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火星氧气水平不断飙升宇航局仍不确定原因

有些东西导致火星上的氧气含量飙升,尽管好奇号火星车和宇航局的团队尽最大努力将其数据筛选回地球,但现在科学家们不知道是什么原因造成的。尽管众所周知,这颗红色星球在目前的状态下不支持人类生活,但这并不意味着其大气中根本没有氧气。

事实上,火星大气的 0.16% 是分子氧。大部分是二氧化碳,占 95%,其余为 2.6% 的分子氮、1.9% 的氩和 0.06% 的一氧化碳。

自六年前登陆地球以来,好奇号一直在使用一种特殊工具——火星样本分析(SAM)仪器来追踪气态分子的平衡。这给了漫游车——以及科学家们处理它返回的数据——三个火星年的季节性变化来检查。现在令他们惊讶的是,氧气水平的波动有多大。

就像在地球上一样,火星上的气压变化会改变其周围的大气。例如,在火星的冬天,二氧化碳在地球两极结冰:这降低了整体气压,因为空气重新分配以平衡它。在春季和夏季,当二氧化碳再次蒸发时,情况会逆转。

科学家们期望在这些转变中看到的是所涉及的每种气体的比例发生一致且可预测的变化。尽管氮气和氩气也是如此,但相对于二氧化碳水平,氧气已被证明是一个异常值。

神秘的是,在春季和夏季,火星空气中的氧气含量会上升多达 30%。在秋季,它然后再次下降到正常的预测水平。

“这种模式每年春天都会重复,”宇航局戈达德太空飞行中心的Lonnie Shekhtman说,“尽管添加到大气中的氧气量各不相同,这意味着有什么东西在制造氧气,然后又把它带走。”

在检查了 SAM 是否存在潜在的误读后,NASA 的团队试图提出可能的理论来解释这种巨大的转变。空气中没有足够的水来分解和释放氧气,二氧化碳分解太慢而无法产生观察到的水平变化。同样,太阳辐射的作用太慢,无法将氧分解成原子并将其吹入太空。

有趣的是,观察到氧气的变化与甲烷水平的季节性变化同时发生,事实上科学家们正在推论这两者可能有关。戈达德大学的行星科学家、新研究的负责人梅丽莎·特雷纳解释说:“每个季节的氧气行为都不是完全可重复的,这一事实使我们认为这与大气动力学无关。” “它必须是一些我们尚无法解释的化学源和汇。”

然而,这种联系究竟是什么还不确定。Shekhtman 指出,生物活动当然是甲烷和氧气的一种来源,但仍然没有“令人信服的证据”表明火星上有任何生物活动。与此同时,好奇号缺乏任何特定的工具来确定这些气体是来自生物还是地质来源。

如果没有这些工具,团队所能做的就是继续衡量级别的变化,并对可能导致这些变化的原因进行理论分析。NASA 的下一次火星任务预计要到明年,届时新的 Mars 2020 漫游车将飞往这颗红色星球,加入好奇号进行科学探索。欧洲航天局还将发射 ExoMars 漫游车,而中国也计划在 2020 年发射自己的漫游车。

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