Scorpio
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火星上的甲烷顯示這個紅色行星並非是一個毫無生命的行星
火星上的甲烷顯示這個紅色行星並非是一個毫無生命的行星
今天的火星是一個寒冷孤獨的沙漠世界，至少地表很明顯地並無任何種類的生命。更糟的是，火星這種寒冷又乾燥似乎已經持續了數百萬年；而且大氣層又這麼地薄，太陽中的紫外線足夠烤焦地表，並使得地表任何液態的水能夠輕易地沸騰。
但有證據顯示過去比現在溫暖而潮濕許多－疑似是乾枯的河床，和只能在液態水存在之下才可形成的礦物，都指出曾有液態水流過火星的沙子。既然液態水是已知的生命所必須的，科學家懷疑說不定火星上曾有生命。而如果火星上真的曾經有生命，影響最大的應該就是火星的氣候變遷。
現今的研究顯示火星上還是有可能具有生命。第一次確認火星的大氣中具有甲烷，根據 NASA 和大學的科學家們的說法，不論是由生物學或地質學的角度來看，顯示這個行星仍具有活力。
「有很多種方式可以快速耗損火星大氣中的甲烷，因此我們在 2003 年所發現北半球的大量煙霧中有甲烷存在的確實證據，顯示有某種持續釋放甲烷的過程在進行」 NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md 的 Michael Mumma 博士指出：「在火星北半球的夏天中期，甲烷釋出的速率像是在 Coal Oil Point in Santa Barbara, Calif 大量滲出的碳氫化合物。」
甲烷－由四個氫原子和一個碳原子組成－是地球主要的天然氣成分。太空生物學家對甲烷有興趣的原因，是因為地球大部分的甲烷來源是生物消化有機養分時所產生的。但是，也有其它純粹地質作用的過程，像是鐵的氧化，也會產生甲烷。「現在我們仍然沒有足夠的資訊，去區分火星上所產生的甲烷是來自生物作用或是地質作用，也可能二者都有。」Mumma 說。「但還是告訴了我們至少從地質學的角度來看，這個行星仍具有活力。」就好像火星在對我們下挑戰書一樣，嘿，我們一起找出答案來吧。」Mumma 是 Science Express Jan. 15 所出版的研究論文的主要作者。
如果火星上的微生物在製造甲烷，它們應該存在於地底極深的地方，不但有足夠的熱量使得液態水可以存在，也可以提供能量和碳源，而這些都是已知的生命所必須的。
「地球上微生物在南美洲的 Witwatersrand 盆地地底 2 至 3 公里（約 1.2 至 1.9 英里）的深處仍很興盛。那裡有天然的放射物質，可以將水分解為氫氣與氧氣。而那裡的生物可以將氫氣當成能量來源。而類似的微生物可能倖存在火星地表底下百萬年歷史的永凍層，那裡有液態水、輻射線可提供能源，而且二氧化碳也提供了碳。」Mumma 說。
瓦斯，像甲烷，累積於這麼深的地下，可能在溫暖的季節中，經由小孔或裂隙，被釋出至大氣中。如此可讓地底深處和大氣層在火山口或峽谷中連接起來。」Mumma 說。
「可從氫氣和二氧化碳製造甲烷的細菌，是地球上最早的生命形式之一。」美國太空總署太空生物研究所主任 Dr. Carl Pilcher 指出一部分可支持的理論。「如果火星上曾有生物存在，我們可以很合理地認為他們的代謝過程中，可能包含了自火星大氣中的二氧化碳製造甲烷。」
但火星上的甲烷仍有可能是現在或遠古時代，經由地質作用所產生的。地球上，將氧化鐵（鐵鏽）轉換為蛇紋石中的礦物，就會產生甲烷；而火星上持續進行這個過程，必須有水、二氧化碳，還有星球內部的熱量。雖然我們今天沒有火星仍有火山活動的證據，但被捕捉在冰"牢房"中的古代甲烷，被稱為 clathrates 可能在今天被釋放出來。
在火星大氣中發現甲烷的團隊，藉由夏威夷大學所操作的美國太空總署的紅外線望遠鏡，及 the W. M. Keck telescope，二者均位於 Mauna Kea, Hawaii，仔細觀察了數個火星年（和所有的火星季節）。
此團隊在望遠鏡上連接了分光的儀器進行觀測。分光器可分出可見光的組成光線，像是三菱鏡可將白光分成彩虹。研究團隊觀察彩虹中（可見光譜）特定的黑暗區域，顯示甲烷捕捉了陽光在火星表面的反射。他們發現了三條特定的區域，稱為吸收帶，跟據研究團對所說，三條吸收帶就是甲烷的明顯特徵。他們可以區分火星和地球大氣中甲烷的吸收帶，因為這個紅色行星的運行，偏移了火星的吸收帶，就像是加速的救護車在經過時造成警報器音調的改變。
「我們觀察到並定位火星上所釋出的約 19000 公噸的甲烷煙霧」the Catholic University of America, Washington, D.C 的 Dr. Geronimo Villanueva 說。Villanueva 被派駐在 NASA Goddard 而且是論文的共同作者。「這些煙霧在溫暖的季節中被釋出－春天和夏天－可能是因為大塊的永凍層崩解的裂隙被蒸發，使得甲烷被釋出至火星的大氣中。有趣的是，有些煙霧中含有被蒸發的水氣，但同時有些煙霧中卻沒有。」Villanueva 說。
根據研究團隊的說法，此大片的煙霧似乎是古老地表的冰或是流動水的證據。例如說，北半球像是阿拉伯地區、the Nili Fossae 地區，還有 Syrtis Major 東南四分之一的區域，就是一座古老的火山，有 1200 公里寬（約 745 英里）所留下的。
像美國太空總署火星科學研究室，還需要花好幾個任務，才能發現火星上甲烷的來源。其中一個分辨瓦斯是否來自生物，可以藉由同位素的輻射鑑定。同位素是較重的元素，像是氘、氚是較重的氫原子。某些含氫的分子，像是水和甲烷，少數同位素會偶而去取代氫原子。但生物比較喜歡使用較輕的同位素，如果發現甲烷和火星所釋放出的水相比，含有較少的重氫的同位素，就是有生物在製造甲烷的線索。本研究經費來自於美國太空總署的行星天文學計畫和美國太空總署的太空生物學研究所。
[ 本帖最後由 Scorpio 於 2009-1-30 05:40 PM 編輯 ]
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