一艘本應解開火星甲烷之謎的航天器，反而加劇了科學家的困惑。 歐洲-俄羅斯微量氣體軌道器 (TGO) 於去年開始尋找這種氣體，但在火星大氣中尚未發現任何痕跡，一篇於 4 月 10 日發表在《自然》雜誌上的研究報告指出。
德克薩斯州休斯頓行星科學研究所的行星地質學家多蘿西·奧勒表示：“這令人非常驚訝。”
早期的火星任務已經在火星大氣中檢測到甲烷的跡象。該研究的主要作者、莫斯科空間研究所的物理學家奧列格·科拉布列夫表示，TGO 迄今未能發現該氣體表明，某種未知的過程在甲烷出現後不久就將其從大氣中清除。
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行星科學家渴望瞭解火星甲烷的來源，因為地球大氣中的大部分甲烷是由生物體產生的。 確定火星大氣中的甲烷含量以及分佈位置，將有助於研究人員確定該氣體是來自地質來源（例如岩石中的化學反應），還是具有更令人興奮的起源——潛在的火星生命。
在過去的 15 年裡，科學家們多次在火星上發現了甲烷。 這些報告包括 2003 年對甲烷羽流的望遠鏡觀測，以及自 2012 年美國宇航局的好奇號探測器在蓋爾隕石坑著陸以來偶爾進行的檢測。 歐洲航天局的火星快車號航天器在多個地點發現了這種氣體——包括 2013 年在蓋爾隕石坑附近的一股羽流。
嗅探天空
為了更明確地回答這個問題，TGO 於 2016 年抵達火星，並於 2018 年 4 月開始收集大氣資料。在 2018 年 4 月至 8 月期間，它沒有發現任何甲烷跡象，儘管其儀器可以檢測到濃度低於萬億分之 50 的氣體。
好奇號在 2018 年 6 月中旬嗅到了約萬億分之 500 的甲烷——與此同時，TGO 在頭頂飛過時卻沒有任何發現，加利福尼亞州帕薩迪納噴氣推進實驗室的克里斯托弗·韋伯斯特說，他負責執行該探測器的甲烷測量儀器。 模型表明，任何甲烷羽流都應在幾個月內向上漂移並充分混合到行星的大氣中。
加拿大多倫多約克大學的行星科學家約翰·摩爾斯問道：“為什麼它們消失得如此之快？ 我們遺漏了一些謎題。”
研究人員正在好奇號（在火星表面上方 1 米處尋找甲烷）和 TGO（在地球上方至少 5 公里處進行最佳測量）之間的差距中尋找答案。 科學家們正試圖確定甲烷如何在火星表面附近被相對較快地破壞。
美國宇航局馬里蘭州格林貝爾特戈達德太空飛行中心的行星科學家邁克爾·穆瑪表示，一種可能性是從地面滲出的甲烷被某種低空化學反應——可能涉及塵埃——去除，然後才能漂到高空中。 丹麥奧胡斯大學的一個研究小組研究了塵埃顆粒如何消耗火星甲烷，他們將於 4 月 11 日在維也納舉行的歐洲地球科學聯盟會議上闡述他們的觀點。
2018 年 6 月，在 TGO 開始監測火星大氣層幾個月後，一場巨大的沙塵暴席捲了整個星球。 它遮蔽了火星的大氣層，並暫時迫使該航天器將其甲烷搜尋重點放在高海拔和緯度上。
前景不明朗
儘管如此，一些研究人員仍然懷疑 TGO 是否能夠找到這種氣體。 美國宇航局加利福尼亞州莫菲特菲爾德艾姆斯研究中心的行星科學家凱文·扎恩勒長期以來一直認為，關於火星甲烷的報告是觀測錯誤，他說：“我從未見過對火星本土甲烷的令人信服的檢測，而且我不認為我將來會見到。”
但奧勒說，甲烷可能會從火星上地質活躍的地區（例如佈滿斷層的地區）不規律地飄出。 由於只有好奇號對該氣體進行了地面測量，科學家們根本沒有機會觀察到它可能如何從行星表面的不同部分滲出，或者甲烷如何在向上漂移時被破壞。 美國密歇根大學安娜堡分校的行星科學家蘇希爾·阿特雷亞希望看到一系列甲烷測量無人機、飛艇或氣球在火星表面的許多區域漂浮。
與此同時，TGO 將繼續監測火星大氣層，至少到 2022 年。到目前為止，它只觀察了火星一年的一個零頭，而火星一年幾乎相當於地球的兩年。 隨著季節的流逝，可能會出現甲烷的跡象。
奧勒說：“火星的一個特點是它永遠不會無聊。”
本文經許可轉載，於 2019 年 4 月 10 日首次發表。