迄今为止，我们对火星的了解有多少？( 五 ) _小知识

2013年马文号：揭开火星大气之谜？

2013年11月18日发射的马文号火星探测器耗资约6.7亿美元，配备了8种研究火星大气成分、上层大气、太阳风相互作用和电离层的高精度科学仪器，主要目标是精细探测火星大气，寻找火星气候变迁的动态原因，揭开火星大气层变稀薄之谜。
寻找火星生命关键问题
（一）水是生命之源
好奇号将细颗粒的火星土壤加热到835摄氏度，结果分解出了水、二氧化碳以及含硫化合物等物质。其中，火星土壤的含水率约为2%（重量百分比），只须加热0.03立方米的火星土壤，就可以获得1升水（见2013年9月26日Science杂志）
火星土壤含有丰富的水，对未来载人登陆火星无疑是个激动人心的好消息。登陆火星的宇航员只需要铲起火星土壤进行加热，就可以获得水，从而有望大大降低载人往返火星的运输量，实现人类早日登陆火星。
好奇号同时还获得了对载人登陆火星不利的消息，根据对火星大气的分析，发现火星大气主要由二氧化碳、氩气、氮气、氧气和一氧化碳组成，其中二氧化碳约占96％，氩气和氮气各占1.9％，而对生命至关重要的氧气则微乎其微。
通过高温加热分析，好奇号测量了火星土壤中各种气体的氢与碳的同位素比值，结果发现土壤中重氢、碳的同位素比值与火星大气测量值相近，说明火星土壤与大气存在十分广泛的气体交换。火星土壤就像会呼吸的生物体一样，与火星大气进行着水和二氧化碳的交换。
（二）甲烷成因之谜
火星大气中的甲烷是有机成因还是无机成因，甲烷源自何处，这是当前火星探测的热点科学问题。 2004年欧洲发射的火星快车在火星大气中检测到30ppb低浓度的甲烷气体。 2014年10～12月，好奇号监测到火星大气中甲烷的平均含量大幅提高又很快消散的现象，说明火星上有相对固定的物质在释放甲烷。
根据地球的经验，火山喷发或地热活动会释放二氧化硫、二氧化碳，以及甲烷和乙烷等碳氢化合物；埋藏于地下的天然气水合物（又称可燃冰）可以释放出甲烷；微生物活动也会释放甲烷和硫化氢。所以，火星大气中的甲烷有可能是地质过程释放的，也可能是生物过程释放的。如果一旦证实甲烷是微生物活动释放的，那将是爆炸性新闻，届时就可以宣布火星上发现了生命。

未来的希望

由于地球和火星的轨道运动差异，火星探测器的发射窗口每26个月才会“打开”一次。截至2013年底，人类共进行了42次火星探测活动，其中成功的只有22次。从1996年以来的8个发射窗口，已经发射了11颗探测器，这些任务的成果十分丰硕。火星已经成为除地球之外人类认识程度最高的行星，甚至超过了人类已经登陆过的月球。
现在的火星寒冷而干燥，大气层厚度仅有地球的百分之一。但各种证据表明，火星曾经温暖湿润，曾经有过厚厚的大气层。大约40亿年前，火星发生过巨大变动，导致环境剧变，这或许是由于大规模火山喷发，或许由于遭受大型撞击，也可能是由于猛烈的太阳风带走了大部分大气等等。不过自那以后，火星大气基本稳定，至今没有发生大的变化。
从追踪水的痕迹，到探讨火星环境是否可能孕育生命；从寻找大气层中的甲烷，到发现有机物存在的证据。对火星生命的好奇心和对人类未来命运的危机感，吸引着我们一步步探索火星。虽然每一次探索任务的突破都是有限的，但或多或少都会带来一些新的发现，这些逐渐积累起来的探测成果，终将变成人类移居火星的巨大力量。

迄今为止，我们对火星的了解有多少？( 五 )

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