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[圖文]美擬探測火星甲烷驗證是否存在生命

2016年11月06日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 81 次

科技時代_美擬探測火星甲烷驗證是否存在生命(圖)

火星上疑似存在甲烷的Nili Fossae區



  據英國《新科學家》雜誌網站報道,美國宇航局(NASA)目前正在制定一項新的計畫,擬於2016年向火星發射一枚新的探測器。該探測器的主要任務是在火星上尋找甲烷。科學家們認為,如果最終能證實火星上的確存在甲烷,那麼這顆星體就很可能存在生命。


  新探測器將在火星上尋找甲烷


  美國宇航局在華盛頓舉行的火星探測研討會上宣佈,他們計畫於2016年向火星發射一個登陸器或者探測器,以便在火星上尋找並繪製甲烷分佈的詳細地圖。但是由於發射「火星科學實驗室」的原因,該計畫將被迫推遲2年進行。由於一個關鍵技術問題未能解決,核動力「火星科學實驗室」的發射也由2009年推遲到2011年。隨著火星周圍現有軌道器的老化,美國宇航局因此決定於2016年發射一個新探測軌道器以促進火星與地球之間的通信。到2018年,他們也許還會再接著發射另一個探測器或登陸器,進一步加強對火星的探測,希望有朝一日能夠取回火星表面的岩石或土壤標本。2016年發射的軌道探測器的準確載荷和預算目前尚未公佈。


  該軌道器將能夠幫助科學家檢測火星上是否存在甲烷熱區。目前,有一種想法就是當太陽轉到火星背面時,利用分光計穿過火星大氣層進行檢測,即所謂的「掩日法」。通過測量火星大氣層究竟吸收了多少太陽光線,分光計則可以檢測出大氣中甲烷氣體的濃度,靈敏度可達萬億分之一。2016年軌道探測器項目科學精度小組成員、地球化學家吉姆-卡斯汀表示,「這可以提供足夠精確的數據,來驗證地面觀測站的觀測數據。我們還可以得到火星表面的甲烷更為精確的空間和時間分佈圖。」現在環繞火星運行的所有軌道器中,沒有一個能夠完成如此精確的測量。


  但是,美國密歇根大學科學家蘇希爾-阿特雷亞表示,「僅僅只有火星表面的甲烷地圖並不能夠回答火星甲烷的來源問題。」阿特雷亞是第一位在火星大氣中發現甲烷跡象的科學家。如果火星表面確實存在過量的甲烷氣體,則有必要加強對這種氣體生物源頭的探測和研究。但是,如果火星大氣中還在存在乙烷的話,則還必須要轉向甲烷和乙烷的地質源頭探測。因此,2016年軌道探測器的主要科研目標包括:測量多種碳同位素以及碳氫化合物的濃度,並試圖發現甲烷氣體的來源。


  甲烷或能證明火星存在生命


  據美國科學家估計,甲烷也可能由火山活動形成。但迄今為止,科學家尚未發現火星上存在任何已知的活火山。更值得關注的是,宇航局在水蒸汽形成的雲層所在區域發現了甲烷,水蒸汽是支持生命產生和存在的至關重要的因素。專家們推測,生活在地下冰層下方水域的產烷生物以廢物的形式將甲烷排出體外。由於甲烷仍存在於火星大氣層之中,這些有機生物也應該還生活在火星之上。歐洲「火星快車」探測器項目組成員約翰-默裡認為,迷你型火星生物可能以「假死」狀態存在,並且能夠從這種睡夢中甦醒過來。他發現的壓倒性證據顯示,火星赤道附近塵埃下方存在一個巨大的冰凍海洋,在這一區域,簡單生命體能夠以細菌形式「復活」。


  英國火星專家科林-皮林格教授認為,從發現甲烷得出的唯一結論是火星上存在生命。如果走霉運的「小獵犬2」號沒有在2003年聖誕節墜毀,這個攜帶實驗室的探測器將直接尋找類似生命存在跡象。皮林格在接受記者採訪時說:「甲烷是生物群落的一個產物。既然在火星大氣層中發現甲烷,那就說明一定存在一個補充源。」其中最明顯的補充源自然非有機生物莫屬。也就是說,如果在大氣層中發現甲烷,你就可能得出存在生命的假設。這雖然不是一個鐵證,但卻值得我們進行更深層次的研究。美國宇航局的發現證明了歐洲「火星快車」探測器的研究,5年來,「火星快車」一直繞這顆紅色星球軌道運行,並於2004年報告發現甲烷存在跡象。


  早在2003年,科學家就曾利用地球上的望遠鏡發現火星上疑似存在甲烷。雖然觀測顯示火星甲烷的數量非常稀少,與地球上每十億份空氣就有1800份甲烷相比,火星上每十億份空氣中僅有10份甲烷,但是火星上的甲烷顯然都集中在赤道附近。火星上的什麼東西會產生這麼多甲烷呢?雖然產生甲烷的途徑多種多樣,但是最後的答案是生物體或者非生物來源。非生物甲烷是在地下的高溫高壓環境下產生的。雖然地質過程可以產生甲烷,但是氫氣和二氧化碳等一些帶碳分子的物質發生反應,也會形成甲烷。有一種方法可以不通過從土壤中尋找生命跡象,來確定火星甲烷的來源。這種方法涉及到所有甲烷並不是通過一種方法產生的事實。甲烷的構成成分以不同的形式存在,這種形式被稱作同位素,不同同位素的質量是不一樣的。


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