7月3日消息，據國外媒體報道，美國國家航空航天局的好奇號火星科學(xué)實(shí)驗室對火星大氣探索過(guò)程中取得了重大突破，揭開(kāi)火星如何失去原有大氣的謎團。研究有助于幫助科學(xué)家評估這顆紅色星球曾經(jīng)是否適合人類(lèi)居住。當前火星大氣比地球大氣要稀薄近100倍。
火星大氣中五種氣體的分布示意圖，二氧化碳的含量最高
根據火星車(chē)搭載的大氣探測裝置結果顯示，火星一部分的大氣損失源于一個(gè)特別的物理過(guò)程，其有助于保持住某些元素較重的同位素。該進(jìn)程在火星大氣演變過(guò)程中扮演著(zhù)一個(gè)重要的作用。同位素是同一元素具有相同的質(zhì)子數，但中子數不同的核素。來(lái)自好奇號火星車(chē)進(jìn)行大氣樣品分析的質(zhì)譜儀、氣相色譜儀和激光分光計數據顯示，相較于當前火星大氣同位素比例而言，在火星形成初期，大氣二氧化碳中較重的碳同位素增加了5%，同位素分布比率暗示了火星頂部大氣可能已經(jīng)丟失，進(jìn)入了外層的行星際空間中。
由于大氣上層物質(zhì)的丟失，使得較輕的同位素被耗盡。對地球上火星隕石中氬同位素的調查研究也顯示了火星大氣富集較重同位素的事件。圖中顯示了火星大氣中五種氣體的百分比情況，該數據來(lái)自好奇號火星車(chē)所搭載的大氣分析四極桿質(zhì)譜儀在2012年10月進(jìn)行的測量分析�？茖W(xué)家推測火星遙遠過(guò)去的大氣環(huán)境與現在的狀況可能存在較大的不同，隨著(zhù)美國國家航空航天局新一代火星大氣與揮發(fā)物演化探測器在2014年抵達火星展開(kāi)探索任務(wù)，將調查火星高層大氣可能的損失。
隨著(zhù)對火星大氣的研究有了初步調查結果，好奇號火星車(chē)大氣樣品分析儀等敏感儀器也對火星上痕量的甲烷氣體進(jìn)行探測，初步結果顯示，火星大氣中幾乎不存在甲烷。甲烷是一種由生命活動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)單前體化學(xué)物質(zhì)，在地球上該物質(zhì)可以由生物和非生物過(guò)程產(chǎn)生。從地球上或者火星軌道上很難對火星大氣中的甲烷成分進(jìn)行直接探測，因為如果甲烷確實(shí)存在于火星大氣中的話(huà)，這種氣體只有通過(guò)痕跡跟蹤才能發(fā)現。
如果火星大氣中存在甲烷分子，那么它們的來(lái)源以及如何消失都將是需要解決的問(wèn)題�？茖W(xué)家認為火星上的甲烷非生物來(lái)源包括彗星、受到宇宙紫外輻射的星際塵埃粒子、水和巖石的相互作用等，而生物來(lái)源則為潛在的微生物。如果微生物曾經(jīng)生活在火星上，那么甲烷很可能來(lái)自于這些潛在的生物源，而火星大氣的甲烷消失之謎可能由于大氣中的光化學(xué)作用。
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