існувати вода у вигляді криги. Нещодавно вчені припустили, що там же можна спробувати пошукати й мікроорганізми.
Мікробне життя на полюсах Місяця
Чи можуть мікроби вижити в постійно затінених областях Місяця? На це запитання сподівається відповісти нещодавнє дослідження, представлене на 56-й Конференції з місячних і планетарних наук (LPSC 2025), в якому команда дослідників зі Сполучених Штатів і Канади вивчала ймовірність довготривалого виживання мікробів у ПЗО — кратерах, розташованих на полюсах Місяця, куди не потрапляє сонячне світло через малий осьовий нахил Місяця.
Це дослідження може допомогти науковцям краще зрозуміти малоймовірні місця, де вони могли б знайти життя в тому вигляді, в якому ми його знаємо, в Сонячній системі.
«Кілька років тому, 2019-го, я брав участь у дослідженні, яке вивчало потенціал Місяця щодо збереження мікробного забруднення на космічних апаратах під керівництвом дослідника університету Флориди Ендрю Шургера, — розповідає доктор Джон Мурс. — У той час ми не розглядали ПЗО через складність моделювання середовища ультрафіолетового випромінювання тут. Однак за роки, що минули відтоді, мій колишній студент, доктор Джейкоб Клус з Університету Мериленда, розробив складну модель освітлення. Крім того, з відновленням інтересу до дослідження ПЗО, ми вирішили ще раз поглянути на ці регіони й зрозуміли, що у нас є всі шматочки пазла, необхідні для розуміння їхньої здатності зберігати мікробне забруднення на землі».
Кратери Шеклтон і Фаустіні
Для дослідження вчені побудували низку моделей, щоб з’ясувати, чи зменшена кількість ультрафіолетового (УФ) випромінювання і підвищена температура в межах ПЗО можуть сприяти можливому виживанню мікроорганізмів у двох кратерах ПЗО — Шеклтон і Фаустіні. Дослідники обрали ці два кратери на основі попередніх досліджень, що включали моделювання потрапляння світла в кратери, й обидва кратери також є поточними об’єктами посадки для майбутніх місій «Артеміда».
Як зазначалося, місячні ПЗО позбавлені сонячного світла через осьовий нахил Місяця, який становить приблизно 1,5 градуса щодо Сонця. Для порівняння, осьовий нахил Землі становить приблизно 23,5 градуса щодо Сонця, що призводить до зміни пір року, які ми спостерігаємо, коли Земля обертається навколо нашого світила.
У результаті цього невеликого осьового нахилу деякі місячні кратери ПЗО, такі як Шеклтон і Фаустіні, не отримували сонячного світла протягом мільярдів років. Оскільки Місяць не має атмосфери та піддається впливу космічного вакууму, це створює дуже холодні кишені, які, на думку дослідників, можуть зберігати мікроби протягом тривалого часу.
Можливість занесення мікробів у результаті космічних місій
Як зазначається, місячні ПЗО наразі є цільовими місцями посадки для майбутньої програми NASA «Артеміда», особливо для Шеклтона, через потенційні запаси водяного льоду, що містяться в кратерах ПЗО, які майбутні астронавти могли б використовувати для отримання води, палива та кисню. Однак усі космічні місії ризикують занести небажані мікроби до місця призначення, таким чином, потенційно і непотрібно забруднюючи незайману, позбавлену мікробів місцевість. Це може призвести до збору неправильних даних і неточних результатів після їхнього аналізу, що потенційно може призвести до неточних висновків щодо пошуку життя за межами Землі.
Це особливо актуально для польотів людини на Місяць, оскільки люди від природи є брудними істотами, які несуть міріади мікробів, що можуть подорожувати з ними на Місяць. Таким чином, будь-які мікроби, що можуть існувати в ПЗО, можуть потрапити під вплив людських мікробів, що, можливо, призведе до їхньої загибелі.
Для боротьби з цим відділ планетарного захисту NASA має завдання наглядати за тим, щоб вихідні космічні апарати були стерилізовані та очищені від мікробів перед запуском, а також стежити за тим, щоб космічні апарати, які повертаються, не несли небажаних мікробів ззовні Землі. Отже, як результати цього дослідження можуть вплинути на людські дослідження на Місяці?
Доктор Мурс каже: «Хоча ми можемо досить добре очистити роботизовані космічні апарати, набагато складніше знезаразити обладнання та скафандри, які використовуються в людських дослідженнях. Як наслідок, люди, які увійдуть до ПЗО, ймовірно, принесуть із собою значно більше забруднень, деякі з яких залишаться там і зберігатимуться набагато довше, ніж деінде на Місяці».
Аналіз зразків льоду з кратерів ПЗО
Крім того, в дослідженні зазначається, що слід бути обережними в їхньому дослідженні. Але чи стосується це планетарного захисту?
Доктор Мурс каже: «Це не стільки питання планетарного захисту, скільки збереження ПЗО у якомога ближчому до первісного стану для майбутнього наукового аналізу. Питання полягає в тому, наскільки це забруднення має значення. Це буде залежати від наукової роботи, яка проводиться в межах ПЗО. Однією з можливих цілей є отримання зразків водяного льоду в межах ПЗО, щоб краще зрозуміти його походження і те, як він тут опинився. Частиною цього аналізу може бути вивчення органічних молекул, присутніх у льоді, які, як відомо, зустрічаються в інших місцях, наприклад, у кометах. Цей аналіз буде легшим, якщо забруднення з наземних джерел буде зведене до мінімуму».
Як мікроорганізми потрапили на Місяць?
Якщо в місячних ПЗО є мікроби, виникає питання, як вони туди потрапили. Враховуючи сильно поцятковану кратерами поверхню Місяця, вони могли потрапити туди внаслідок зіткнення з тілом з іншої частини Сонячної системи або з-за її меж. Однак люди також відправили ряд космічних апаратів, які зіткнулися з місячною поверхнею, включаючи космічний апарат «Рейнджер», що сталося перед місіями Apollo, але ці космічні апарати розбилися поблизу екватора Місяця і далеко від полюсів.
У 2009 році супутник NASA Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) навмисно врізався верхнім ступенем Centaur у кратер Кабеус, який є кратером ПЗО, розташованим приблизно за 100 км (62 милі) від південного полюса Місяця, з метою вимірювання кількості води, що утворилася в шлейфі викинутої речовини. Але як мікроби могли потрапити в місячні ПЗО і що це може навчити нас про формування та еволюцію Місяця?
«Ймовірність того, що в ПЗО вже є земне мікробне забруднення, низька, але не нульова, — каже доктор Мурс. — Кілька космічних апаратів падали в межах або поблизу ПЗО. Хоча всі вони робили це на високій швидкості, попередні дослідження інших припускають, що невелика кількість спор може вижити після змодельованих зіткнень з реголітоподібними матеріалами. Якби мікроби пережили ці зіткнення, вони були б широко розсіяні».
За матеріалами phys.org
