火星甲烷有一个季节。
美国宇航局的好奇号火星车发现了火星稀薄大气中的甲烷在一年内发生变化的证据。研究人员在《科学》年6月8日的报告中指出,北半球的浓度在夏末秋初较高,但在冬季和春季较低。
此外,“好奇号”还发现了保存在泥岩中的火星上前所未有的有机分子。马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家迈克尔蒙马没有参与这项研究,他说,尽管甲烷和有机物都不是生命的迹象,但天体生物学的影响“潜在巨大”。
2004年,Mumma和他的同事报告了第一次观察到大量甲烷注入火星大气(SN: 2/14/09,第10页)。这些由地球上的望远镜探测到的羽流的甲烷浓度为十亿分之四十五。
这一发现令人兴奋,因为甲烷在火星大气中不会持续很久,而且会被太阳的紫外线破坏。在天文学家的观察下,一定有什么东西在产生或释放气体。在地球上,大部分甲烷是由生物产生的,所以这些火舌给了火星支持生命的希望。
然而,当好奇号在2012年降落在这颗红色星球上时,探测器最初没有发现甲烷(SN: 10/19/13,第7页)。“许多人感到失望和沮丧,”美国宇航局帕萨迪纳喷气推进实验室的行星科学家克里斯托弗韦伯斯特说,他是《加州和新甲烷研究》的合著者。然而,在2014年,经过更多的搜索,好奇号团队发现了甲烷的痕迹,尽管它远低于之前的结果(SN: 1/10/15,第11页)。
经过两年的火星观测(五年的地球观测),研究小组报告称,火星大气中甲烷的年平均浓度为0.41磅。然而,甲烷含量似乎随季节而变化,从冬季的0.24磅到夏季的0.65磅不等。研究人员还观察到一个相对较大的甲烷峰值,约为每磅7磅,这显然是随机的。
韦伯斯特说,地下水库的缓慢渗漏可以解释季节性周期和峰值。岩石可以在冬天保留甲烷,在夏天的阳光下释放甲烷。偶尔,岩石中的一些物质会破裂,释放出更大的射流。地球上也有类似的情况。
科学家们不确定最初是什么产生了储存的甲烷。“火星上甲烷的存在和行为仍然令人困惑,”韦伯斯特说。“虽然我们认为它可能是从生物学的角度(通过地质过程)产生的,但我们不能排除生物或微生物起源的可能性。”
Mumma说,虽然好奇号看到的峰顶甲烷浓度较低,但如果好奇号位于烟柱边缘,那么好奇号看到的甲烷浓度仍然与从地球上看到的巨大烟羽一致。但他不确定季节性周期是否是数据的唯一解释。他认为,平坦且恒定的甲烷水平也可能符合测量误差。
韦伯斯特不同意。“即使对外行人来说,”他说结果,“也有一个清晰而可重复的夏天.上升的季节性周期是真实的。
在另一篇新论文中,美国国家航空航天局戈达德太空生物学家詹妮弗费瑟布罗德(Jennifer Featherbrod)和他的同事分析了35亿年前从泥岩中收集的样本,泥岩曾经是一个古老湖泊的一部分。他们发现了大量有机分子保存在湖床的化学证据。
2014年,好奇号在盖尔陨石坑的一个地方发现了岩石中的有机分子。这一新发现是在陨石坑中心一座山的底部钻取的样本中发现的,显示出比以前看到的更大、更复杂的有机分子迹象,其中一些类似于地球上发现的煤和黑色页岩。
Trabrod说:“很多人不认为我们会用好奇号探测器上的钻头发现有机物,因为它只下降了5厘米。”火星表面受到能分解有机分子的辐射的轰击。有机物生活在表面的事实意味着更深的挖掘可能会产生更多。
欧洲航天局的ExoMars火星车计划于2020年发射,将在火星表面钻两米。Trabrod说:“这开辟了一个前景,即[探测器]可能会发现保存更好的有机物质,并可能发现生命的生物特征。”
但是好奇号还没有钻完。月球车的钻头在2016年坏了。然而,工程师们在5月20日成功地破解了钻头并挖出了样本。
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