根據2026年8月19日發表於《科學進展》(Science Advances)期刊的一項最新研究,當人類太空人重返月球、在南極建立長期基地時,隨著他們一起登陸的——不只是旗幟與腳印——還包括數以百萬計、肉眼看不見的「偷渡客」。地球微生物,極有可能在月球南極那些永遠籠罩在陰影中的角落,以休眠狀態存活下來。
這項由NASA戈達德太空飛行中心行星科學家普拉巴爾·薩克斯納(Prabal Saxena)主持的研究,直接挑戰了我們過去對月球「無菌荒地」的想像。問題來了:如果未來科學家在月球上找到「生命跡象」,那到底是古老的月球化學物質,還是太空人皮膚上掉下來的細菌?
致命的月球表面,為什麼南極成了「避難所」?
根據NASA月球勘測軌道飛行器(LRO)回傳的環境數據,月球南極的日照條件極為特殊。由於月球自轉軸傾角僅約1.5度,陽光幾乎是以掠過的方式照射極地地表,導致被高地與隕石坑包圍的低窪地形形成永久陰影區。這些區域的表面溫度可以長期維持在攝氏零下190度左右,不僅能保存水分,還能隔絕致命的太陽輻射與宇宙射線。
數據顯示,月球南極的永久陰影區,其輻射劑量比月球正面日照區低了至少兩個數量級。這意味著,這些陰暗的角落不僅對脆弱的有機分子友善,也可能為微生物提供「保命」的微環境。薩克斯納在接受NASA官方訪問時指出:「人類是天生的探索者,我們帶來了聲音、記憶——以及微生物。」
編輯觀點:這篇研究最值得注意的,不是「微生物可能活下來」這件事本身,而是它徹底改變了我們定義「行星保護」的方式。過去NASA把所有心力放在機器探測器的無菌處理——高溫烘烤、紫外線照射、化學滅菌——但人類太空人本身就是一個行動的微生物載體。當我們開始送人上月球、甚至火星,我們不再是「探索者」,而是「外來物種」。從產業面來看,未來所有載人太空任務的除菌協議,恐怕都得從「飛行器標準」升級到「醫院手術室標準」。
這些微生物有多頑強?實驗結果讓科學家也吃驚
研究團隊針對太空飛行環境與人類皮膚上常見的微生物進行系統性測試,菌種包括黑麴菌(Aspergillus niger)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以及抗輻射球菌(Deinococcus radiodurans)。結果發現,黑麴菌不僅曾在國際太空站被採集到,甚至能在太空站艙外環境存活——這已經是已知的事實。但這次的新發現是,即使在包含紫外線的直接日照區域,部分微生物仍有機會以休眠孢子型態撐過數年。
為什麼黑麴菌這麼「難纏」?這種真菌常見於溫暖潮濕的環境,照理說跟月球南極的極端低溫與乾燥八竿子打不著。但它的孢子具有極厚的細胞壁,能抵抗脫水、輻射與溫度劇烈變化。換句話說,跟著太空人偷渡到月球的微生物,不是隨便的細菌,而是經過地球演化篩選出來的「極限生存者」。
根據研究團隊的模擬,月球南極周圍約有數十個隕石坑邊緣的陰影區,具備微生物以休眠狀態存續超過1000天的理論條件。雖然目前沒有證據顯示月球具備液態水——這讓微生物無法進行生長與複製——但「活著」和「休眠」是兩回事。只要孢子沒有被輻射摧毀,未來人類基地的熱排放或廢棄物,就可能意外「喚醒」這些休眠中的地球訪客。
研究人員強調,雖然有些微生物可能可以在南極周圍地區以休眠狀態存活,干擾未來科學調查,但目前並沒有證據顯示月球具備維持生長與複製所需的液態水等關鍵成分。話說回來,這項研究真正的價值,不在於證明「月球上有活的細菌」,而在於它迫使我們重新思考:當人類踏足一個從未有大規模生物活動的天體時,我們帶過去的「行李」到底該怎麼管?
NASA的滅菌SOP,為什麼對太空人失效?
