最近在火星上正在播放一種大氣戲劇。到現(xiàn)在為止,主要演員一直是甲烷,而且甲烷的行為異常突出。但是現(xiàn)在氧氣正在上臺(tái),并進(jìn)行一些自己的戲劇。
NASA的好奇號(hào)火星車正忙于檢查火星,以查看它過去是否可以支持微生物生命。它的主要焦點(diǎn)是構(gòu)成星球的巖石,而所有秘密都鎖定在這些巖石中。但有時(shí)會(huì)冒出來,并使用SAM(火星儀器套件中的樣品分析)進(jìn)行定期的大氣測(cè)量。
SAM可以測(cè)量和分析火星大氣中的有機(jī)物和氣體,并且可以嘗試確定氣體是生物起源還是地球化學(xué)起源?;鹦侨陙?,好奇號(hào)一直使用SAM來測(cè)量大風(fēng)火山口的大氣并跟蹤變化。
這是火星表面的大氣成分:
二氧化碳:95%
分子氮:2.6%
氬氣:1.9%
分子氧:0.16%
一氧化碳:0.06%
但是,隨著季節(jié)的變化,大氣的成分也會(huì)發(fā)生變化。在火星的冬季,二氧化碳凍結(jié)并降低了大氣壓。在夏天,二氧化碳升華并升高大氣壓。好奇心發(fā)現(xiàn),由于大氣壓的變化,在大風(fēng)火山口中,氮和氬的成分隨著季節(jié)的變化而蠟化和下降,這是有道理的。
科學(xué)家們認(rèn)為氧氣濃度可以做到這一點(diǎn),但事實(shí)并非如此。它在大氣中的行為不會(huì)因季節(jié)而重復(fù),而且他們不確定為什么。
討論這些發(fā)現(xiàn)的論文于11月12日發(fā)表在《地球物理研究雜志:行星》上。標(biāo)題是“根據(jù)火星大風(fēng)火山口測(cè)得的大氣成分的季節(jié)性變化。研究負(fù)責(zé)人是美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的行星科學(xué)家Melissa Trainer。
Trainer在新聞稿中說:“我們正在努力解釋這一點(diǎn)。氧氣行為在每個(gè)季節(jié)都不能完全重復(fù)的事實(shí)使我們認(rèn)為,這與大氣動(dòng)力學(xué)無關(guān)。它必須是我們尚無法解釋的某種化學(xué)來源和匯。”
“我們第一次看到這只是頭腦的混亂,”密歇根大學(xué)安娜堡分校氣候與空間科學(xué)教授Sushil Atreya說。Atreya是該論文的合著者。
正如作者在論文中明確指出的那樣:“對(duì)大風(fēng)火山口中的O2進(jìn)行的SAM測(cè)量未顯示出根據(jù)已知的大氣源和大氣匯預(yù)測(cè)的年度穩(wěn)定性或季節(jié)性模式。”那么,是什么原因引起的呢?
首先,他們不知道。但值得指出的是測(cè)量的準(zhǔn)確性。作者說:“由SAM儀器在大風(fēng)火山口獲得的大氣成分?jǐn)?shù)據(jù)提供了前所未有的季節(jié)性和多年的地表火星大氣覆蓋率。”測(cè)量跨度了火星三年,這是充足的時(shí)間來解釋季節(jié)性變化。火星的傾角及其明顯的軌道偏心。這些測(cè)量還比維京號(hào)著陸器的測(cè)量跨度更長(zhǎng),這是我們僅有的其他地面大氣測(cè)量。那些只持續(xù)了幾天。