作者:文/虞子期
火星相关的探索,算得上是宇宙科学中关注特别高的星球,而围绕它的话题又总与生命有关。在火星的盖勒陨石坑中,好奇号探测器取样时发现了天然高含量的甲烷,这是气体甲烷迄今为止最大的另一次激增。即使这样的发现,并不是只有存在生命这一种潜在解释,但依然是一个令人兴奋的发现,因为这可能为揭示火星地壳下的生命形态提供线索。
火星甲烷探测数据的差异
虽然,甲烷有可能由于水和岩石之间的化学反应而产生。但相信很多人都知道,甲烷的主要来源是微生物呼出气体。Curiosity已经可以确定,火星该季节的甲烷正常范围应该在大约0.24到0.65 ppbv,而六轮机器人所检测到甲烷含量,即甲烷的浓度却大约为十亿分之十二(ppb)。也就是说,火星盖勒陨石坑内检测到甲烷含量,已经远高于Gale的正常背景浓度。于是,新的问题也随之产生,那就是:为什么跟踪气体轨道探测器的测量结果,会和好奇号的甲烷观测数据出现如此大的偏差?
在去年跟踪气体轨道器进行的一次火星探测中,原本主要用于捕获火星大气中甲烷等低丰度气体的它,却并没有在观测中发现多少甲烷的身影;2019年4月,虽然并不是所有轨道的测量结果都很好,但欧洲的火星快车轨道飞行器确认了2013年6月的激增;而好奇号还发现了另外两种天然气体的峰值,分别是2013年6月、2013年年底到2014年年初,只是它们的测量结果都只有6或7ppbv左右。就目前科学家们的测量结果而言,研究人员暂时还不能确定这些甲烷的主要来源,无论是地质学、物理学,还是古代或现代。
火星甲烷来源的潜在线索
尽管过去好奇号检测到的甲烷数据浓度低很多,但是这可能和火星上的季节性下降和上升有关,比如:在火星的冬天,甲烷浓度会有所下降,而当夏天到来之后,甲烷的浓度便会再次崛起。在火星的地壳下面,有一层冰的存在,科学家们推测或许夏天更适合冰融化,所以能够释放出更多被困的甲烷气泡进入到大气层中。而这些甲烷的存在,可能正是古代生活的遗迹,这些都可以提供关于甲烷来源的潜在线索。或许你有所不知,在地球的北极,当永久冻土层融化的时候,也会释放一定量的甲烷到大气之中。
当然,火星曾存在古代生活的唯一证据,并不只有甲醛的发现,早在2012年,科学家们就在火星河床上,发现了30亿年前水的化学痕迹;2013年,研究人员又在此处附近收集到了岩石样本,并从中发现了一些生命的化学构建块。SAM团队也进行了一项特殊的单独实验,希望可以更好的了解甲烷峰值,以更好地处理围绕这些天然气体旋转的诸多迷惑。通过结合地表和轨道的观测资料找到地球上的天然气体来源,从而了解它们在火星大气中的可能持续时间。或许,科学家们就可以解释,为什么不同的探测器所带回的甲烷测量结果会有如此大的差距。
半球之间存在差异的火星地壳
当火星的研究会涉及到地壳的年龄和厚度时,无法避免的就是其半球之间存在奇怪的差异。早在80年代,科学家就提出了火星的半球差异问题,而这种差异产生的原因,则可能是火星对一个大约1000公里(600英里)的巨型物体产生了影响。这就像撞击地球后,形成月球的物体一样。当宇宙发生撞击事件,便会产生高压和高温环境,继而在岩石中留下明显的迹象。那些来自地球和月球受影响区域的所有矿物颗粒中,大概有80%以上的占比都具有这些冲击特征。相比之下,火星陨石中几乎所有古老的矿物颗粒,都缺乏人们对宇宙撞击冲击波的预期特征。
科学家们表示,这种情况发生在将近44.8亿年前,当陨石形成的古老矿物之后,事件对火星的任何灾难性影响也已然结束。除此之外,哪怕在该事件之后,火星上又发生了巨大的撞击,但也不意味着它们就会发生在地球上。总而言之,Moser和他的同事表示,从研究结果来看,早期行星并没有发生晚期重型轰炸。在这样的前提条件下,那么可能在42亿年前,地球和火星上可居住的压力和温度就已经形成。科学家们表示,未来的研究可能也会利用这些发现,以帮助寻找火星上早期生命的迹象。
火星可能早已逃脱了对生命的威胁
于太阳系探索有所了解的人而言,相信对晚重轰炸这个词并不会让你感到陌生,这是一个大约38亿到40亿的暴力时代。随着太阳系的天然气巨行星,迁移到它们目前的太阳周围地区,在太阳系内部的世界,他们所拥有的引力,可能已经投掷了最后一缕岩石。对于科学家们而言,了解地球和火星在这些时期遭受多少打击,便可以揭示生命可能发展的条件。现在,在分析了太阳系中已知最古老的行星地壳样本后,科学家们表示,晚期重轰炸可能并没有发生,换而言之,这两颗行星生命开始的时间,可能比以前想象的更早。
在撒哈拉沙漠坠毁陨石的矿物颗粒中,科学家分析了这些岩石的影响得出,在火星上轰炸的时间可能是在过去的2000万年之内。而这些陨石中的小块岩石,是火星上最原始的部分,也是太阳系中已知最古老的行星地壳碎片。关于这些陨石中的锆石和其他矿物颗粒的来源,则可能是火星的南部高地。 简而言之,火星上的那场宇宙撞击可能相对较早就结束了,这个红色星球的居住时间,远比比科学家先前想象的要长很多。
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