NASA有一套行之多年的行星保護協議。對於無人探測器,標準程序是將整個飛行器放在攝氏400°F(約204°C)以上的高溫環境中烘烤數小時,藉此殺死絕大多數已知微生物。但這套方法對太空人完全不適用——沒有人能承受400°F的「消毒浴」。
即便NASA對太空人的太空衣、裝備、甚至艙內空氣進行嚴格的過濾與殺菌程序,某些生物依然異常頑強。根據國際太空站的長期觀測數據,黑麴菌不僅曾被太空人在站內採集到,實驗也證明它能在艙外暴露環境中撐過數百天。這代表什麼?代表太空人每一次出艙活動、每一次返回登月艙,都可能在南極地表留下肉眼看不見的「生物指紋」。
薩克斯納在論文中提到,這對尋找古老地質或生物化學線索的科學家而言是令人擔憂的消息。但從另一個角度來看,月球南極也為科學家創造了地球難以重現的極端環境,能藉此測試微生物的生存極限——這項研究本身,就是一個絕佳的例子。
根據NASA的規劃,阿提米絲三號任務預計在2026年後將太空人送上月球南極。從現在到實際登陸,科學家只有不到幾年的時間,去建立一套「月球生物污染風險評估」的基準線。研究的核心建議是:在人類正式展開大規模太空探索之前,首要任務是更審慎地記錄並釐清月球原始的化學與地質面貌。
編輯觀點(續):如果我們把月球南極視為「科學犯罪現場」,那太空人帶去的微生物就是「外來DNA」。未來的科學家若在岩石樣本中發現有機物,他們得先問一個哲學問題——這是月球的,還是地球的?這不只是技術問題,更是科學方法論的挑戰。從實務面來看,NASA和國際合作機構必須在未來五年內,建立一套「月球生物指紋資料庫」,把所有可能跟著人類上太空的微生物種類、分佈與存活極限全部建檔。否則,我們可能永遠無法回答一個最基本的問題:月球上到底有沒有過生命?
數據背後的啟示
這項研究提供了一個殘酷卻真實的結論:人類的太空探索,從一開始就不可能是「無菌」的。根據NASA的統計,一個健康的成人體表與腸道攜帶的微生物總數約有1014量級,遠超過地球總人口數。即使只考慮太空衣表面與艙內環境,每次載人任務至少會釋放出數千到數萬個微生物孢子到月球表面。
以阿提米絲計畫為例,若每次載人任務在月球南極活動約6.5天,粗估可能釋放的微生物總數約在105至107個孢子範圍內。雖然絕大多數會被太陽輻射消滅,但只要有一個孢子落入永久陰影區——就像中樂透一樣——它就有機會以休眠狀態存在數年甚至數十年。
研究團隊在論文結尾明確指出:目前沒有證據顯示月球具備維持生長與複製所需的液態水等關鍵成分,因此微生物不會「繁殖」或「擴散」。但未來人類基地的建設,可能改變當地的熱環境與化學環境——人類不只是訪客,我們正在成為月球地質與生態的參與者。
從科學倫理的角度來看,這篇研究真正的貢獻,是逼我們面對一個之前刻意忽略的事實:太空探索的代價,不只是經費與風險,還包括我們對其他天體「原始狀態」的無可挽回的改變。月球南極的陰影區,可能是太陽系中最接近「時間膠囊」的地方——而我們手上拿著鑰匙,正要把它打開。
你說,這到底是科學的勝利,還是人類的宿命?
本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
月球南極真的有可能存在活的微生物嗎?
有可能,但僅限於休眠狀態的孢子。根據NASA最新研究,月球南極的永久陰影區因溫度極低且輻射劑量低,能讓部分極端微生物以休眠狀態存活超過1000天,但目前沒有證據顯示它們能生長或繁殖。
NASA為何不徹底消滅太空人身上的所有細菌?
因為現有技術做不到。無人探測器可以經400°F高溫烘烤滅菌,但太空人無法承受這種高溫,且人體皮膚、腸道與呼吸道本來就攜帶數以億計的微生物,只能透過過濾與消毒降低數量,無法完全根除。
微生物污染會影響未來月球科學研究嗎?
會。如果科學家在月球岩石或土壤中發現有機物或生物化學信號,將難以判斷這是月球原生跡象,還是太空人帶去的地球污染物。這正是NASA呼籲在載人任務大規模展開前,必須優先建立月球環境基準線的原因。
黑麴菌為何能在極端環境存活?
黑麴菌的孢子具有極厚的細胞壁,能抵抗脫水、輻射與劇烈溫度變化,地球上已知能在太空站艙外環境存活。這使它成為NASA研究中「最難纏」的微生物之一。
這項研究對未來火星任務有何啟示?
如果月球都無法避免微生物污染,火星的挑戰將更嚴峻。火星擁有更複雜的環境與可能的地下水源,地球微生物若被帶到火星,不僅可能污染潛在的生態系統,甚至可能在特定條件下複製,對「尋找火星生命」的科學目標構成根本性干擾。
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