2026年诺贝尔物理学奖揭晓：南极冰层中的宇宙粒子研究

当地时间10月6日，瑞典皇家科学院决定将2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑（Francis Halzen），以表彰他对冰立方中微子天文台作出的决定性贡献，以及对天体物理来源高能中微子的发现。

弗朗西斯·哈尔岑意识到，南极的冰可以用来追踪被称为中微子的粒子。

他的远见卓识和科学领导力，对冰立方中微子天文台的建立至关重要。

这个天文台是一个体积达一立方公里、布满光传感器的冰体。

借助冰立方，研究人员能够捕捉来自遥远宇宙极端高能过程的中微子。

中微子无处不在，却极难察觉。

它们能穿过地球，甚至穿过我们的身体，而我们浑然不觉。

只有在极少数情况下，单个中微子才会与原子核发生相互作用；也只有借助合适的设备，人们才有可能发现它。

科学家早就知道，宇宙中存在天然粒子加速器，它们发射出的粒子能量比地球实验室所能达到的高出百万倍。

但这些加速器仍有许多未解之谜：它们是什么？位于何处？内部发生的主要过程又是什么？

中微子能量极高，且与其他粒子产生于相同的环境。

然而，与其他粒子不同的是，中微子到达地球时不会改变方向，也不会损失能量。

这意味着，它们能提供任何其他方式都无法获得的信息。

弗朗西斯·哈尔岑于1988年首次提出在南极捕获中微子的设想。

中微子与原子核碰撞时会产生一道闪光，透明冰川冰层中的传感器可以捕捉到这道闪光。

南极冰层有诸多优势：那里远离各种干扰，地质稳定，也没有地震。

哈尔岑和他的构想很快赢得了其他研究人员的支持；几年后，研究人员便在冰层中对传感器进行了初步测试。

宇宙中的高能中微子极其罕见，因此需要极大规模的冰体，才能观测到足够多的碰撞。

冰立方探测器于2011年建成，覆盖整整一立方公里。

研究人员很快发现了首批高能中微子，几年后发表了研究结果，表明这些中微子必定来自太阳系之外。

自此，寻找宇宙中微子源的工作正式展开。

“弗朗西斯·哈尔岑领导着一支由研究人员和工程师组成的国际团队，为我们提供了一台出色的仪器。

他的坚韧不拔和科学远见，为一种新型天文学铺平了道路。

”诺贝尔物理学奖委员会主席马克·皮尔斯说。

冰立方持续收集的中微子相互作用，将让研究人员对产生高能中微子的剧烈环境获得新的认识，甚至可能揭示此前未知的宇宙现象。

月球南极微生物可能经历冻干

## 微生物可能在月球南极被冻干 若不加控制，搭便车的微生物可能会污染月球科研。

五十年来，阿耳忒弥斯四号将首次把人类送上月球，这次是在月球南极。

宇航员必须小心防止微生物偷渡，以免污染研究样本。

美国国家航空航天局 某些耐寒微生物可能在月球上存活 先前的月球任务探索了月球赤道地区，那里强烈的紫外线辐射和昼夜巨大的温差使表面环境不适合生命存在。

但阿耳忒弥斯4号任务计划登陆月球南极，该区域独特的地形可能维持某些细菌和真菌存活，这意味着未来的任务应仔细考虑该区域污染的风险，研究人员在《科学进展》上报告称。

在月球两极，阳光以比赤道低得多的角度照射到月面，形成了永久阴影区，那里的温度可低至零下200摄氏度，且紫外线辐射极少。

美国宇航局戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的有机地球化学家希瑟格雷厄姆表示，这种环境条件与冷冻干燥微生物（如面包酵母）所需的条件相差不大。

