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| 作者：李学梅 来源：新华网 发布时间：2009-1-21 11:59:49 一个由多国科学家组成的研究小组日前发现，火星北极区域存在的大量水冰纯度很高，达到约95%。
参与研究工作的法国格勒诺布尔行星实验室科学家1月20日发表公报说，科学家们通过分析美国“火星勘测轨道飞行器”光谱仪的观测数据，不仅证实火星北极区域确实存在大量水冰，还发现这些水冰纯度很高，达到约95%。
科学家运用飞行器携带的探地雷达，对火星北极冰盖约四分之一的区域进行了研究。他们估计，冰盖下隐藏的水冰体积大约在200万到300万立方千米之间。这些水冰含有的杂质主要集中在冰盖表面，通过对水冰和冰盖进行分析，可以更好地了解水在火星气候演变中发挥的作用。
这一研究成果刊登在最新一期美国《地球物理通讯》（Geophysical Research Letters）杂志上。
更多阅读 作者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2009-1-19 9:50:9
火星上可能存在着一个生物甲烷循环过程
北京时间1月19日消息，据美国宇航局太空网报道，自从天文学家几年前在火星大气中发现甲烷以来，他们一直希望查明这些气体是不是由生命产生的。现在研究人员正在研发一种新探测器，可以根据火星甲烷的重量，追踪它的源头。
发现的第一种有机化合物
甲烷是在火星上发现的第一种有机化合物，这项发现可能蕴含着多层含义。美国科学家在1月15日宣布了一项新的分析数据，他们再次推测甲烷可能预示着火星上存在生物活动。美国普林斯顿大学的图里斯·昂斯托特(Tullis Onstott)说：“因为地球上的大部分甲烷都是由生物产生的。”
产烷生物在新陈代谢过程中产生了这种温室气体。虽然可能类似的生物体生活在火星土壤中，但是火星甲烷也可能是通过地质过程产生的，并不需要生命。昂斯托特和他的同事们正在为将来的一项火星车任务制造光学仪器，这项任务将会解决火星甲烷之谜。这个项目是天体生物学和技术手段研发及任务概念研究(ASTID)的一部分。
2003年，科学家利用地球上的望远镜发现火星甲烷，后来通过欧洲航天局的“火星快车”飞船得到证实。虽然火星甲烷的数量非常少，与地球上每十亿份空气就有1800份甲烷相比，火星上每十亿份空气中仅有10份甲烷，但是火星上的甲烷显然都集中在赤道附近。因为这些甲烷“云团”仅需一年时间就会散开，因此，火星上的甲烷来源一定非常集中，而且是源源不断产生甲烷气体。昂斯托特说：“要使甲烷在火星上呈现出来，就必须不断产生甲烷。”据昂斯托特估计，这个局部地区产生的甲烷的数量，跟地球上的南极永冻层产生的甲烷数量一样，南极永冻层是地球上的4大温室气体来源之一。
生命喜欢更轻的同位素
火星上的什么东西会产生这么多甲烷呢？虽然产生甲烷的途径多种多样，但是最后的答案是生物体或者非生物来源。非生物甲烷是在地下的高温高压环境下产生的。虽然地质过程可以产生甲烷，但是氢气和二氧化碳等一些带碳分子的物质发生反应，也会形成甲烷。
甲烷可以直接通过火山或者裂缝进入大气。或者它暂时被像冰一样的物质封锁起来，等到温暖季节，就会慢慢从这些物质中逃逸出来。其中的主要选项是，火星产烷生物利用这颗行星上的氢和二氧化碳等分子成分，在酶的帮助下生成甲烷。昂斯托特说：“酶在更低的温度下，可以发挥跟在地球上一样的功能，产生更多甲烷。”现在，火星上通过生物途径生成甲烷的过程可能仍在进行。或者它在很久以前已经结束，我们看到的甲烷，可能都是以前被储存起来的。
有一种方法可以不通过从土壤中寻找生命迹象，来确定火星甲烷的来源。这种方法涉及到所有甲烷并不是通过一种方法产生的事实。甲烷的构成成分以不同的形式存在，这种形式被称作同位素，不同同位素的质量是不一样的。地球化学并不太挑剔，它会利用任何一种同位素生成甲烷。然而生命喜欢消耗更轻的同位素。昂斯托特说：“与较轻的化合物发生反应时，酶促过程会更快。”至于产烷生物，它们将选择带氢和碳12的分子。这样，生物甲烷将比非生物甲烷更轻。然而令人感到沮丧的是，火星上可能还存在吃甲烷的生物体。这些所谓的嗜甲烷菌(methanotroph)对质量较轻的甲烷比较偏爱，因此它们可能在不断清除掉产烷生物活动留下的迹象。然而昂斯托特认为，甲烷同位素丰度的变化，可能标志着火星上存在一个生物甲烷循环过程。
如何发现生物甲烷
昂斯托特表示，通常情况下，有两种方法可以发现甲烷同位素丰度。第一种方法要用到质量分光计，这种分光计可以利用电磁场，把不同的同位素分开。虽然这在实验室里很容易实现，但是灵敏度高到足以发现火星甲烷的生物迹象的分光计可能会太大，火星车根本携带不了。另一种选择是利用光学分光计，这种分光计可以测量一种气体吸收光的频率。那些产生共振频率的同位素，是由气体中较轻的分子构成的。
