NASA：好奇号发现火星甲烷喷发， 最可能来自微生物分解

【编者按】本文由知社学术圈胡舟教授编译。

在火星上的发现可能会彻底改变我们的观念。在宇宙里，我们并不孤单。

好奇号探测器侦测到了一个持续至少两个月的甲烷气体喷发。这可能不是我们想象的首次与外星生命接触的情景，也不是在那风尘已久的遥远世界中发现了遗迹，但这已经让科学家们兴奋至极，因为这意味着只有两种可能。

第一种可能性是甲烷产生自蛇纹石化作用的地质过程，这需要热量和液态水的支持。

如果真是这样，将会导致水热系统的进一步发现，那绝对是搜寻生命的绝佳地点。另一种可能性更令人兴奋，科学家推测甲烷可能是活体微生物的排放物。“这是我们所能提出的不多的假设中的一种，随着进一步探索，我们必须考虑这种情况。” 好奇号项目科学家John P. Grotzinger表示。

美国天主教大学的Vladimir Krasnopolsky指出，由于火星在过去几百万年中都不存在火山活动，细菌确实是火星甲烷的最有可能来源。在地球上，95%的甲烷都来自微生物有机体。

在火星大气中，甲烷分子在经过几百年的光照和化学反应后会分解，所以好奇号所发现的甲烷气体一定产生于近期。这表明如果来源真是微生物，那么它们至少在短期内是存在过的。

美国天文学家卡尔·萨根曾经这样说过：在进化历程中，我们的心中都深深埋藏着流浪的冲动。我们终于来了，从那古老的狩猎时代至今，我们在地球上99.9%的时间都是流浪者。现在，我们下一个要去流浪的地方，就是火星。

“科学家们一直希望能够在火星上发现一些微量的甲烷，”Kenneth Chang在《纽约时报》中写道，“飘落到火星上的宇宙尘埃可能含有有机化合物，经过太阳的紫外线照射会分解并生成甲烷。但《Science》上的一篇文章对新发现做出了详细描述，这与以前的说法截然不同。当时研究人员表示好奇号没有发现甲烷迹象，并指出了甲烷含量不会高于1.3ppb。在那之后，科学家提高了测量精度，探测到火星甲烷水平约为0.7ppb。这比之前的预测减少一半，从而引起了另一个思考，即火星上的甲烷是在不断减少的。”

2013年11月，好奇号测出火星甲烷水平较之前数据高出10倍。“当时我的反应就是‘我的天呐！’”NASA喷气推进实验室的Christopher R. Webster说，他也是这篇《Sicence》文章的第一作者。

直到1月底，甲烷含量都保持在高位，然后才下降到低于1ppb水平。这种快速的出现和消失表明这波甲烷为相对小规模喷发。

Chang写道：“约十年前，有三个科研团队报告在火星大气中测量到甲烷——两个小组采用地球观测方法，另一个小组使用了欧洲太空总署的火星快车好轨道卫星，所有的测量都发挥了设备能力的极限。两年以后，甲烷似乎消失了踪影。如果测量属实，那说明火星上不仅存在甲烷来源，同时还有某种机制可以快速将其瓦解。”

（NASA好奇号探测器隔热板，于火星表面下降过程中）

当时，很多科学家认为这很可能是测量错误。科学哲学家Thomas Kuhn曾经说过，科学范式总是充斥着常被视为错误的异常结果。只有当无法解释的现象足够多时，才能建立起我们所谓的范式转移。这次最新结果能否引起火星上没有生命这一观念的范式转移？至少，按照Dr. Grotzinger的话说，甲烷的喷发再次成为热点。

上图为来好奇号探测器测量的火星甲烷浓度图，横坐标为时间跨度，即2012年8月至2014年9月期间的750个火星日。可以看出，甲烷浓度曾大幅度攀升，平均值达到7ppb，而高峰前后的正常平均水平如前所述，仅为0.7ppb。测量任务由火星样本分析实验室套件 (SAM Suite) 中的可调谐激光光谱仪 (TLS) 完成。

Sample Analysis at Mars (SAM)

火星样本分析实验室套件 (SAM Suite)

据NASA报告称，好奇号还首次确认在火星岩石样本中存在碳基有机分子。这些虽不是生命存在的直接信号，但为火星上曾经具备生命所需条件增加了证据，并且可能至今也还存在。好奇号在350万年前形成的盖尔陨石坑的土壤细粒中发现了结合水，并确信在每立方英尺的火星土壤中存在约两品脱的水，不过这些水是依附在矿物质上的，无法直接接触。

火星是个没有生命存在的不毛之地，这一原有观念正随着新的发现而慢慢改变。现在我们已经知道，它并没有我们最初想象的那样荒芜，进一步地，火星是否也没有我们想象的那样了无生机呢？

[参考文献]

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：标题图来自昵图网。

【作者介绍】知社学术圈（zhishexueshuquan），海归学者发起的公益学术交流平台，旨在分享学术信息，整合学术资源，加强学术交流，促进学术进步。