格雷厄姆及其在NASA的同事们研究了三种细菌和两种通常与人类相关的真菌。

这些微生物此前曾附着在航天服上、载荷舱内，甚至出现在国际空间站外部。

研究团队发现，这五种微生物在月球南极某些区域至少能存活24小时。

最耐久的微生物是黑曲霉菌，一种常见于浴室和热水器中的真菌。

这种真菌具有厚实的细胞壁，并且能够在休眠状态下修复DNA。

研究人员估计，在某些地区，黑曲霉菌能够存活一周以上。

但生存并不等于繁荣。

在这些条件下，这些微生物很可能无法繁殖或生长。

但即使死亡或处于休眠状态的微生物，也可能对月球研究构成威胁。

它们的蛋白质和其他化学特征仍会在月球表面的样本中显现，从而干扰测量结果。

研究的见解将为阿耳忒弥斯IV号及其他载人任务的去污程序提供依据。

格雷厄姆表示，火星比月球为微生物提供了更为适宜的环境，因此在火星上生命传播的风险会高得多。

越能高效实现月球上的清洁探索，我们在类似火星这样的目的地就将具备更优的准备条件。

相关知识（天文术语） 月球是地球唯一的天然卫星，距离地球约38万公里，表面布满环形山和月海。

它本身不发光，靠反射太阳光被我们看见。

月球对地球的潮汐有显著影响，并在人类探索太空的历史中扮演重要角色，是目前唯一有人类踏足的地外天体。

BY: Libby Riddle FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

月球每年都在缩小，嫦娥七号还敢落南极吗？

按照计划，嫦娥七号将在2026年上天，前往月球南极去调查水冰。

可惜今年8月23日，官方宣布嫦娥七号尚不满足发射条件，不能在预定窗口实施，将择机推迟到2027年。

不能怪官方出尔反尔，因为在月球南极地界，嫦娥七号面对的麻烦要比当年嫦娥三、四、六号加起来都复杂许多。

其中一个麻烦，便与最近科学家发现“月球每年都在缩小”相联系。

而月球缩小留下的伤疤，偏偏是在南极最为密集。

我们先回答一个问题，为何月球会缩小？我们可以把月球想象成一颗风干的葡萄，外壳被挤得起了诸多褶子，在月球内部储存着40多亿年演化下来的余热，这些余热需要慢慢地散掉，但月球可没有像地球那套板块构造，它只有一整块完整的硬壳。

当其冷却收缩之时，应力无处释放，就靠断层错动来泄压。

于是乎，月球表上到处都可能冒出逆冲断层。

不像地球能把危险圈在板界交界的地震带里，在月球上可根本没有什么所谓的安全地方可以躲避。

而嫦娥七号偏偏要去的南极，就是月球最不稳定的区域之一。

南极那一带撞击坑分布密集，地形起伏极大，本就是构造应力容易集中之地。

再加上这里又是人类最理想的落脚之处，因为永久阴影坑底下可能存在水冰，那可是建造未来月球基地的核心资源。

嫦娥七号携带了一台飞跃器，计划从阳光照射区飞进永久阴影坑底部，实地勘探水冰的位置以及存量。

可那些终年不见阳光的坑，最容易在轻微震动下滑坡。

所以，工程师得在“想要”和“敢落”之间反复考虑。

这并不是中国独有的纠结，像美国的登月计划同样也在考虑这方面的问题，但大家的解法不太一样。

嫦娥七号的账究竟要怎么算呢？今年的着陆窗口本来就十分紧张，气候更是极端，光照区最高能到零下110，阴影坑里低于零下230。

在如此极端的环境下，如果落点附近正好压着一条活动断层，月震一来，月壤就有可能出现滑坡：轻则扬起尘埃遮住太阳能板，重则让脚架受力不均，从而无法正常工作。

月震程度可大可小，有些月震能晃上几个小时，远比地球上的普通地震磨人。

嫦娥七号作为勘测先锋，任务周期很短，遇上灾害的概率不高。

可它探明的环境数据，是要给后面的嫦娥八号以及中国载人登月铺路的。

基地要一住几十年，那时候出现的月震和滑坡就不再是小概率事件，必须提前研究和预防。

所以不用纠结于嫦娥七号是否延期，因为这笔账算的并不是今天落下去安不安全，而是我们能不能把月球的脾气研究透，读得准。

多候选落点本身就是一个缓冲，最后落地前再定具体位置，本就是给不确定性留余地。

只有选择更加有把握的落地点，才能够保障任务的安全性。

嫦娥八号计划在2028年前后发射，用月壤高温熔断加3D打印“就地打砖”，给中国载人登月搭建科研站提供基础。

当然，美国也在慢缓慢地推进月球登月的布局，两者暗暗较劲，究竟谁先把月球哪里能稳稳落脚回答清楚，谁才算把这笔账算清，谁就可能在下个时代的太空家园里多一分底气。

所以嫦娥七号这一次发射，既是探水，也是探路。

月球缩小这件事微不足道，但对工程师来说却是必须回答的考题。

嫦娥七号去南极找冰，是给中国未来几十年月球家园探路，需要我们把地质风险算到里面去。

这不是悲观，而是务实。