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火星科学家更接近解决甲烷之谜

2020-02-11 09:03:41来源:

田纳西州诺克斯维尔

行星科学家越来越接近解决火星上甲烷的难题。

新的计算结果可能有助于解释为什么NA​​SA好奇号火星探测车在地球北部夏季期间在火星大气层中检测到甲烷气体的峰值。随着冬天变成春天,这个想法开始了,加拿大多伦多约克大学的行星科学家约翰·摩尔斯说,太阳的热量开始加热土壤-允许甲烷从地面渗透到大气中。他在10月24日的行星科学会议上介绍了这项工作。

多年来,好奇心甲烷测量一直吸引着研究人员。这辆流浪者号于2012年降落在火星赤道附近的盖尔陨石坑内,最初在北部的春季1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,甲烷水平随季节上升和下降,在北部夏季达到峰值2。

在火星大气层中发现甲烷很有趣,因为化学反应会在约300年后破坏气体。今天它的存在表明,地球上仍然有某种东西正在将气体输送到大气中。来源可能是地质过程,例如某些类型的岩石和水之间的反应,或者更有趣的是埋藏的微生物或其他生命形式。地球大气中的大部分甲烷来自生物。

漏气

研究人员追逐了他们在火星上发现的所有甲烷气。地球上的望远镜和绕火星飞行的航天器不时发现了行星周围的气体-包括20093年报道的强烈羽流。好奇心原本可以通过直接测量甲烷的含量来帮助解决这个难题,但是却使其复杂化了。

现在,答案似乎可能在火星表面。摩尔和他的同事分析了甲烷如何通过火星土壤中的裂缝和裂缝向上渗透,直到进入大气。他们的计算表明,加热土壤可能会使气体泄漏到空气中。火星的季节非常复杂,尤其是在好奇号所在的位置如此靠近地球赤道的地方。但是,最高的甲烷含量确实出现在一年中最温暖的时间之后,这表明向下散发的热量允许释放出更多的气体。

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部门会议上说,科学家估计进入大气层的气体量与好奇心在大风火山口进行的测量非常匹配。甲烷的最终来源仍然是个谜。他说,但是这项工作可能有助于解释天然气的季节性涨落。

从深处

美国马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家迈克尔·玛玛说,这个想法是建立在较早的建议之上的,即甲烷可能会从火星上温暖的悬崖表面渗出。当他和他的同事在2009年报道了强烈的甲烷羽流3时,他们建议火星土壤中的孔隙在某些季节可能会在悬崖或火山口壁上开放,从而使甲烷从地下进入大气。

不久将有更多发现。欧洲的欧洲航天器ExoMars微量气体轨道飞行器(TGO)自4月以来一直在火星大气层中寻找甲烷和其他气体。

在会议上,位于荷兰诺德韦克的欧洲航天局的项目科学家Hoguekan Svedhem向听众暗示,航天器的首批研究成果将很快发布。TGO在整个星球上和一定高度范围内测量甲烷,远远超出了好奇心在地面上可以测量的范围。轨道器可以一劳永逸地解决一些有关火星上甲烷的问题。

TGO小组成员Mumma说:“这将是令人惊讶的结果。”他拒绝详细说明。

自然563,18-19(2018)