有没有生物能够突破卡门线？

看起来，有许多地球生物突破了卡门线，智人是其中之一。

卡门线是常用的太空与地球大气层的分界线，海拔 100 千米。一些微生物长期漂浮在 48 千米到 77 千米高度的大气中繁衍生息，大气运动可以偶然将其带到卡门线外。

• 2014 年，俄罗斯航天员称发现国际空间站外壳上有来自地球的海洋微生物。运载该舱段的俄罗斯火箭从未在海洋上方低空飞行。航天员估计，这些微生物是被偶发的气流带到太空并附着到空间站上、在真空中扩增的。

航天发射、亚轨道飞行比大气流动更擅长将微生物带到卡门线外。

• 日本科学家将耐辐射奇异球菌放置在国际空间站日本实验舱外 3 年，实验结果显示，厚度超过 0.5 毫米的凝结块中的细菌仍存活。研究人员指出，凝结块表层的细菌死亡，其尸体为下方的活细菌提供保护。研究人员估计，直径大于 1 毫米的细菌团可能在太空存活 8 年，更厚的凝结块可能在太空存活 15 到 45 年。这时间跨度允许天体撞击产生的飞溅岩石夹带着微生物在太阳系内传播——而且不需要大块岩石保护微生物。
• 国际空间站上进行的更多实验证明，比上面那些家伙平凡得多的细菌在聚集成团的情况下可以暴露在太空中长时间生存，例如枯草芽孢杆菌、大肠杆菌。

2018 年，一项研究基于分子钟将地球生命的最后共同祖先（LUCA）生活的年代定到了 45 亿年前，那时地球的海还没有形成、频繁发生大规模天体撞击。看起来，我们可以预期，那时就是这样的情景：

• 地球生物的生活区域，一开始就是从地下一直延伸到近地轨道的。

也许一些地球生物已经跟随忒伊亚撞击、后期重轰炸时期飞溅的碎片前往太空，乃至飞出太阳系。

• 在地球公转轨道附近的太空中，直径 2 微米、密度与水相当的球状微生物受到的阳光照射可以提供 10 厘米每二次方秒的加速度，随着逐渐飞离太阳，加速度会越来越低，但仍可以期待获得每秒 64 千米的速度，可以飞出太阳系、在数万年内来到其他恒星附近。
• 在靠近其他天体系统后，微生物可以被那里的恒星光压等减速，而且也不用把速度减得太低。
• 枯草芽孢杆菌的芽孢可以从太空无保护地坠向地球、在一度热到 1500 摄氏度的条件下生还^[1]。
• 约十万分之一的细菌孢子可以在“以 5400 米每秒的相对速度撞到坚硬表面”的条件下生还^[2]。

在过去数十亿年间，从地球播撒的微生物可能已经环绕银河。

• 可以预期这之中大部分微生物已死亡，但少数可能休眠抵达其他天体。

不排除银河系已有多个源于地球的生物圈，也不排除现存地球生物的最近共同祖先 LUCA 是从其他地方起源、跨越太空落到地球的。

关于智人将微生物以外的非人生物送出卡门线，也可以看看我回答过的：

人类以外的动物被送上太空之前有没有专门的训练？

植物种子去过太空基因突变，果实变大，为什么这种新闻已经没有了？

参考

1. ^Panitz, C., Horneck, G., Rabbow, E., Rettberg, P., Moeller, R., Cadet, J., . . . Reitz, G. (2015). The SPORES experiment of the EXPOSE-R mission: Bacillus subtilis spores in artificial meteorites. International Journal of Astrobiology, 14(1), 105-114. doi:10.1017/S1473550414000251
2. ^Fajardo-Cavazos P, Langenhorst F, Melosh HJ, Nicholson WL. Bacterial spores in granite survive hypervelocity launch by spallation: implications for lithopanspermia. Astrobiology. 2009 Sep;9(7):647-57. doi: 10.1089/ast.2008.0326. PMID: 19778276.