有些東西導(dǎo)致火星上的氧氣含量飆升,盡管好奇號(hào)火星車(chē)和宇航局的團(tuán)隊(duì)盡最大努力將其數(shù)據(jù)篩選回地球,但現(xiàn)在科學(xué)家們不知道是什么原因造成的。盡管眾所周知,這顆紅色星球在目前的狀態(tài)下不支持人類(lèi)生活,但這并不意味著其大氣中根本沒(méi)有氧氣。
事實(shí)上,火星大氣的 0.16% 是分子氧。大部分是二氧化碳,占 95%,其余為 2.6% 的分子氮、1.9% 的氬和 0.06% 的一氧化碳。
自六年前登陸地球以來(lái),好奇號(hào)一直在使用一種特殊工具——火星樣本分析(SAM)儀器來(lái)追蹤氣態(tài)分子的平衡。這給了漫游車(chē)——以及科學(xué)家們處理它返回的數(shù)據(jù)——三個(gè)火星年的季節(jié)性變化來(lái)檢查?,F(xiàn)在令他們驚訝的是,氧氣水平的波動(dòng)有多大。
就像在地球上一樣,火星上的氣壓變化會(huì)改變其周?chē)拇髿?。例如,在火星的冬天,二氧化碳在地球兩極結(jié)冰:這降低了整體氣壓,因?yàn)榭諝庵匦路峙湟云胶馑?。在春季和夏季,?dāng)二氧化碳再次蒸發(fā)時(shí),情況會(huì)逆轉(zhuǎn)。
科學(xué)家們期望在這些轉(zhuǎn)變中看到的是所涉及的每種氣體的比例發(fā)生一致且可預(yù)測(cè)的變化。盡管氮?dú)夂蜌鍤庖彩侨绱耍鄬?duì)于二氧化碳水平,氧氣已被證明是一個(gè)異常值。
神秘的是,在春季和夏季,火星空氣中的氧氣含量會(huì)上升多達(dá) 30%。在秋季,它然后再次下降到正常的預(yù)測(cè)水平。
“這種模式每年春天都會(huì)重復(fù),”宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的Lonnie Shekhtman說(shuō),“盡管添加到大氣中的氧氣量各不相同,這意味著有什么東西在制造氧氣,然后又把它帶走。”
在檢查了 SAM 是否存在潛在的誤讀后,NASA 的團(tuán)隊(duì)試圖提出可能的理論來(lái)解釋這種巨大的轉(zhuǎn)變。空氣中沒(méi)有足夠的水來(lái)分解和釋放氧氣,二氧化碳分解太慢而無(wú)法產(chǎn)生觀察到的水平變化。同樣,太陽(yáng)輻射的作用太慢,無(wú)法將氧分解成原子并將其吹入太空。
有趣的是,觀察到氧氣的變化與甲烷水平的季節(jié)性變化同時(shí)發(fā)生,事實(shí)上科學(xué)家們正在推論這兩者可能有關(guān)。戈達(dá)德大學(xué)的行星科學(xué)家、新研究的負(fù)責(zé)人梅麗莎·特雷納解釋說(shuō):“每個(gè)季節(jié)的氧氣行為都不是完全可重復(fù)的,這一事實(shí)使我們認(rèn)為這與大氣動(dòng)力學(xué)無(wú)關(guān)。” “它必須是一些我們尚無(wú)法解釋的化學(xué)源和匯。”
然而,這種聯(lián)系究竟是什么還不確定。Shekhtman 指出,生物活動(dòng)當(dāng)然是甲烷和氧氣的一種來(lái)源,但仍然沒(méi)有“令人信服的證據(jù)”表明火星上有任何生物活動(dòng)。與此同時(shí),好奇號(hào)缺乏任何特定的工具來(lái)確定這些氣體是來(lái)自生物還是地質(zhì)來(lái)源。
如果沒(méi)有這些工具,團(tuán)隊(duì)所能做的就是繼續(xù)衡量級(jí)別的變化,并對(duì)可能導(dǎo)致這些變化的原因進(jìn)行理論分析。NASA 的下一次火星任務(wù)預(yù)計(jì)要到明年,屆時(shí)新的 Mars 2020 漫游車(chē)將飛往這顆紅色星球,加入好奇號(hào)進(jìn)行科學(xué)探索。歐洲航天局還將發(fā)射 ExoMars 漫游車(chē),而中國(guó)也計(jì)劃在 2020 年發(fā)射自己的漫游車(chē)。