NASA：好奇號發現火星甲烷噴發， 最可能來自微生物分解
【編者按】本文由知社學術圈胡舟教授編譯。
在火星上的發現可能會徹底改變我們的觀念。在宇宙裏，我們並不孤單。
好奇號探測器偵測到了一個持續至少兩個月的甲烷氣體噴發。這可能不是我們想象的首次與外星生命接觸的情景，也不是在那風塵已久的遙遠世界中發現了遺蹟，但這已經讓科學家們興奮至極，因為這意味着只有兩種可能。
第一種可能性是甲烷產生自蛇紋石化作用的地質過程，這需要熱量和液態水的支持。
如果真是這樣，將會導致水熱系統的進一步發現，那絕對是搜尋生命的絕佳地點。另一種可能性更令人興奮，科學家推測甲烷可能是活體微生物的排放物。“這是我們所能提出的不多的假設中的一種，隨着進一步探索，我們必須考慮這種情況。” 好奇號項目科學家John P. Grotzinger表示。
美國天主教大學的Vladimir Krasnopolsky指出，由於火星在過去幾百萬年中都不存在火山活動，細菌確實是火星甲烷的最有可能來源。在地球上，95%的甲烷都來自微生物有機體。
在火星大氣中，甲烷分子在經過幾百年的光照和化學反應後會分解，所以好奇號所發現的甲烷氣體一定產生於近期。這表明如果來源真是微生物，那麼它們至少在短期內是存在過的。
美國天文學家卡爾·薩根曾經這樣説過：在進化歷程中，我們的心中都深深埋藏着流浪的衝動。我們終於來了，從那古老的狩獵時代至今，我們在地球上99.9%的時間都是流浪者。現在，我們下一個要去流浪的地方，就是火星。
“科學家們一直希望能夠在火星上發現一些微量的甲烷，”Kenneth Chang在《紐約時報》中寫道，“飄落到火星上的宇宙塵埃可能含有有機化合物，經過太陽的紫外線照射會分解並生成甲烷。但《Science》上的一篇文章對新發現做出了詳細描述，這與以前的説法截然不同。當時研究人員表示好奇號沒有發現甲烷跡象，並指出了甲烷含量不會高於1.3ppb。在那之後，科學家提高了測量精度，探測到火星甲烷水平約為0.7ppb。這比之前的預測減少一半，從而引起了另一個思考，即火星上的甲烷是在不斷減少的。”
2013年11月，好奇號測出火星甲烷水平較之前數據高出10倍。“當時我的反應就是‘我的天吶！’”NASA噴氣推進實驗室的Christopher R. Webster説，他也是這篇《Sicence》文章的第一作者。
直到1月底，甲烷含量都保持在高位，然後才下降到低於1ppb水平。這種快速的出現和消失表明這波甲烷為相對小規模噴發。
Chang寫道：“約十年前，有三個科研團隊報告在火星大氣中測量到甲烷——兩個小組採用地球觀測方法，另一個小組使用了歐洲太空總署的火星快車好軌道衞星，所有的測量都發揮了設備能力的極限。兩年以後，甲烷似乎消失了蹤影。如果測量屬實，那説明火星上不僅存在甲烷來源，同時還有某種機制可以快速將其瓦解。”
（NASA好奇號探測器隔熱板，於火星表面下降過程中）
當時，很多科學家認為這很可能是測量錯誤。科學哲學家Thomas Kuhn曾經説過，科學範式總是充斥着常被視為錯誤的異常結果。只有當無法解釋的現象足夠多時，才能建立起我們所謂的範式轉移。這次最新結果能否引起火星上沒有生命這一觀念的範式轉移？至少，按照Dr. Grotzinger的話説，甲烷的噴發再次成為熱點。
上圖為來好奇號探測器測量的火星甲烷濃度圖，橫座標為時間跨度，即2012年8月至2014年9月期間的750個火星日。可以看出，甲烷濃度曾大幅度攀升，平均值達到7ppb，而高峰前後的正常平均水平如前所述，僅為0.7ppb。測量任務由火星樣本分析實驗室套件 (SAM Suite) 中的可調諧激光光譜儀 (TLS) 完成。
Sample Analysis at Mars (SAM)
火星樣本分析實驗室套件 (SAM Suite)
據NASA報告稱，好奇號還首次確認在火星巖石樣本中存在碳基有機分子。這些雖不是生命存在的直接信號，但為火星上曾經具備生命所需條件增加了證據，並且可能至今也還存在。好奇號在350萬年前形成的蓋爾隕石坑的土壤細粒中發現了結合水，並確信在每立方英尺的火星土壤中存在約兩品脱的水，不過這些水是依附在礦物質上的，無法直接接觸。
火星是個沒有生命存在的不毛之地，這一原有觀念正隨着新的發現而慢慢改變。現在我們已經知道，它並沒有我們最初想象的那樣荒蕪，進一步地，火星是否也沒有我們想象的那樣了無生機呢？
[參考文獻]
The world：There may be life on Mars after all
NASA：Methane Measurements by NASA's Curiosity in Mars' Gale Crater
NASA：Astronomy Picture of the Day
doi: 10.1126/science.1261713
doi: 10.1126/science.1260291
注：標題圖來自暱圖網。
【作者介紹】知社學術圈（zhishexueshuquan），海歸學者發起的公益學術交流平台，旨在分享學術信息，整合學術資源，加強學術交流，促進學術進步。
