火星甲烷之謎正在加深

火星上的甲烷已經消失了。十多年前，科學家們首次在這顆紅色星球的大氣中發(fā)現了這種氣體的痕跡，這是地球生命的一個關鍵指標。然而，現在研究人員報告說，一顆歐洲衛(wèi)星沒有在火星上發(fā)現一縷甲烷。如果這一發(fā)現成立，將使科學家的夢想進一步復雜化。他們曾經推測火星微生物可能正在地下噴發(fā)這種氣體。

火星快車軌道器于2004年首次探測到火星大氣中存在甲烷。但是一些科學家說，軌道飛行器上探測甲烷的儀器不夠靈敏，無法得到可靠的結果。這些甲烷氣體的濃度為10ppb(十億分之一)。10年后，美國宇航局的“好奇”號火星車在蓋爾環(huán)形山基地附近發(fā)現了7ppb甲烷峰值，持續(xù)了幾個月。幾年后，好奇的科學家發(fā)現了甲烷的微小季節(jié)性循環(huán)，這種氣體的含量在北半球夏末達到了0.7ppb的峰值。

為了解開這個謎團，2016年抵達火星的歐洲航天局的示蹤氣體軌道飛行器(TGO)今年開始掃描大氣中的甲烷。TGO的兩臺光譜儀——、比利時的NOMAD和俄羅斯的ACS——被設計用來探測極低濃度的甲烷，研究人員確信它們有這種能力。

一組科學家在12月12日于華盛頓特區(qū)舉行的美國地球物理聯盟半年一度的會議上報告說，這兩種用于分析被太陽背光照亮的火星大氣水平切片的儀器都工作良好。比利時布魯塞爾皇家空間大氣物理研究所的行星科學家、NOMAD首席研究員安葉小乖范代爾在對話中表示，仍有一些噪音需要清理?！暗覀円呀浿?，我們看不到任何甲烷?！?

研究小組的初步結果顯示，甲烷仍未被發(fā)現，其含量低至每分鐘50萬億分之一(ppt)，他們的觀測幾乎一直持續(xù)到火星表面。

加州帕薩迪納噴氣推進實驗室的行星科學家克里斯韋伯斯特負責好奇火星甲烷探測器的運行，他說，結果令人驚訝。他預計TGO至少會收到0.2ppb的甲烷信號。但韋伯斯特仍然樂觀?！膱F隊用了6個月的時間才探測到甲烷的峰值，用了幾年的時間才確認了甲烷循環(huán)的季節(jié)背景。“相信隨著時間的推移，這兩個數據集會保持一致。”

好奇的研究團隊懷疑甲烷循環(huán)來自火星地下的微滲漏，這不是來自行星外部，而是來自生物或地質過程?，F在TGO的工作可以證實這一點，因為它似乎沒有發(fā)現任何甲烷氣體從大氣中落下。“甲烷不是來自上面?！表f伯斯特說：“這是一個重大的結果。”

加拿大約克大學的行星科學家約翰穆雷斯認為這同樣令人困惑。例如，科學家懷疑每年有數百噸有機碳從太陽系塵埃涌入火星大氣，然后與太陽輻射發(fā)生反應，最終形成甲烷。他說，“這些碳都去哪兒了？”

安阿伯密歇根大學的行星科學家、“好奇”科學團隊成員蘇希爾阿特雷亞(Sushil Atreya)指出，蓋爾隕石坑不太可能是火星上唯一能看到這種泄漏的地方。但是即使有5000個類似的泄漏，混合到火星大氣中的甲烷信號最終也會非常小。“我確實做了一個計算，”阿特瑞亞說。"它的平均值會很低，儀器檢測不到."

目前，關于火星甲烷的謎團正在加深。TGO號將繼續(xù)運行到2022年，足夠觀察至少兩年火星。同時，它的數據會變得更加準確，檢測限也會下降。也許到那時，科學家們會知道他們的夢想是否已經破滅，即隨著火星上的生命噴涌甲烷，微生物也會存在。

TGO是火星快車項目的一部分，這是歐空局和俄羅斯航天局之間的一個合作項目。該軌道飛行器于2016年3月發(fā)射，并于當年10月抵達火星軌道。這是第一個專門設計用于研究火星氣體的航天器，火星氣體占地球寒冷干燥大氣的比例不到1%，包括甲烷、水蒸氣和臭氧。

從內到外，火星是太陽系的第四顆行星。它是一顆直徑約為地球一半的地球行星。由于軸向傾斜，旋轉周期相似，旋轉一次需要兩倍的時間。它橙紅色的外觀是由于地球表面被赤鐵礦(氧化鐵)覆蓋，火星被認為是太陽系中最有可能出現地外生命的行星。

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