澳门新萄京5566com欧空局的“痕量气体轨道器”发现火星甲烷神秘消失

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欧俄联手探秘火星甲烷气体 ——火星科学最具争议谜题或有定论

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4月初,一个名为微量气体轨道器的探测器抵达火星上空的指定环形轨道。21日起,TGO开始收集关于火星甲烷气体的科学数据。

2004年,科学家首次在火星大气中探测到了甲烷,他们认为其可能由火星微生物喷出。但据美国《科学》杂志网站报道,欧洲空间局的火星任务团队12日声称,没有在火星大气中发现甲烷的“蛛丝马迹”。这一结果如被证实,对那些正在搜寻火星生命的科学家来说,无疑是一记重创。

该轨道器是欧洲空间局与俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)合作的火星探测任务ExoMars的一部分,其于2016年3月发射,当年10月进入火星轨道。现在,绕火星1000周后,这个3.5吨重的探测器到达了研究火星大气的理想位置,并已经准备好进行第一次科学探测。

在地球上,甲烷的生成与生物活动之间关系密切。专家认为,确定火星大气中的甲烷到底来自生物活动还是地质活动,将有助揭示火星上是否存在生命。

TGO是首个专门设计用来研究火星甲烷的航天器,它有望解决火星科学中最具争议性的谜题之一:火星上的甲烷究竟起源何处?

欧洲“火星快车”轨道器率先在火星大气中探测到甲烷的痕迹,其浓度为10ppb,不过,当时有科学家表示,发现甲烷仪器的灵敏度不足以获得可靠结果。10年后,美国国家航空航天局的“好奇”号火星车探测到从盖尔火山口冒出的甲烷,峰值为7ppb,且持续数月。此后“好奇”号又发现了甲烷的季节性小周期,浓度峰值为0.7ppb。

火星甲烷存在证据不断累积

为解开火星甲烷的谜团,欧空局的“痕量气体轨道器”于2016年抵达火星,今年开始扫描火星大气以寻找甲烷,其携带的掩日与天底点光谱仪和大气化学光谱测量组合仪可监测到低浓度甲烷。

火星的大气几乎全是二氧化碳,甲烷与水蒸气、臭氧一起,在火星干燥寒冷大气中所占比例不到1%。但研究人员对甲烷尤其感兴趣,因为这些微量气体可能是生命或地质活动的信号,它为研究火星的气候历史提供了线索。

两台设备目前运行良好。NOMAD首席研究员、比利时行星科学家安·卡琳·范达勒12日说,尽管还有一些噪音需要处理,“但我们已经知道,我们看不到任何甲烷”。

几个世纪以来,火星大气中的化学反应原本应该摧毁了任何甲烷分子,但可测量到的甲烷水平表明,肯定有活性源头正在对火星甲烷总量做着补充。科学家利用地球望远镜、火星轨道器和“好奇”号探测器等,在火星大气中捕捉了15年的甲烷,甲烷存在的证据在不断累积。

“好奇”号团队怀疑,甲烷周期源自火星地表之下的小水坑,或来自生物或地质活动而非火星外部。TGO现在也证实,没有甲烷通过火星大气层落下。这令人很困惑,因为科学家认为,每年有来自太阳系尘埃的数百吨有机碳涌入火星大气层,与太阳辐射发生反应生成甲烷,“所有那些碳都到哪儿去了?”

“好奇”号的探测认为,火星大气中甲烷的背景水平平均为0.5ppb(1ppb=十亿分之一),相比之下,地球大气中的甲烷背景水平为1875ppb。但随着时间的推移,火星甲烷浓度发生了变化,最大喷射甲烷羽流的浓度达到45ppb,“好奇”号也检测到大约7ppb的波动。

TGO将持续运行到2022年,会经历几个火星年,其数据会变得更精确,也许到那时科学家们才能最终确定,寻找喷出甲烷气体微生物的希望是否已落空。

火星甲烷存在的证据确凿,但关于其来源的争论加剧了。

密歇根大学安娜堡分校行星科学家苏西尔:安翠雅说:“地球大气甲烷的95%来自当前和过去的生物,所以,科学家自然也想知道,火星甲烷是否也起源于生物。”

加州理工学院行星学家贝塔尼:埃尔曼说:“甲烷浓度的变化,意味着应该有活跃的来源或强烈的地质下沉等。”