火星上的甲烷是怎么来的？(火星上有甲烷说明什么）

在地球上，甲烷排放是生命存在的标志。甲烷是一种有机化合物，分子式为CH？分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物，也是含碳量最小(含氢量最大)的碳氢化合物。

通常，一只动物每天排放250-300升甲烷。人们每天也排放甲烷。植物和落叶都会产生甲烷，甲烷的产生量随着温度和日照的增加而增加。其中反刍动物排放的甲烷非常高。

以美国为例。美国目前有8800万头牛，牛放屁、打嗝和排便产生的甲烷量远远超过垃圾填埋场、天然气泄漏甚至水力压裂产生的甲烷量。

氮气和甲烷一直存在于地球大气中，是生物不断释放的结果。由于氧气和闪电的存在，氮气会变成溶于水的硝酸，随降雨落到地面，而甲烷会转化成二氧化碳和水。因此，如果地球上没有持续的生物释放，其大气中的氮气和甲烷最终会消失。

然而，美国在火星上发现了甲烷。美国宇航局的“好奇”号火星车在火星北半球的夏天探测到了大气中甲烷气体的峰值。自2021年登陆火星以来，它于2012年8月6日成功登陆火星表面，并在火星盖尔环形山对夏普山进行了考察。

好奇号后来无意中探测到北半球春天大气甲烷的神秘峰值。这让美国宇航局的科学家感到惊讶。随后，科学家使用好奇号上的火星样本分析仪(SAM)对火星大气中的甲烷进行了十几次探测。科学家发现，火星大气中的甲烷含量随着季节的变化有增有减，在北半球的夏季达到峰值。每年大约有200吨甲烷气体在火星大气中流动。相对而言，每年有10亿吨甲烷在地球大气中循环。

甲烷含量短暂上升，即快速上升然后回落，说明周围一定有甲烷的来源。于是科学家们利用好奇号在一块名为坎伯兰的岩石上钻孔，并在钻出的岩石粉末中检测出其他火星有机化合物。这是第一次有把握地在火星表面探测到有机化合物。这些火星有机物可能是在火星上形成的，也可能是被陨石带到火星上的。

鉴定岩石中的火星有机物是哪种化合物是相当复杂的，因为高氯酸盐存在于火星的岩石和土壤中。当样品在SAM中加热时，高氯酸盐会改变有机物的结构。要想清楚有机质的组成，就必须把岩石成本带回来。

好奇号的发现在科学界引起了一场风暴。火星和地球非常相似。火星上曾经有液态水，而且是一片汪洋。但为什么现在是环境恶劣的沙漠星球？火星之所以会这样，是因为科学家说40亿年前有一个类似地球的磁场，然后一个大事件让火星的磁场消失了，只剩下一个贫瘠的星球，完全暴露在太阳的致命辐射下，从而成为了今天的沙漠星球。

这组图片再现了好奇号火星车着陆的夏普山的地质历史。图片来源：NASA

甲烷的发现，科学家们认为，会不会存在这样的可能性，磁场消失后，一些微生物并没有灭绝，而是仍然顽强地生存和发展。因为这颗红色星球上的化学反应会分解这种气体。甲烷今天仍然存在于火星上的事实表明，这个星球上仍然有东西不断将这种气体送入大气层。

因为地球上也有极端微生物，它们可以生活在高温、低温、高压、高酸、高碱、高盐、高渗透压、干旱、高浓度有机溶剂、重金属或其他有毒物质或高辐射的环境中。

微生物(包括生活在牛羊肠道中的微生物)是地球上绝大多数甲烷的创造者。火星上的甲烷也可能来自微生物3354，一种当代微生物，或者一种远古微生物。它们产生的甲烷储存在火星表面下。

然而，一些科学家认为甲烷的出现是因为火星的地质活动。意大利国家地球物理和火山学研究所的Giuseppe Etiope说：“因为永久冻土可以很好地密封甲烷，所以这里的冰可能会将甲烷锁在地下，然后沿着冰断裂带不规则地释放出来。”

此外，这些甲烷喷发也可能是陨石撞击导致地下气体释放。某些类型的岩石和水之间的反应也可能产生甲烷。

有科学家提出甲烷峰值的来源可能是坠落的流星炸弹3354。当一颗行星经过彗星的轨道时，它会扫过彗星上富含碳的尘埃和碎片。但这种说法遭到了很多科学家的质疑。大气反应可能不会发生那么快，流星雨带来的物质不会比星际尘埃的背景通量多多少。

目前，火星上甲烷的来源仍在讨论中。要彻底解决这个问题，需要等到人类登陆火星。

按照NASA的计划，他们计划在2033年登陆火星。宇航员必须在火星上生活至少两年，因为地球和火星每26个月在太阳的同一侧，打开往返火星的发射窗口。

前段时间发射的坚忍号就是为带回火星土壤做准备。如果可能的话，毅力号还会通过自己的小火箭将火星土壤样本送回地球，让人类对火星有进一步的了解！