科学家：解决火星大气中的甲烷谜题指日可待！

美国宇航局的“好奇号”探测器最近的一张自拍。自2012年登陆火星以来，“好奇号”一直在追踪火星大气中的甲烷。来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

行星科学家们离解开火星甲烷之谜越来越近了。

新的计算有助于解释为什么美国宇航局的“好奇号”探测器在火星北半球处于夏季的时候探测到火星大气中甲烷气体的峰值。加拿大多伦多约克大学的行星科学家约翰·摩尔斯在10月24日的行星科学会议上展示了他的工作成果，他认为，冬去春来，太阳的热量开始使火星土壤变暖，使甲烷从地面渗透到大气中。

好奇号的甲烷测量数据多年来一直吸引着研究人员。2012年，火星探测器在火星赤道附近的盖尔环形山着陆，最初是在北方的春天发现了大气甲烷的神秘峰值。今年早些时候，研究小组的科学家报告说，随着季节的变化，甲烷含量有增有减，在北半球的夏季达到顶峰。

在火星大气中发现甲烷是非常引人寻味的，因为在经过了大约300年后，化学反应本该摧毁了甲烷才对。甲烷今天的存在表明着火星上仍有某种物质在将这种气体不断输入大气层。其来源可能是地质过程，比如某些类型的岩石和水之间的反应，更有趣的是，这还有可能是埋藏的微生物或其他形式的生命所导致的结果。鉴于地球大气中的甲烷大部分来自生物。

气体泄漏

研究人员已经追踪过他们在火星上发现的每一缕甲烷。地球上的望远镜和绕火星轨道运行的航天器不时地发现火星上的甲烷，包括2009年曾报道过的强烈烟柱。“好奇号”本应通过直接测量甲烷含量来帮助解开这个谜题的，但相反，它却使得问题更加复杂了。

现在看来，甲烷气体的答案可能隐藏在火星表面之下。摩尔斯和他的同事分析了甲烷如何通过火星土壤的裂缝向上渗入大气。他们的计算表明，土壤变暖可能会使气体泄漏到空气中。火星上的季节很复杂，尤其是在“好奇号”这种如此靠近火星赤道的地方。但甲烷含量最高的时期确实出现在一年中最热的时候之后，这表明热量向下扩散会释放更多的甲烷。

摩尔斯在田纳西州诺克斯维尔举行的美国天文学会行星科学分部会议上说，科学家们估计进入大气层的气体量与好奇号在盖尔陨石坑进行的测量结果很吻合。甲烷的最终来源仍然是个谜。但他说，这项工作可能有助于解释这种气体的季节性涨落。

深渊起源

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心位于马里兰州格林贝尔特，该机构一名行星科学家Michael Mumma说，这个想法是建立在先前的观点基础上的，即甲烷可能正在从火星上被太阳晒暖的悬崖表面渗出。当他和他的同事在2009年报道了发现强烈的甲烷羽流时，他们认为在某些季节，火星土壤中的孔隙可能会在悬崖或火山口壁上打开，让甲烷从地下进入大气层。

不久将会有更多的发现。欧洲和俄罗斯的一艘名为ExoMars Trace Gas Orbiter(TGO)的探测器自4月份以来一直在火星大气中寻找甲烷和其他气体。

在会上，荷兰诺德维克的欧洲航天局项目科学家哈坎·斯韦德姆(Håkan Svedhem)向观众暗示，航天器的第一个结果将很快公布。TGO在一定高度范围内测量了整个火星的甲烷含量，远远超出了“好奇号”在地面上的测量范围，探测器可能一劳永逸地解决火星上的甲烷问题。

Mumma是TGO团队的一员，“这将会有惊人的结果，”他说，但他拒绝详细说明。