好奇号火星车确认火星大气不含甲烷

和较早前在地球和在轨传感器所做的测量结果完全相反，科学家分析了来自好奇号火星车的数据后发现，火星大气不含甲烷，扑灭了这颗红色行星可能仍然拥有微生物生命的希望。

好奇号的火星透镜影像仪拍摄了数十张影像，经合成后得到这张自拍照，当时（今年年初）好奇号驻扎在一个名为“约翰克莱恩”的地点。影像提供：NASA/JPL-Caltech/MSSS

这些发现在周四出版的《科学快讯》上发表，科学家对核动力火星车的样品分析仪器（SAM）内部的可调式激光谱仪收集到的六份样品进行了分析以后，得出了这些结论，SAM是好奇号携带的10台科学仪器中最大的一台。

在2012年10月到2013年6月期间，SAM负载分6次对火星大气进行了取样，让气体通过受到红外激光照射的气体室，检验大气的化学组成中是否存在甲烷--这种分子由一个碳原子和四个氢原子组成。

美国宇航局说，好奇号检测到火星大气不含甲烷，考虑到谱仪的灵敏度，火星大气甲烷含量的下限不超过十亿分之1.3（即1.3ppb）。

地基望远镜和欧洲的火星快车轨道器收集到的数据表明火星大气内存在甲烷，这暗示目前火星上存在微生物生命或者没有被发现的地质活动--两者都可能是甲烷的来源。

“发现甲烷是令人兴奋的，但是我们对我们的测量结果有高度自信，扩大知识方面的进步才是真正重要的，”第一作者克里斯·韦伯斯特说，他在美国宇航局喷气推进实验室工作。“我们反复测量了来自从火星春天到夏末期间各个时间段的火星大气的样品，但没有探测到甲烷的存在。”

上图显示可调式激光谱仪内部的测量室的实验室演示，这种仪器是好奇号在火星上进行样品分析的一个部分。这种演示使用可见激光--而不是实际使用的红外光--演示了激光在测量室内镜子之间的来回反射。影像提供：NASA/JPL-Caltech

在2003年从地基望远镜获取的数据初次探测到甲烷以后，跟踪观测显示，到2006年，甲烷几乎完全消失了，这表明其浓度可能随火星季节的变化而变化。

好奇号在2012年8月降落在火星上的盖尔陨石坑以后不久就开始了对甲烷的跟踪研究。好奇号的可调式激光谱仪奉献了比其他仪器好100倍的光谱分辨率。 

“这个重要结论将帮助我们把努力的方向转向检验生命在火星上存在的可能性，”迈克尔·梅耶说，他是美国宇航局火星探索计划的首席科学家。“它降低了目前产生甲烷的微生物存在的概率，但这仅仅是微生物代谢机制的一种类型。就我们所知，地球上有许多类型的微生物不产生甲烷。”

较早的测量探测到甲烷浓度高达十亿分之45（即45ppb），但美国宇航局说，好奇号的数据和那样的浓度测量值不一致，即使它已经在火星全球扩散。

“甲烷快速地从大气中消失还没有已知的方式，”论文的合作者之一阿特雷亚说，他在密歇根大学工作。“甲烷是长期存在的。它在火星大气内能够持续存在数百年。没有方法能够快速地把甲烷赶出火星大气，我们的测量表明也没有哪种机制能够把大量甲烷释放进火星大气，无论是生物学方法，地质学方法，抑或掉进火星大气的陨石或者行星际尘埃颗粒所携带的有机物的紫外线降解方法。”

好奇号还没有结束对甲烷问题的研究工作。

科学家计划进行更多观测，增加数据的可信度，寻求低至十亿分之1（即1ppb）以下的甲烷浓度，据美国宇航局说。