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火星大气层中存在甲烷吗?NASA发现:观测时段有影响,白天会溶解稀释

前瞻网    2021-07-02 08:52

甲烷是一种存在于地球大气中的有机分子,主要是由生物产生的。但对行星科学家来说,在火星上探测它则一直是一个奇怪的谜:不同的探测显示出了截然不同的结果。

近年来,美国宇航局(NASA)的“好奇号”探测器多次在这颗红色星球上捕捉到微小的甲烷痕迹。这些排放物可能来自某个地质过程,但它们也可能表明火星上存在某种生命形式。不过令人困惑的是,在大气层更高的地方,欧洲航天局(ESA)的轨道技术没有检测到任何浓度的甲烷。

火星大气层中存在甲烷吗?NASA发现:观测时段有影响,白天会溶解稀释

这就很奇怪了:因为即使甲烷的烟柱会稀释到火星的大气中,我们的仪器仍然足够灵敏,可以探测到这些烟气。

为什么会出现这种差异呢?美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的行星科学家克里斯·韦伯斯特(Chris Webster)和他的同事再次查看了数据,排除了可能有助于探测器探测到甲烷的每一个微小因素。

在此过程中,他们研究了与探测器指向、地面、岩石破碎、车轮退化等各种因素的相关性。

结果证明,“好奇号”测量到的甲烷羽流并非偶然。相反,测量上的差异归结于日照:该团队发现,火星表面的甲烷,会随着一天当中不同的时间涨落,而“好奇号”上探测甲烷的耗电大的仪器,大多是在夜间工作的。

在夜间,火星的大气更加静止,这意味着甲烷不会像在最热的时候那样上升和稀释到大气中。因此,这些气体就更容易会滞留在火星表面附近;而在白天,甲烷会被稀释,以至于欧洲航天局的轨道仪器(需要阳光工作)在一定距离内无法探测到。

为了证实他们的预测,研究小组在两天的时间里收集了火星甲烷的高精度测量数据,这是“好奇号”第一次在白天收集数据。他们还在夜间进行了测量。

正如预期的那样,甲烷夜间在火星表面附近,而白天就溶解到大气中。

“好奇号”科学团队的另一名成员John Moores预测,甲烷在白天会有效地降至零:“我们的两个日间测量结果也证实了这一点。”

然而,现在还不清楚——为什么甲烷似乎没有随着时间的推移在火星的大气中积累。根据研究人员的说法,甲烷应该可以持续至少300年,然后才会在太阳辐射流中降解。

由于盖尔陨石坑不太可能是这种行星上微小甲烷渗漏的唯一来源(因为从地质学的角度来看,盖尔陨石坑并没有那么特别),他们认为,一定有什么东西在甲烷聚集到大气中之前,就破坏或隔离了所有的甲烷。

部分谜团可能解开了,但现在NASA的成员们脑海里有了更多的问号。该团队现在正在测试——灰尘或充足的氧气,是否会在其中发挥作用。

上述研究发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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