“思想令人难以置信”火星神秘作为氧气并不是所知的化学表现

美国宇航局的好奇心火星罗珀于2019年5月17日，使用其黑白导航摄像机（NavCams），将这些漂移的云雾成像。

在空间探索历史上，科学家们已经测量了在火星上直接填充空气的气体中的季节变化。因此，他们注意到一些令人困惑的东西：氧气，气体许多地球生物用来呼吸，表现到目前为止科学家无法通过任何已知的化学过程解释。

在三个火星年份（或近六个地球岁月）在火星（Sam）的样品分析中的仪器在美国宇航局的肚子里的腹部进入腹部吸入大疱陨石坑的空气，并分析了其组成。结果山姆吐出来证实了地面Martian氛围的化妆：95％体积体积的二氧化碳（CO 2），2.6％分子氮（N 2），1.9％氩（Ar），0.16％分子氧（O2）和0.06％一氧化碳（CO）。他们还透露了火星空气混合中的分子如何随着全年的气压变化和流通。当CO2气体在冬季杆上冻结在杆上时，导致这些变化，从而降低了在空气的再分布以保持压力平衡之后的地球上的空气压力。当CO2在春季和夏季蒸发并在火星上混合时，它会引起空气压力。

“我们第一次看到这一点，这只是令人难以置信的。” - 苏尔德岛

在这种环境中，科学家发现氮气和氩气遵循一种可预测的季节性模式，在整个年度相对于空气中的二氧化碳的浓度令人难以置信的季节性模式，打蜡和涌入，而在空气中有多少。他们预期的氧气也是如此。但它没有。相反，空气中的气体量在整个春季和夏季上升到30％，然后掉落到秋季已知化学预测的水平。这种模式每次弹簧重复，尽管加入到大气中的氧气变化，这意味着有些东西正在生产它，然后将其带走。

“我们第一次看到，它只是志起说，”密歇根大学在安娜堡的密歇根大学的气候和空间科学教授苏珊·阿特里亚说。Atreya是一份关于本主题的论文的共同作者，于11月12日在地球物理研究杂志上发布：行星。

一旦科学家发现氧气谜，火星专家就会设法试图解释它。他们首先双重检查了他们用于测量气体的SAM仪器的准确性：四极杆质谱仪。仪器很好。它们认为当在大气中突破时，CO 2或水（H2O）分子可能会释放氧气，导致短暂的升高。但是，火星上方的水以产生额外的氧气需要五倍，并且CO2会在太慢慢慢上升，以在这么短的时间内产生它。氧气下降呢？太阳辐射是否会将氧分子分成两个原子吹向空间的原子？不，科学家得出结论，由于氧气将在这一过程中消失至少10年。

“我们正在努力解释这一点，”NASA戈达德太空飞行中心的行星科学家梅丽莎培训师表示，马里兰州的马里兰州的马里兰州的马里兰州担任这项研究。“氧行为每季并不完全可重复的事实使我们认为这不是与大气动态有关的问题。它必须是一些化学源和水槽，我们无法解释。“

对于学习火星的科学家来说，氧气故事奇怪地与甲烷类似。甲烷在大量少量（0.00000004％平均）中的空气中不断地在空气中，即使在火星上最敏感的仪器，它甚至几乎无法辨认。仍然是由SAM的可调谐激光光谱仪测量的。该仪器透露，虽然甲烷季节上升并季节性地下降，但由于原因不可原谅，它在夏季增加了大约60％。（其实，甲烷也随机飙升。科学家正在努力为什么。）

随着新的氧气调查结果，培训师的团队想知道化学是否类似于驾驶甲烷的自然季节变化的化学也可能驾驶氧气。至少有偶尔，这两个气体似乎在串联波动。

“我们开始看到甲烷和氧气之间的诱惑相关性，为火星一年的好的部分，”阿雷亚说。“我觉得它有一些东西。我还没有答案。没有人这样做。“

氧气和甲烷可以在生物学上（例如来自微生物，例如微生物）和无生物（来自水和岩石的化学）生产。科学家正在考虑所有选项，尽管他们没有令人信服的火星生物活动证据。好奇心没有仪器可以明确地说甲烷或火星上的氧气的来源是生物学还是地质。科学家预计非生物解释更有可能，并努力地努力充分了解它们。

日落在Viking Lander 1网站，1976年。

培训师的团队认为火星土是额外的春天氧气的来源。毕竟，已知以富含化合物如过氧化氢和高氯酸盐的形式富含元素。在Viking Landers上的一个实验在几十年前展示了热量和湿度可以从火星土壤中释放氧气。但是，这种实验发生在与火星春天环境完全不同的条件下，它并没有解释氧气下降，以及其他问题。其他可能的解释现在也没有完全加起来。例如，土壤的高能量辐射可以在空中产生额外的O2，但需要一百万年才能在土壤中积累足够的氧气来解释只有一个春天测量的提升，他们的论文报告。

“我们还没有能够提出一个过程，但却产生了我们需要的氧气量，但我们认为它必须在表面土壤中变化，因为在大气中没有足够的可用氧原子来变化创造我们看到的行为，“大学公园马里兰州大学助理研究科学家蒂莫西·麦卡纳奇及其另一个共同作者。

唯一以前的航天器，具有能够测量地面附近火星空气的组成的仪器是美国宇航局的双峰帆船，该兰德于1976年抵达该地球。然而，Viking实验只涵盖了几个火星日，所以他们无法透露不同气体的季节性模式。新的SAM测量是第一个这样做的。SAM团队将继续测量大气气体，因此科学家可以在每个季节收集更多详细的数据。与此同时，培训师和她的团队希望其他火星专家将努力解决氧气神秘。

“这是我们第一次看到多年来这个有趣的行为。培训师说，我们不完全理解它。“对我来说，这是对那些对此感兴趣的所有聪明人的开放式呼叫：看看你可以想出什么。“

参考：“大气组合物中的季节性变化，在大气火山口测量，Marsa G.培训师，Michael H. Wong，Timothy H. McConnochie，Heather B.Franz，Sushil K.Atreya，Pamela G. Conrad，FranckLefèvre，Paul R 。Mahaffy，Charles A. Malespin，Heidi LKManning，JavierMartín-Torres，GermannM.Martínez，Christopher P. Mckay，Rafael Navarro-González，ÁlvaroVicente-Retortillo，Christopher R. Webster和María-Paz Zorzano，2019年11月12日，地球物理研究杂志：Planets.DOI：
10.1029 / 2019JE9JE6175.