火星探測器在火星大氣層中發現新的天然氣特徵

2020-10-03 dy地球知識局

ExoMars為歐洲空間局(ESA)和俄羅斯國家航天集團公司聯合研發的火星探測器，近期在火星大氣層中發現新的天然氣特徵。

該痕量氣體軌道器（TGO）已經從軌道上研究這顆紅色星球超過兩年。主要任務旨在了解構成火星大氣層的氣體混合物，並特別關注圍繞甲烷存在的謎團。

同時，根據敏感的大氣化學套件（ACS）對火星的全年觀測結果，該太空飛行器現在發現了前所未有的臭氧（O 3）和二氧化碳（CO 2）。「這些功能既令人困惑又令人驚訝，」 英國牛津大學的凱文說。「它們位於我們期望看到最強甲烷跡象的確切波長範圍內。在此發現之前，CO 2的特徵是完全未知的，這是在紅外波長範圍的這一部分中首次發現火星上的臭氧。」火星大氣層以CO 2為主，科學家觀察到CO 2可以測量溫度，跟蹤季節，探索空氣循環等。臭氧-在火星和地球的高層大氣中形成一層-有助於保持大氣化學穩定。ESA的「 火星快車」等太空飛行器已在火星上看到了CO 2和臭氧，但是ACS儀器在TGO上的出色靈敏度能夠揭示有關這些氣體與光的相互作用的新細節。

在TGO尋找甲烷的範圍內觀察臭氧是完全出乎意料的結果。

科學家之前已經繪製了火星臭氧隨海拔變化的圖。但是，到目前為止，這很大程度上是通過依賴於紫外線中氣體籤名的方法進行的，該技術僅允許在高海拔（高於地面20公裡）處進行測量。

TGO的主要目標之一是探索甲烷。迄今為止，火星甲烷的跡象是多變的，有些難以捉摸。

雖然也是由地質過程產生的，但地球上的大多數甲烷是由生命產生的，從細菌到牲畜和人類活動。因此，在其他行星上檢測甲烷非常令人興奮。考慮到已知氣體會在約400年內分解，這尤其如此，這意味著存在的任何甲烷一定是在相對較近的過去生產或釋放的。

亞歷山大·特羅希莫夫斯基（Alexander Trokhimovskiy）說：「在我們尋找甲烷的地方發現無法預料的CO 2籤名非常重要。」 「這個特徵以前無法解釋，因此可能在火星中檢測到少量甲烷方面發揮了作用。」

Alexander，Kevin及其同事分析的觀測結果大多與支持火星甲烷檢測的觀測時間不同。此外，TGO數據無法解釋大量的甲烷羽流，只能解釋少量的甲烷氣-因此，目前，特派團之間沒有直接分歧。

「事實上，我們正在積極地與其他任務協調測量，」凱文說。「這一發現並沒有引起任何先前的爭議，而是促使所有團隊密切關注-我們越了解，我們就能越深入和準確地探索火星的氣氛。」

ExoMars軌道器

顧名思義，TGO旨在表徵火星大氣中任何可能由地球上活躍的地質或生物過程產生的痕量氣體，並確定其起源。

ESA TGO項目科學家HåkanSvedhem說：「這些發現是歐洲和俄羅斯科學家作為ExoMars的一部分取得的巨大成功和持續合作的直接結果。」

「它們為未來的光譜觀測設定了新的標準，將幫助我們更完整地描繪火星的大氣特性，包括可能在何時何地發現甲烷，這仍然是火星勘探中的關鍵問題。」

「此外，這些發現將促使我們對迄今為止收集到的所有相關數據進行徹底的分析，並且與以往一樣，以這種方式進行新發現的前景非常令人興奮。ExoMars追蹤氣體軌道飛行器揭示的每條信息標誌著人們對更準確地了解火星的進步，使我們離揭開地球上纏綿的奧秘只有一步之遙。」

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