火星存在甲烷排放，為什麼科學家會認為，這是火星存在生命的證據

在地球上，甲烷排放是生命存在的標誌，甲烷是一種有機化合物，分子式是CH₄，分子量為16.043。甲烷是最簡單的有機物，也是含碳量最小（含氫量最大）的烴。

通常一隻動物個體每天會排放250-300升的甲烷，人每天也在排放甲烷，植物和落葉都產生甲烷，而生成量隨著溫度和日照的增強而增加，其中，反芻類動物甲烷排放量非常高。

以美國為例，美國目前有8800萬頭牛，而牛放屁、打嗝和排便所產生的甲烷量，遠遠超過了來自垃圾填埋場、天然氣洩漏甚至水力壓裂過程的甲烷。

地球大氣中始終存在的氮和甲烷，是生物不斷釋放的結果。由於氧的存在和閃電的作用，氮氣會變成可溶解於水的硝酸並隨降雨落到地面，而甲烷則轉化成二氧化碳和水。所以，地球上如果沒有持續的生物釋放，其大氣中的氮和甲烷終將消失。

但是美國在火星上發現了甲烷，美國宇航局（NASA）的「好奇」號火星車在火星北半球的夏季探測到了大氣中的甲烷氣體峰值，從2021年降落火星以來，2012年8月6日成功降落在火星表面，對火星上蓋爾環形山內的夏普山（Mount Sharp）進行考察。

好奇號後來無意中探測到了北半球春季大氣甲烷的神秘峰值。這讓美國宇航局的科學家十分吃驚，隨後，科學家利用好奇號上的火星樣本分析儀（SAM），對火星大氣中的甲烷進行了十幾次探測，科學家發現隨著季節的變化，火星大氣層中的甲烷含量有增有減，並在北半球的夏季達到頂峰，每年在火星大氣中流動的大約有200噸的甲烷氣體，相對而言，地球大氣中每年有十億噸甲烷循環流動。

甲烷含量的短暫提升，也就是迅速上升然後又回落下來，意味著周圍必定存在甲烷的源頭。所以科學家就利用好奇號在一塊被稱為Cumberland的巖石上鑽孔，並在鑽出的巖石粉末中檢測到了其他火星有機化合物，這是在火星表面首次確鑿無疑地檢測到有機物。這些火星有機物有可能是在火星上形成的，也有可能是由隕石帶到火星上去的。

要辨明巖石中的火星有機物到底是哪種化合物，這是相當複雜的，因為火星的巖石和土壤中存在高氯酸鹽。當樣本在SAM中被加熱時，高氯酸鹽會改變有機物的結構，如果要明確了解有機物成分，除非將巖石成本帶回。

好奇號的發現，在科學界引起了一陣風暴，火星與地球十分相似，火星過去也存在有過液態水，而且是大片海洋，但為什麼如今卻是一顆環境惡劣的沙漠星球。之所以火星會變成這樣，科學家稱，在40億年前曾有一個與類似地球的磁場，隨後發生了一個大事件使得火星磁場消失了，僅剩下一個貧瘠的星球完全暴露在太陽致命的輻射之下，從而變成了如今的沙漠星球。

這組圖片重現了「好奇號」火星車著陸的夏普山地區經歷過的地質歷史。圖片來源：NASA

甲烷的發現，科學家認為，會不會存在這樣的可能性，在磁場消失之後，一些微生物並沒有滅絕，而是還在頑強生存發展。因為這顆紅色星球上的化學反應會分解這種氣體。而火星在今天依然存在甲烷的事實表明，該行星上仍有某種物質在將這種氣體持續送入大氣層。

因為地球上也存在著嗜極菌，可以在如高溫、低溫、高壓、高酸、高鹼、高鹽、高滲、乾旱以及含高濃度的有機溶劑、重金屬或其他有毒物質的環境或高輻射環境等生存。

微生物（包括那些生活在牛羊腸道內的微生物）是地球絕大多數甲烷的締造者，火星上的甲烷或許也來自微生物——或是當代的微生物，抑或是古微生物，它們生成的甲烷被儲藏在火星地表下。

不過，也有一些科學家認為，這些甲烷的出現是因為火星的地質活動，義大利國家地球物理學與火山學研究所的朱塞佩·埃蒂奧佩說：「由於永久凍土能很好地封存甲烷，這裡的冰層可能會鎖住地下的甲烷，然後沿冰層斷裂帶不定期將其釋放出來。」

除此之外，這些甲烷噴發也可能是因為隕石衝擊導致封存地底的氣體被釋放出來。而某些類型的巖石和水之間的反應，也可能生成甲烷。

還有一些科學家提出甲烷峰值的來源可能是因為掉落的小流星彈—— 一顆行星穿過彗星的軌道時，會掃過彗星上富含碳的塵埃和碎片。但這個說法遭到了許多科學家的質疑，大氣反應可能不會發生得那麼快，而且流星雨帶來的物質不會比星際塵埃的背景通量多多少。

目前，關於火星甲烷的來源還在討論之中，要想徹底解決這一個問題，就必須要等到人類實現載人登陸火星。

按照美國宇航局的計劃，它們打算2033年登陸火星。太空人至少要在火星上生存兩年，原因是地球和火星每26個月處在太陽的同一側，打開往返火星的發射窗口。

而前段時間發射的毅力號，則是為了帶回火星土壤而做準備。如果有可能的話,毅力號還將通過自身攜帶的小火箭將火星土壤樣本送回地球，這將讓人類對火星有一個更進一步的了解！