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火星表层的甲烷气柱“因何而生”？


火星表层的甲烷气柱“因何而生”？


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【火星表层的甲烷气柱“因何而生”？】
火星表层的甲烷气柱“因何而生”？


火星漫步者”好奇号探测器项目的科学家发布了阶段性的探测成果 ， 科技媒体掀起了有关火星生命和火星大气物理学讨论的热潮 ， 好奇号在过去几个月取得的探测结果为火星爱好者带来了新的讯息 ， 探测器在大部分的勘测时间记录了火星大气中微量的甲烷气体 ， 平均浓度为10亿分之0.69 ， 这与2013年的检测数据相同 ， 然而 ， 在近期大约2个月的勘测中 ， 好奇号探测器卷进了一股甲烷气柱的中间 ， 甲烷气体浓度陡然上升了10多倍 ， 浓度为10亿分之7.2 ， 甲烷气体浓度的出现了飘忽不定的上升和下降 。
大多数科学人士认为火星含有甲烷气体 ， 这是因为太空灰尘和陨石给火星带去了有机化合物 ， 火星上的有机物在太阳紫外线的照射下分解成简单的分子 ， 其中包括甲烷 。 科学家在2012年曾预测 ， 火星大气层的甲烷气体含量大约为10亿分之2.2 ， 高于好奇号检测的数值 ， 但两组数据的差值并不显著 。 周期性显现的气柱似乎违背了大气化学的法则 ， 偶尔喷出的甲烷气体好似人的“打嗝” ， 似乎缺少确定的症候 。
周期性出现的甲烷气柱可能与残留的地质作用有关 ， 也可能是某种细菌的呼吸作用造成的 ， 甲烷气体的陡然释放产生了特定效果 。 之前的研究成果表明 ， 火星大气甲烷气体的浓度可以上升到10亿分之60 。 火星探测项目的科学家认为 ， 当甲烷气柱移开之后 ， 甲烷气体的浓度在几个月内快速下降 ， 然而 ， 很难从火星大气层快速地抹去甲烷气体 ， 太阳的紫外线辐射逐渐地分解它们 ， 有一种分解甲烷气体的化学过程耗时300年 。

在火星上可能存在甲烷气体的”炊烟” ， 也可能有其它将甲烷气体清除的化学机制 ， 氧化反应是其中的一种 ， 氧化作用消耗了氧气 ， 也消耗了甲烷 ， 但在数千年的时间 ， 耗费火星大气层中氧气的化学反应并未发生 ， 目前的火星大气层含有 0.15% 的氧气 。 一种可能是甲烷气体被吸入了火星上的岩石 ， 但这种吸附作用会影响其它类型的气体 ， 氙比甲烷气体更容易飘散到大气中 ， 事实上 ， 有很多自由氙气飘动在火星大气层 。
额外的甲烷气体可能来自嵌合体 ， 之前检测出的甲烷气体可能与错误的检测结果有关 ， 地基望远镜需要区分火星大气层的甲烷和地球大气层的甲烷 ， 检测的误差值会掩盖真实的数据 。 搭载在火星快车号卫星的仪器曾检测到一定浓度的甲烷气体 ， 仪器性能会影响检测的精确性 。好奇号的检测数据有令人怀疑的因素 ， 但好奇号搭载的检测仪器比火星快车号搭载的仪器更加灵敏 。 好奇号项目的科学家反复审核了检测数据 ， 避免过度的噪音干扰产生的偏差 。 在《科学》杂志发表火星探测成果的克里斯·麦克凯伊解释说 ， 挤干了偏差水分的数据真实有效 ， 一直以来 ， 麦克凯伊对火星的“甲烷气柱”持怀疑态度 。

好奇号检测到了甲烷的“气柱”或“气团” ， 一直不相信巨大甲烷气柱的麦克凯伊博士解释说 ， 在附近地点可能发生了陨石撞击 ， 好奇号火星车意外“嗅到”了有机化合物 ， 腐烂分解的有机化合物产生了甲烷气体 ， 它们刚好被火星风“席卷而去” ， 好奇号仪器的读数随之出现了快速下降 ， 返回到背景读数的状态 ， 没有特别的化学作用 ， 火星甲烷气体的浓度快速地上升和下降 ， 这一现象得到了科学的解释 ， 陨石意外撞击火星 ， 在火星表面触发了甲烷的“气柱” 。
出现了大量、随机产生的陨石撞击火星事件 。 好奇号成了陨石撞击火星的“见证者” ， 它无力避免“火星遇袭”事件 ， 却充当了科学家的“眼睛” ， 见证了陨石撞击火星的奇观 。 科学项目团队使用了轨道飞行器携带的仪器 ， 寻找好奇号行进路线附近的陨石坑 ， 但他们没有发现新的陨石坑 。 科学团队的理论假设缺少足够的证据 ， 但他们没有丧失信心 ， 好奇号检测的甲烷气体浓度的读数没有上升到高于之前读数的程度 ， 其它化学作用的替代性解释似乎更不可能 ， 麦克凯伊博士引用了歇洛克·福尔摩斯的名言 ， “一旦你清除了不可能的因素 ， 无论什么留存下来 ， 无论有怎样的不可能 ， 留存下来的结果一定是真理” 。
收集更多的数据是解决科学谜题的有效方法 ， 火星气体追踪轨道飞行器在2016年到达火星轨道 ， 欧洲和俄罗斯的科学家是飞行器的管控方 ， 气体追踪飞行器的使命好似名字的指称 ， 主要用于对火星大气层中稀有气体的探测 。 飞行器的轨道位置开阔 ， 能够对整个火星进行“视觉扫描” ， 科学项目团队收集的数据将作为判断理论假设正确与否的依据 。 火星大气的甲烷气体究竟是科学家的错觉 ， 还是真实存在的气体物质？令人疑惑不解的争议和猜测还在继续 。

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