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火星大氣層中存甲烷嗎?NASA發現:白天會溶解稀釋

甲烷是一種存在於地球大氣中的有機分子,主要是由生物產生的。但對行星科學家來說,在火星上探測它則一直是一個奇怪的謎:不同的探測顯示出了截然不同的結果。

近年來,美國宇航局(NASA)的「好奇號」探測器多次在這顆紅色星球上捕捉到微小的甲烷痕跡。這些排放物可能來自某個地質過程,但它們也可能表明火星上存在某種生命形式。不過令人困惑的是,在大氣層更高的地方,歐洲航天局(ESA)的軌道技術沒有檢測到任何濃度的甲烷。

這就很奇怪了:因為即使甲烷的煙柱會稀釋到火星的大氣中,我們的儀器仍然足夠靈敏,可以探測到這些煙氣。

為什麼會出現這種差異呢?美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的行星科學家克里斯·韋伯斯特(Chris Webster)和他的同事再次查看了數據,排除了可能有助於探測器探測到甲烷的每一個微小因素。

在此過程中,他們研究了與探測器指向、地面、岩石破碎、車輪退化等各種因素的相關性。

結果證明,「好奇號」測量到的甲烷羽流並非偶然。相反,測量上的差異歸結於日照:該團隊發現,火星表面的甲烷,會隨著一天當中不同的時間漲落,而「好奇號」上探測甲烷的耗電大的儀器,大多是在夜間工作的。

在夜間,火星的大氣更加靜止,這意味著甲烷不會像在最熱的時候那樣上升和稀釋到大氣中。因此,這些氣體就更容易會滯留在火星表面附近;而在白天,甲烷會被稀釋,以至於歐洲航天局的軌道儀器(需要陽光工作)在一定距離內無法探測到。

為了證實他們的預測,研究小組在兩天的時間裡收集了火星甲烷的高精度測量數據,這是「好奇號」第一次在白天收集數據。他們還在夜間進行了測量。

正如預期的那樣,甲烷夜間在火星表面附近,而白天就溶解到大氣中。

「好奇號」科學團隊的另一名成員John Moores預測,甲烷在白天會有效地降至零:「我們的兩個日間測量結果也證實了這一點。」

然而,現在還不清楚——為什麼甲烷似乎沒有隨著時間的推移在火星的大氣中積累。根據研究人員的說法,甲烷應該可以持續至少300年,然後才會在太陽輻射流中降解。

由於蓋爾隕石坑不太可能是這種行星上微小甲烷滲漏的唯一來源(因為從地質學的角度來看,蓋爾隕石坑並沒有那麼特別),他們認為,一定有什麼東西在甲烷聚集到大氣中之前,就破壞或隔離了所有的甲烷。

部分謎團可能解開了,但現在NASA的成員們腦海里有了更多的問號。該團隊現在正在測試——灰塵或充足的氧氣,是否會在其中發揮作用。

上述研究發表在《天文學與天體物理學》(Astronomy& Astrophysics)雜誌上。

責任編輯: 夏雨荷  來源:前瞻網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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