李会超：NASA的新发现令人兴奋，但还不足以证实火星存在生命

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李会超：NASA的新发现令人兴奋，但还不足以证实火星存在生命
- 李会超中科院国家空间科学中心博士生，科普作者
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2018-06-13 08:16:51 字号：A- A A+ 来源：观察者网

关键字: 火星NASA有机物

（好奇号在夏普山附近工作时的场景）

此前，好奇号曾经在盖尔撞击坑中发现了液态水存在的证据，本次有机物的发现增加了盖尔撞击坑曾是火星生命温床的可能性。然而，有机物的发现并不能直接证实生命在火星的存在。除了生命体本身，地质现象和陨石都可能带来有机物，而目前的探测尚不能搞清有机物的来源。此外，科学家们也无法确定，在三十多亿年的漫长时间中，这些有机物发生了怎样的变化。

随季节变化的甲烷

许多微生物活动都会释放甲烷。例如，甲烷是沼气的主要成分。在农业生产中利用粪便、秸秆和杂草发酵产生沼气，依靠的就是一些细菌释放甲烷的代谢过程。2003年，ESA的火星快车首次探测到了甲烷在火星全球的广泛分布。据计算，由于甲烷在火星大气中并不能长期稳定存在，火星上每年必须通过某些过程产生270吨的甲烷，才能维持火星大气中的甲烷浓度，而火星上现在或曾经存在的微生物则被认为是甲烷的可能来源之一。

在本次公布的发现中，好奇号上的SAM仪器探测到了火星大气中甲烷含量随季节的稳定变化。在一个火星年（约等于两个地球年）中，甲烷的含量在火星北半球的夏季达到最高，一年中的最高值大致是最低值的两到三倍。科学家们推测，在火星的地表之下存在着丰富的甲烷储藏，温度的增高会使这些甲烷释放到火星大气中的速度加快，因此才形成了这种季节性的变化。虽然甲烷的季节变化是现在探测到的现象，但地下的甲烷储藏究竟产生于什么时间还不能确定。这些甲烷储藏既可能在远古时代就已经产生，随着时间的推移而逐渐释放，也可能产生于近期甚至现在。

（火星上甲烷含量随季节变化的探测数据（标颜色的点）和拟合曲线（黑色实线））

由于微生物发酵产生甲烷的过程并不需要氧气，产甲烷细菌可以生活在火星的地下，成为甲烷地下储藏的产生者。然而，除了生物过程外，温度较高的水和某些岩石的化学反应也能够产生甲烷。和有机物的发现一样，甲烷季节性变化的发现也只提供了火星生命探测的线索，无法直接证实火星上生命的存在。

谜题还待未来解开

虽然本次公布的两个发现都不能直接证实火星上生命的存在，但它们为未来火星的进一步探测指出了更明确的方向。

今年4月刚刚在火星附近完成了轨道调整的“气体追踪轨道器”，将对火星上甲烷的全球分布进行比较精细的探测。一旦发现甲烷释放量较多的区域，就可以将此处定为2020年发射的ExoMars火星车的潜在探测点。ExoMars火星车上装备的仪器可以对甲烷中的碳元素同位素进行探测。由于生物过程和非生物过程产生甲烷时，甲烷中碳13同位素的含量存在差异，因此通过对甲烷碳13丰度的探测，就可以更确切的确定甲烷的来源，进而直接回答甲烷是否是由生物体产生这一问题。本次对有机物的发现使科学家们对火星有机物的进一步探测更加具有信心。而发现有机物的远古湖床，也有望成为ExoMars火星车进一步开展有机物探测的目标区域。

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- 最后更新: 2018-06-13 08:16:51
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