火星大气含有氧气吗(火星氧气含量上升30)

火星是一个荒芜的星球,其稀薄的空气包含95%的二氧化碳,2.6%的氮(N2),1.9%的氩气,0.16%的氧气以及0.06%的一氧化碳。相比之下,地球大气层主要由氮气和氧气构成,分别占78.09%和20.95%。

火星大气含有氧气吗(火星氧气含量上升30)(1)

自从2012年登陆火星以来,NASA好奇号漫游车发回大量宝贵的科学数据。目前好奇号正在有条不紊地攀登5500米高的夏普山。除了仔细研究脚下的岩石之外,好奇号还收集火星大气层的数据并测量季节性大气变化。科学家已经注意到,火星大气中氧气的变化完全不符合预期。

通常来说,火星大气压力以一年为周期变化——处于冬季的半球,二氧化碳会在极地冻结,使整个半球的气压下降,进而导致火星全球大气的重新分布。到了春季极地融化释放二氧化碳,该半球气压升高,气体向全球扩散并使火星大气逐渐趋于平衡。

火星大气含有氧气吗(火星氧气含量上升30)(2)

其他气体的波动基本与二氧化碳保持相同比例,比如氮气和氩气的变化就完全符合预测,但氧气却截然不同——在火星的春季和夏季,氧气含量上升约30%,随后在秋季下降到正常水平,另外每年氧气的增加量都在变化,似乎有某种生物正在向火星大气排放氧气。

由于火星氧气的奇怪变化用现有理论根本无法解释,科学家最初怀疑是好奇号的测量仪器或软件发生故障,但仔细检查之后发现一切正常。有科学家认为这种现象与火星土壤含有大量氧气有关,但土壤中的氧气释放或吸收的机制却无从得知。

火星大气含有氧气吗(火星氧气含量上升30)(3)

美国宇航局戈达德航天中心行星科学家Melissa Trainer表示,火星每个季节的氧气变化与大气动力学无关,可能由某种我们无法解释的化学过程造成。研究人员注意到火星甲烷似乎和氧气存在同样的变化规律——比如火星夏季的甲烷含量会急剧增加,最多能升高60%,有时候甲烷和氧气还会出现同步上升的现象。

鉴于两种气体都可以通过有机过程(即生命)产生,因此有人大胆猜测这是火星存在生命的有力证据,但研究人员认为地质学可能性更大一些。马里兰大学天文学家Tim McConnochie提出,火星表层土壤中可能含有某种随季节变化的物质,或许正是它造成了火星大气的神秘变化。

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