研究稱甲烷氣體可能導致早期火星大氣層變暖

科學家發現火星上排放大量甲烷 會是微生物排泄出來的嗎？

研究人員最新研究稱，早期火星可能受強大溫室氣體效應間歇性變暖，這將解釋數十億年前火星表面存在水的現象。

騰訊太空訊 據火星日報報道，火星遠古時期存在水是一個自相矛盾的論點，大量地質證據顯示河流在火星表面定期流動，然而這一時期被認為是30-40億年前，當時的火星十分寒冷，難以維持液態水存在。目前，美國研究人員認為，早期火星在強大溫室效應下可能間歇性變暖。

這項最新研究發表在《地球物理學研究快報》上，研究人員發現早期火星大氣層中的甲烷、二氧化碳和氫氣發生交互反應，可以形成溫暖氣候，使火星表面維持液態水存在。環境科學和工程副教授羅賓-伍茲沃斯(Robin Wordsworth)說：「就行星環境而言，早期火星非常獨特，除地球之外，我們有信心認為早期火星至少階段性氣候變暖，可維持大量生命繁衍。如果我們理解火星早期環境狀況，這將有助於在太陽系之外其它行星探尋生命跡象。」

40億年前，太陽亮度是現今的30%，明顯接收較少的太陽輻射，意味著抵達火星表面的熱量較少，缺少抵達火星表面的放射物質，這些放射物質可能誘捕在火星大氣層，將導致火星處於溫暖潮濕狀態。數十年以來，研究人員設計了各種模型，試圖揭曉火星如何隔熱。

人們很容易聯想到「罪魁禍首」是二氧化碳，二氧化碳佔據現今火星大氣層95%，是地球上眾所周知的溫室氣體，但是火星早期溫度條件很難存在二氧化碳。伍茲沃斯說：「你可以進行氣候模型計算，添加二氧化碳並增強當前火星大氣壓力數百倍，但你仍然無法獲得接近熔點的溫度，這暗示著火星大氣層中存在其它因素，導致火星產生溫室效應。」

隨著時間的流逝，火星大氣層逐漸損耗較輕的氣體至太空，例如：氫氣。伍茲沃斯和同事關注長期損耗的氣體，這些氣體也叫做還原氣體，可能有助於解釋火星早期氣候，尤其是研究小組著眼分析甲烷，現今甲烷在火星大氣層中存在數量並不多，然而數十億年前，地質過程可能釋放更多的甲烷進入火星大氣層。這些甲烷氣體將減緩大氣層氣體轉換形成氫氣和其它氣體的進程，這一類似現象也出現在土衛六。

為了深入理解早期火星大氣層的特徵，研究人員需要明白大氣層分子的基本性質，伍茲沃斯說：「當你分析火星大氣層時，你無法將它與地球大氣層進行對比，我們首先研究當甲烷、氫氣和二氧化碳發生碰撞的反應，以及如何與光子發生交互，我們發現這種結合作用能夠很好地吸收放射物質。」

1977年研究員卡爾-薩根(Carl Sagan)首次猜測氫氣加熱效應對於早期火星非常重要，但這是科學家首次能夠精確計算出火星溫室效應，也是首次表明甲烷是早期火星的一種有效溫室氣體。

伍茲沃斯指出，這項研究表明甲烷和氫氣的加熱效應已被低估，我們發現甲烷和氫氣，以及二氧化碳之間的交互作用，這種火星大氣層加熱效應超出了之前預期。目前，研究人員希望未來火星研究將揭曉數十億年前遠古火星地質進程，是如何製造產生甲烷氣體。

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