我们可能离解开火星甲烷之谜更近了一步。
美国宇航局的“好奇号”探测器任务最近确定，火星大气中甲烷的背景水平呈季节性循环，在北半球夏季达到顶峰。这辆六轮机器人还检测到在红色星球直径96英里（154公里）的盖尔陨石坑内，甲烷气体迄今为止出现了两次涌入——一次是在2013年6月，另一次是在2013年末至2014年初。
这些发现引起了天体生物学家的兴趣，因为甲烷是一种可能的生物特征。虽然这种气体可以通过多种地质过程产生，但地球大气中绝大多数甲烷是由微生物和其他生物排放出来的。
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一些答案可能很快就会出现，因为2013年6月的检测刚刚得到证实。一项新的研究报告指出，欧洲的火星快车轨道飞行器也从该航天器在红色星球上空的高度观察到了这一峰值。
“虽然以前的观测，包括‘好奇号’的观测，一直存在争议，但首次独立确认甲烷峰值的出现，增加了对检测的信心，”这项研究的主要作者、罗马国家天体物理研究所的马可·朱兰纳说。
这还不是全部。朱兰纳和他的团队还追溯到2013年6月羽流的可能来源，位于盖尔陨石坑以东约310英里（500公里）的地理复杂区域。
盖尔陨石坑的空气气息
研究人员使用了火星快车行星傅里叶光谱仪（PFS）仪器收集的数据，该仪器早在2004年就嗅出了红色星球甲烷的痕迹。（该航天器自2003年12月以来一直在火星轨道上运行。）
PFS的首席研究员朱兰纳为与“好奇号”团队的协同合作做好了准备。朱兰纳说，在探测器于2012年8月在盖尔内部着陆后不久，他决定长期监测陨石坑上空的空气。
由于多种原因，包括气体丰度低和吸收弱，从火星轨道测量红色星球的甲烷是很棘手的。（从地球测量火星甲烷也不是一件容易的事，因为地球大气中含量更高的甲烷会使观测和解释复杂化。这些因素有助于解释朱兰纳在上面提到的争论。）
因此，朱兰纳和他的同事开发了一种新的PFS数据选择、处理和分析方法。在这项新的研究中，他们将这种方法应用于在“好奇号”在火星上的任务的前20个月中，对盖尔陨石坑所做的测量。
他们发现了一个命中：2013年6月16日，甲烷含量峰值约为15.5十亿分率（ppb）。那是在“好奇号”检测到接近6 ppb的峰值后仅仅一个火星日。
朱兰纳通过电子邮件告诉Space.com：“我们非常幸运，因为这不是协调观测的结果。只是碰巧而已！”
顺便说一句，“好奇号”测得的盖尔陨石坑空气中甲烷的背景水平约为0.24 ppb到0.65 ppb。
追溯来源
研究小组还使用了两种独立的方法，确定了甲烷羽流的可能来源区域。
研究人员将盖尔陨石坑周围的区域划分为一系列正方形，每个正方形的边长接近155英里（250公里）。然后，他们使用计算机模拟，为每个正方形创建100万个甲烷释放场景，以评估每个正方形作为盖尔气体来源的可能性。科学家们还研究了每个正方形的地质情况，寻找可能与甲烷排放相关的特征，如断层线和断层交汇处。
朱兰纳说：“值得注意的是，我们看到，大气模拟和地质评估在彼此独立进行的情况下，都指向了甲烷的同一来源区域，该区域位于盖尔陨石坑以东约500公里处。这非常令人兴奋，而且出乎意料。”
他补充说，潜在的来源区域可能含有被困在冰层下的甲烷。
研究人员在今天（4月1日）在线发表在《自然地球科学》杂志上的新研究中写道：“由于冰的部分融化、迁移过程中气体积累引起的气压积聚，或由于行星调整或局部陨石撞击引起的应力，该甲烷可能会沿着穿透永久冻土层的断层间歇性地释放。”
仍有许多工作要做
该论文没有探讨甲烷的最终来源——无论是火星微生物还是涉及热水和某些类型岩石的反应产生的。科学家们也不知道检测到的甲烷是最近产生的还是很久以前产生的；毕竟，它可能被困在冰层下亿万年之久。
但是，这项新的研究可能有助于研究人员最终弄清这些问题。例如，朱兰纳说，火星快车号未来将详细观察潜在的来源区域。其他航天器，如甲烷嗅探器痕量气体轨道器（TGO）——欧洲-俄罗斯火星太空生物计划的一部分——也可能会这样做。
事实上，朱兰纳的团队参与了TGO任务，该任务于2016年10月抵达火星。TGO和火星快车的协调测量工作正在进行中。朱兰纳说，PFS团队还计划将他们的新分析技术应用于该仪器的整个数据集。
他说：“后续工作对于更好地了解火星上的甲烷非常重要。我们正在收集拼图的碎片，需要更多的碎片来更好地了解正在发生的事情。”
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