火星尘埃(火星灰尘)中含有硅酸盐、砷和高氯酸盐等化合物,这些物质可能对未来的火星探险者构成威胁。
一组科学家,包括来自科罗拉多大学博尔德分校的研究人员,在一项新研究中警告称,不要吸入火星尘埃。
火星尘埃可能危害火星探险者的健康
研究结果表明,长期暴露于火星尘埃可能导致未来宇航员出现一系列健康问题,如慢性呼吸问题、甲状腺疾病等。该研究发表在《地球健康》杂志上,首次全面分析了火星尘埃中的化学成分及其对人体健康可能产生的影响。这项研究由医学、地质学和航空航天工程领域的专家团队共同完成。
红色星球,红色警报:前往火星是否危险?
“这不是去火星最危险的部分,”该研究的主要作者、南加州大学凯克医学院的学生Justin Wang说。“但尘埃是一个可以解决的问题,值得投入精力开发专门针对火星的技术来预防这些健康问题。”
Wang指出,阿波罗时代的宇航员在吸入月球尘埃后曾出现眼睛流泪和喉咙发痒的症状。阿波罗17号的哈里森·施密特将这些症状比作花粉热。
然而,科学家对火星尘埃的潜在危害了解甚少。为了回答这个问题,Wang和他的同事们利用火星探测车和火星陨石的数据,更好地了解火星尘埃的组成。他们发现了一长串可能对人类有害的化学化合物——至少在大量吸入并长时间暴露的情况下。
这些化合物包括富含硅酸盐和氧化铁的矿物质、铍和砷等金属以及一类特别有害的化合物——高氯酸盐。
火星的毒性
在许多情况下,这些成分在火星尘埃中只存在微量。但首批登陆火星的人类探险者可能会在火星表面停留大约一年半的时间,从而增加他们的暴露量,研究合著者Brian Hynek说。
“你的宇航服上会沾满尘埃,你还要应对定期的沙尘暴,”Hynek说,他是科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室(LASP)的地质学家。“我们真的需要了解这种尘埃,以便知道其危害。”
进入血液:火星尘埃的隐藏危险
他补充说,有一点很清楚:火星是一个多尘的地方。
火星的大部分地区都覆盖着一层厚厚的富含细小铁粒子的尘埃,这使火星呈现出著名的红色。旋转的沙尘暴很常见,在某些情况下甚至可以席卷整个星球。
“我们认为,一些大型火山顶部可能有10米厚的尘埃,”Hynek说,他是地质科学系的教授。“如果你试图在那里着陆,你会直接陷入尘埃中。”
Wang通过一条独特的学术路径研究火星尘埃。他在获得科罗拉多大学博尔德分校天文学和分子、细胞及发育生物学学士学位后,又获得了航空航天工程科学硕士学位。目前,他通过海军健康专业奖学金计划服役。
他指出,火星尘埃最大的问题是其大小。估计显示,火星尘埃颗粒的平均大小可能只有3微米,即大约十万分之一英寸。
“这比我们肺部黏液能够排出的颗粒要小,”Wang说。“因此,在吸入火星尘埃后,很多尘埃可能会留在我们的肺部,并被吸收到血液中。”
防止火星尘埃引发的疾病
在这项研究中,Wang和他的几位南加州大学的医学生同学查阅了研究论文,以揭示火星尘埃成分的潜在毒理学效应。
他们发现的一些情况类似于地球上的常见健康问题。例如,火星尘埃含有大量的二氧化硅,这种化合物在地球上的矿物中也很丰富。吸入大量二氧化硅的人,如玻璃吹制工,可能会患上一种称为矽肺病的病症。 他们的肺组织会变得疤痕化,导致呼吸困难——症状类似于煤工常见的“黑肺病”。目前,矽肺病尚无治愈方法。
在其他情况下,潜在的健康后果则不那么为人所知。
火星尘埃含有大量高氧化性化合物——高氯酸盐,这些化合物由一个氯原子和多个氧原子组成。高氯酸盐在地球上很少见,但有证据表明它们会干扰人体甲状腺功能,导致严重的贫血。即使吸入几毫克火星尘埃中的高氯酸盐也可能对宇航员构成危险。
碘补充剂和过滤器可能保护宇航员免受火星尘埃的影响
Wang指出,最好在人类到达火星之前就为火星尘埃的健康风险做好准备。例如,碘补充剂可以增强宇航员的甲状腺功能,可能抵消高氯酸盐的影响——尽管摄入过多碘也会导致甲状腺疾病。专门设计用于筛除火星尘埃的过滤器也有助于保持生活空间内的空气清洁。
“预防是关键。 我们告诉每个人去看家庭医生检查胆固醇,以防心脏病发作,”Wang说。“我们在火星上能做的最好的事情就是确保宇航员一开始就不接触尘埃。”
(全文结束)


