火星大气中氧气浓度变化成新谜题

“好奇”号测得的火星上盖尔陨石坑内部氧气浓度的季节性变化图片来源：美国太空网

导致火星大气中甲烷浓度周期性变化的原因尚无定论，氧气浓度的变化又给科研人员带来新谜题，令火星大气更添神秘。研究人员称，目前不能排除两者产生于生物过程的可能性。

11月12日在线发表于美国《地球物理研究杂志·行星卷》上的研究显示，火星盖尔陨石坑上方氧气浓度在火星春夏两季升高达30%；秋季降至正常水平；而冬季则低于正常水平。

研究人员也提出了一些可能的解释并寻找相关证据。例如，他们认为，夏季氧气增加可能是由于火星大气中二氧化碳或水分子分解所致。但研究表明，要实现这一目标，空气中所需的水量应该是现在观测结果的5倍多，而且，二氧化碳的分解速度也达不到。

研究负责人、戈达德太空飞行中心行星科学家梅利莎·特纳说：“我们认为，氧气浓度的变化无法用大气动力学过程加以解释，可能存在某种未知的化学来源。”

据美国太空网13日报道，美国国家航空航天局（NASA）的“好奇”号火星车在约3个火星年（2012—2017年约6个地球年）的时间里分析了盖尔陨石坑上方空气的组成和变化。结果发现，火星表面大气95%为二氧化碳、2.6%为氮气、1.9%为氩气、0.16%为氧气、0.06%为一氧化碳。

研究显示，火星两极的二氧化碳气体会在冬季结冰，从而降低火星气压，春夏蒸发后又使火星气压升高，因此氮和氩等气体分子的浓度会随之发生变化，但氧气浓度的变化无法用此大气动力学过程加以解释。

美国《科学》杂志2018年6月刊载的一篇论文显示，“好奇”号火星车发现盖尔陨石坑中的甲烷浓度存在周期性变化，有科学家猜测它与生物活动的周期性变化有关。

研究人员表示，目前“好奇”号还无法辨别甲烷和氧气水平变化是来自于生物过程还是地质过程，尽管后者更有可能。“好奇”号将继续在火星探测，获取更多数据，以厘清这一谜团。