一艘本应解开火星甲烷之谜的航天器，反而加剧了科学家的困惑。 欧洲-俄罗斯微量气体轨道器 (TGO) 于去年开始寻找这种气体，但在火星大气中尚未发现任何痕迹，一篇于 4 月 10 日发表在《自然》杂志上的研究报告指出。
德克萨斯州休斯顿行星科学研究所的行星地质学家多萝西·奥勒表示：“这令人非常惊讶。”
早期的火星任务已经在火星大气中检测到甲烷的迹象。该研究的主要作者、莫斯科空间研究所的物理学家奥列格·科拉布列夫表示，TGO 迄今未能发现该气体表明，某种未知的过程在甲烷出现后不久就将其从大气中清除。
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行星科学家渴望了解火星甲烷的来源，因为地球大气中的大部分甲烷是由生物体产生的。 确定火星大气中的甲烷含量以及分布位置，将有助于研究人员确定该气体是来自地质来源（例如岩石中的化学反应），还是具有更令人兴奋的起源——潜在的火星生命。
在过去的 15 年里，科学家们多次在火星上发现了甲烷。 这些报告包括 2003 年对甲烷羽流的望远镜观测，以及自 2012 年美国宇航局的好奇号探测器在盖尔陨石坑着陆以来偶尔进行的检测。 欧洲航天局的火星快车号航天器在多个地点发现了这种气体——包括 2013 年在盖尔陨石坑附近的一股羽流。
嗅探天空
为了更明确地回答这个问题，TGO 于 2016 年抵达火星，并于 2018 年 4 月开始收集大气数据。在 2018 年 4 月至 8 月期间，它没有发现任何甲烷迹象，尽管其仪器可以检测到浓度低于万亿分之 50 的气体。
好奇号在 2018 年 6 月中旬嗅到了约万亿分之 500 的甲烷——与此同时，TGO 在头顶飞过时却没有任何发现，加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室的克里斯托弗·韦伯斯特说，他负责运行该探测器的甲烷测量仪器。 模型表明，任何甲烷羽流都应在几个月内向上漂移并充分混合到行星的大气中。
加拿大多伦多约克大学的行星科学家约翰·摩尔斯问道：“为什么它们消失得如此之快？ 我们遗漏了一些谜题。”
研究人员正在好奇号（在火星表面上方 1 米处寻找甲烷）和 TGO（在地球上方至少 5 公里处进行最佳测量）之间的差距中寻找答案。 科学家们正试图确定甲烷如何在火星表面附近被相对较快地破坏。
美国宇航局马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心的行星科学家迈克尔·穆玛表示，一种可能性是从地面渗出的甲烷被某种低空化学反应——可能涉及尘埃——去除，然后才能漂到高空中。 丹麦奥胡斯大学的一个研究小组研究了尘埃颗粒如何消耗火星甲烷，他们将于 4 月 11 日在维也纳举行的欧洲地球科学联盟会议上阐述他们的观点。
2018 年 6 月，在 TGO 开始监测火星大气层几个月后，一场巨大的沙尘暴席卷了整个星球。 它遮蔽了火星的大气层，并暂时迫使该航天器将其甲烷搜索重点放在高海拔和纬度上。
前景不明朗
尽管如此，一些研究人员仍然怀疑 TGO 是否能够找到这种气体。 美国宇航局加利福尼亚州莫菲特菲尔德艾姆斯研究中心的行星科学家凯文·扎恩勒长期以来一直认为，关于火星甲烷的报告是观测错误，他说：“我从未见过对火星本土甲烷的令人信服的检测，而且我不认为我将来会见到。”
但奥勒说，甲烷可能会从火星上地质活跃的地区（例如布满断层的地区）不规律地飘出。 由于只有好奇号对该气体进行了地面测量，科学家们根本没有机会观察到它可能如何从行星表面的不同部分渗出，或者甲烷如何在向上漂移时被破坏。 美国密歇根大学安娜堡分校的行星科学家苏希尔·阿特雷亚希望看到一系列甲烷测量无人机、飞艇或气球在火星表面的许多区域漂浮。
与此同时，TGO 将继续监测火星大气层，至少到 2022 年。到目前为止，它只观察了火星一年的一个零头，而火星一年几乎相当于地球的两年。 随着季节的流逝，可能会出现甲烷的迹象。
奥勒说：“火星的一个特点是它永远不会无聊。”
本文经许可转载，于 2019 年 4 月 10 日首次发表。