資料來源：雷鋒網
作者/編輯：知社學術圈
在火星上的發現可能會徹底改變我們的觀念。在宇宙裏，我們並不孤單。
好奇號探測器偵測到了一個持續至少兩個月的甲烷氣體噴發。這可能不是我們想象的首次與外星生命接觸的情景，也不是在那風塵已久的遙遠世界中發現了遺蹟，但這已經讓科學家們興奮至極，因為這意味着只有兩種可能。
第一種可能性是甲烷產生自蛇紋石化作用的地質過程，這需要熱量和液態水的支持。
如果真是這樣，將會導致水熱系統的進一步發現，那絕對是搜尋生命的絕佳地點。另一種可能性更令人興奮，科學家推測甲烷可能是活體微生物的排放物。“這是我們所能提出的不多的假設中的一種，隨着進一步探索，我們必須考慮這種情況。” 好奇號項目科學家John P. Grotzinger表示。
美國天主教大學的Vladimir Krasnopolsky指出，由於火星在過去幾百萬年中都不存在火山活動，細菌確實是火星甲烷的最有可能來源。在地球上，95%的甲烷都來自微生物有機體。
在火星大氣中，甲烷分子在經過幾百年的光照和化學反應後會分解，所以好奇號所發現的甲烷氣體一定產生於近期。這表明如果來源真是微生物，那麼它們至少在短期內是存在過的。
美國天文學家卡爾·薩根曾經這樣説過：在進化歷程中，我們的心中都深深埋藏着流浪的衝動。我們終於來了，從那古老的狩獵時代至今，我們在地球上99.9%的時間都是流浪者。現在，我們下一個要去流浪的地方，就是火星。
“科學家們一直希望能夠在火星上發現一些微量的甲烷，”Kenneth Chang在《紐約時報》中寫道，“飄落到火星上的宇宙塵埃可能含有有機化合物，經過太陽的紫外線照射會分解並生成甲烷。但《Science》上的一篇文章對新發現做出了詳細描述，這與以前的説法截然不同。當時研究人員表示好奇號沒有發現甲烷跡象，並指出了甲烷含量不會高於1.3ppb。在那之後，科學家提高了測量精度，探測到火星甲烷水平約為0.7ppb。這比之前的預測減少一半，從而引起了另一個思考，即火星上的甲烷是在不斷減少的。”
2013年11月，好奇號測出火星甲烷水平較之前數據高出10倍。“當時我的反應就是‘我的天吶！’”NASA噴氣推進實驗室的Christopher R. Webster説，他也是這篇《Sicence》文章的第一作者。
直到1月底，甲烷含量都保持在高位，然後才下降到低於1ppb水平。這種快速的出現和消失表明這波甲烷為相對小規模噴發。
Chang寫道：“約十年前，有三個科研團隊報告在火星大氣中測量到甲烷——兩個小組採用地球觀測方法，另一個小組使用了歐洲太空總署的火星快車好軌道衞星，所有的測量都發揮了設備能力的極限。兩年以後，甲烷似乎消失了蹤影。如果測量屬實，那説明火星上不僅存在甲烷來源，同時還有某種機制可以快速將其瓦解。”
（NASA好奇號探測器隔熱板，於火星表面下降過程中）
當時，很多科學家認為這很可能是測量錯誤。科學哲學家Thomas Kuhn曾經説過，科學範式總是充斥着常被視為錯誤的異常結果。只有當無法解釋的現象足夠多時，才能建立起我們所謂的範式轉移。這次最新結果能否引起火星上沒有生命這一觀念的範式轉移？至少，按照Dr. Grotzinger的話説，甲烷的噴發再次成為熱點。
上圖為來好奇號探測器測量的火星甲烷濃度圖，橫座標為時間跨度，即2012年8月至2014年9月期間的750個火星日。可以看出，甲烷濃度曾大幅度攀升，平均值達到7ppb，而高峰前後的正常平均水平如前所述，僅為0.7ppb。測量任務由火星樣本分析實驗室套件 (SAM Suite) 中的可調諧激光光譜儀 (TLS) 完成。
Sample Analysis at Mars (SAM)
火星樣本分析實驗室套件 (SAM Suite)
據NASA報告稱，好奇號還首次確認在火星巖石樣本中存在碳基有機分子。這些雖不是生命存在的直接信號，但為火星上曾經具備生命所需條件增加了證據，並且可能至今也還存在。好奇號在350萬年前形成的蓋爾隕石坑的土壤細粒中發現了結合水，並確信在每立方英尺的火星土壤中存在約兩品脱的水，不過這些水是依附在礦物質上的，無法直接接觸。
火星是個沒有生命存在的不毛之地，這一原有觀念正隨着新的發現而慢慢改變。現在我們已經知道，它並沒有我們最初想象的那樣荒蕪，進一步地，火星是否也沒有我們想象的那樣了無生機呢？
[參考文獻]
The world：There may be life on Mars after all
NASA：Methane Measurements by NASA's Curiosity in Mars' Gale Crater
NASA：Astronomy Picture of the Day
doi: 10.1126/science.1261713
doi: 10.1126/science.1260291
注：標題圖來自暱圖網。
【作者介紹】知社學術圈（zhishexueshuquan），海歸學者發起的公益學術交流平台，旨在分享學術信息，整合學術資源，加強學術交流，促進學術進步。
資料來源：雷鋒網
作者/編輯：知社學術圈