火星甲烷之谜新进展!火星上的神秘甲烷气体并非由风化作用引起

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这张图显示了甲烷进入火星大气和从大气中消失的可能形式。(图片:NASA/JPL-Caltech/SAM-GSFC/Univ. of Michigan)

火星甲烷之谜的一小部分可能已经刚刚被解开了。

在过去几年的时间里,美国宇航局的“好奇号”探测车在火星大气中发现了甲烷水平的多次激增——最近一次是在6月,当时火星盖尔陨石坑内的甲烷含量飙升至21 ppbv(parts per billion per unit volume,单位体积的十亿分之一)。

这远远高于盖尔陨石坑地面的日常甲烷含量,好奇号此前已经确定,盖尔陨石坑甲烷含量的季节性范围为0.24 ppbv到0.65 ppbv。

科学家们不知道这种甲烷的确切来源,但他们很想找到答案,因为这种气体很可能是生命的迹象。例如,地球空气中90%以上的甲烷就是由微生物和其他有机体产生的。

最近的一项研究可能有助于研究人员缩小搜索范围,研究中,科学家们通过分析火星陨石、地球上的原生玄武岩和沉积岩来估算典型火星岩石的甲烷含量(这些岩石可以视为是火星岩石的同类)。

随后,研究小组计算了风化作用可以释放出多少甲烷,因为风化作用是现代火星上主要的侵蚀形式,火星已经有超过30亿年没有稳定的地表水了。

研究人员确定,要想风化作用在火星空气中产生可检测到的甲烷水平变化,这些受到风化作用的火星岩石的甲烷含量,必须要与地球上最富含碳氢化合物的页岩的甲烷含量一样多。研究小组成员说,这种情况出现的可能性非常小。

英国纽卡斯尔大学的地球化学家Jon Telling在一份声明中说:“这项发现的重要之处在于它侧面支持了火星甲烷一定来自其他来源的观点。但这个甲烷来源是生物来源吗?我们仍然不清楚。”

的确,甲烷也可以通过非生物方式产生——例如,热水和某些类型的岩石的反应也可以生成甲烷。除此之外,目前还不清楚好奇号探测到的甲烷(欧洲的火星快车轨道飞行器确认了好奇号发现的一次甲烷激增)是现代生成的还是古代生成的。无论它最初如何产生,这些气体在冒出地表之前可能已经在地下困了数十亿年。

纽卡斯尔大学自然与环境科学学院的博士后研究员、该研究的主要作者Emmal Safi在同一份声明中说,甲烷激增的原因“仍然是一个悬而未决的问题”。

她补充说:“我们的研究只是冰山一角,我们最终想知道的是在我们之外的行星上有没有生命存在的可能性,不管是现在正在存在、还是在过去曾经存在但现在以化石或化学特征形式保存下来的生命。”

最近的这篇论文发表在6月份的《科学报告》杂志上。

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