
导读:火星的甲烷浓度到底有多低,火星的甲烷是怎么产生的。甲烷几乎是每个星球都会具备的,但是你知道火星甲烷的浓度有多低吗?你知道比我们的地球低多少吗?下面和小编一起来了解一下吧!
在地球上,从牧场到沼泽,从牛屁股到微生物,只要有生物存在的地方,沼气(甲烷)总是无处不在,甲烷排放是生命存在的标志。但近日,美国宇航局(NASA)宣布,正在火星上考察的好奇号已经探测到火星上甲烷的存在,而且甲烷浓度会随着季节变化,北半球的夏季常常会达到顶峰。NASA戈达德太空飞行中心行星科学家迈克·穆马说,(关于火星上的甲烷)有一个久久萦绕在大家脑海中,却没人愿意说出来的解释。
懂的人估计会感到非常震惊,好奇号火星车甲烷传感器负责人克里斯·韦伯斯特就是这样一个人,他说自己确实被震惊到了,一直在思考火星上的甲烷为什么会出现这种季节性的变化,却百思不得其解。
事实上火星上的甲烷浓度不高,在大气中的含量仅0.4ppb,即十亿分之0.4,而地球上是1800ppb,是火星上的4500倍。不过你要想到地球上有多少牛在放屁打嗝,有多少肠道细菌在各种生物体内辛勤工作,你就无法对仅有地球浓度4500分之一的火星甲烷感到淡定了。
好奇号上有一个小小的实验室,好奇号2012年登陆火星以来,已经在30个寒冷的夜晚,分别“张口”呼吸了几口稀薄的火星空气,吞进这个实验室里,用激光照射来测量空气的成分,发现了痕量甲烷的踪迹。而且在两个火星年内,甲烷的含量在0.3ppb和0.7ppb之间循环往复,令人费解。
当然,科学家们首先想到的是甲烷的非生物来源,比如橄榄石的水热反应、紫外线照射含碳流星体和太空尘埃发生的反应,以及冬天二氧化碳被冻结在冰盖上,火星整体大气变得稀薄等原因,但韦伯斯特认为,火星上甲烷的含量比这些因素能解释的要多三倍。而且有时候甲烷的峰值要整整高出一个数量级,比如2009年他们曾通过夏威夷的望远镜发现了浓度达45ppb的甲烷羽流的光谱迹象,好奇号发现的峰值也达7ppb。
我们知道,在地球上,95%的甲烷是生物制造的。被称为产甲烷菌的一类细菌栖息于湿地中,以有机物质为食,排出甲烷,它们释放的甲烷占地球大气中甲烷的近四分之一。而牛的肠道细菌则是第二大甲烷制造者。
但科学家们却意外地在一个另外星球——火星上发现了甲烷。
火星上的甲烷
2003年,美国天文学家们利用大型望远镜,捕捉到了火星甲烷的红外光谱指纹,他们发现在火星的大气层中,应该有一大团甲烷气体,含有将近一万九千吨的甲烷。这怎么可能呢?
今天的火星是一个异常寒冷的沙漠星球,由于大气稀薄,在火星高层大气层,强烈的紫外线会将大气中的甲烷分子分解掉;在低层大气,当水分子被紫外线分解时,大气中的氧原子和羟基(OH)也会氧化甲烷。所以,在没有补充的情况下,甲烷在火星大气层中只能存在约300~600年。
我们都知道火星表面是没有生命的,但非常奇怪的是频繁到访火星的彗星和星际尘埃颗粒在过去的45亿年间应该也会携带有机物,为什么没有形成生命呢?也许答案就在于火星的地表。火星尘卷、风暴会产生强烈的静电场,触发过氧化氢的化学合成。过氧化氢是一种强氧化剂,现在其水溶液常常被用于医用伤口消毒及环境消毒,同样,火星表面生成的大量过氧化氢,将能够迅速消毒火星表面,清除有机物。另一方面,氧化剂会加速甲烷在火星大气层中的流失,所以火星大气中存在的甲烷难以解释。
由于这次观察是在地面观测,观测结果可能也会受到地球自身空气中甲烷浓度的影响,科学家们害怕是由于计算错误,不敢发表研究结果。但后续的研究,特别是NASA的好奇号探测器在火星上收集到的数据证明,火星上的甲烷确实存在,大约为大气浓度的十亿分之一,每年在火星大气中流动的甲烷气体大约有200吨。