目前，火星科学实验室预定在2011年发射升空，届时它将携带一个光学分光计。这个装置或许可以测量火星甲烷的碳同位素比，但是昂斯托特认为它将无法明确说出火星甲烷是不是由生物产生的。因为这个原因，他和他的同事们目前正在设计一种特殊的光学分光计，这种分光计被称作腔衰荡分光计(Cavity Ringdown spectrometer)，这种分光计的灵敏度，将比火星科学实验室要携带的分光计的灵敏度高1000倍。
腔衰荡分光计(CRDS)通过利用激光照亮大气样本产生作用，这种激光的频率可以与一种特殊的同位素结构的甲烷分子的共振保持一致。空腔的局部壁具有反射能力，因此进入的光线很难逃逸出来。一旦激光被关闭，进入的光线将在空腔里来来回回继续反射数微秒，然后消失。昂斯托特表示，光线消失所用的时间，是衡量空腔里的目标分子的数量的一个标准。通过这种方法，腔衰荡分光计可以确定火星甲烷的不同同位素丰度比。因为这些光在消失以前会从空腔里的气体中来回穿数千次，因此，腔衰荡分光计可以比平常的光学分光计更加出色地测量甲烷浓度。
虽然腔衰荡分光计是一项趋于成熟的技术，但是昂斯托特和他的科研组需要研发一种灵敏度非常高的便携式装置。他们已经制成一个70磅的试验样机，这种分光计的质量大约是普通分光计的质量的五分之一。他们现在的目标是制造一个更小、更加适合执行太空任务的仪器，这些任务是指火星科学实验室之后要进行的下一轮火星车任务等。昂斯托特说：“我们计划对分光计进行改进，以便它可以在火星上正常运行。众所周知，火星上的压强更低，而且还有大量尘埃。”
更多阅读 甲烷可能为冰层下水中生物产生，并排放到火星大气中
者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2009-1-16 8:55:39
火星甲烷可能为生命产生
英国火星专家科林·皮林格
北京时间1月16日消息，据英国《太阳报》报道，美国宇航局科学家在15日于华盛顿总部举行的吹风会上，宣布在火星发现甲烷气体，它们可能来自于火星的地质活动或者生命活动。
据一些科学家估计，甲烷也可能由火山活动形成。但迄今为止，科学家尚未发现火星上存在任何已知的活火山。更值得关注的是，宇航局在水蒸汽形成的云层所在区域发现了甲烷，水蒸汽是支持生命产生和存在的至关重要的因素。专家们推测，生活在地下冰层下方水域的产烷生物以废物的形式将甲烷排出体外。由于甲烷仍存在于火星大气层之中，这些有机生物也应该还生活在火星之上。欧洲“火星快车”探测器项目组成员约翰·默里(John Murray)认为，迷你型火星生物可能以“假死”状态存在，并且能够从这种睡梦中苏醒过来。他发现的压倒性证据显示，火星赤道附近尘埃下方存在一个巨大的冰冻海洋，在这一区域，简单生命体能够以细菌形式“复活”。
英国火星专家科林·皮林格(Colin Pillinger)教授认为，从发现甲烷得出的唯一结论是火星上存在生命。如果走霉运的“小猎犬2”号没有在2003年圣诞节坠毁，这个携带实验室的探测器将直接寻找类似生命存在迹象。皮林格在14日晚上接受《太阳报》采访时说：“甲烷是生物群落的一个产物。既然在火星大气层中发现甲烷，那就说明一定存在一个补充源。”其中最明显的补充源自然非有机生物莫属。也就是说，如果在大气层中发现甲烷，你就可能得出存在生命的假设。这虽然不是一个铁证，但却值得我们进行更深层次的研究。
美国宇航局的发现证明了欧洲“火星快车”探测器的研究，5年来，“火星快车”一直绕这颗红色星球轨道运行，并于2004年报告发现甲烷存在迹象。在14日晚上接受采访时，英国首席太空专家尼克·珀普(Nick Pope)将这项证明生命存在的新证据称之为“迄今为止最重要的发现”。他说：“还能有什么比知道人类并不孤单意义更为深远的事情吗？虽然只是触及表面，但我们几乎确定火星上存在生命，人类并不孤单。”
如果火星真的存在生命，我们就可以得出这样一个符合逻辑的结论——生命足迹也遍布其它星球。如果生命起源过程能够在地球上发生，难道其它星球就不可以吗？这应该是宇宙的一项法则。火星与地球非常类似——体积相当，并且都是多岩的内行星。绝大多数科学家都认为，液态水几乎是整个宇宙生命产生和存在的首要条件。珀普说：“我相信宇宙还存在其它类型的生命，而且极有可能是智能生物。”
一个多世纪来，公众便将红色星球——火星想象成外星人可能的家园。但生命体无法在其表面存活，原因在于：火星并不像地球那样拥有磁场，无法抵挡致命的太阳辐射。火星在很多方面与地球类似——都由岩石构成，都拥有大气层和天气系统。虽然直径较地球相比小很多，只有大约4222英里(约合6794公里)，但火星上的一天却要比我们长40分钟，除此之外，倾斜轴也让它拥有季节变化。
科学家依据在火星地下发现的水冰得出结论，这颗红色星球20亿年前也一度被液态海洋覆盖。水仍存在于火星之上的证据是2007年发现的，当时“火星快车”利用穿地雷达研究火星南极周围区域。2008年，宇航局发射的“凤凰”号火星登陆器在火星上挖到了冰块，被发现之后，这些冰块快速蒸发成气体。在声称发现火星生命存在证据之后，宇航局经常遭到同行们的质疑。1996年，宇航局宣布在来自火星的一颗陨石中发现了已成化石的有机生物。但其他科学家对这一结论深表怀疑。
更多阅读 论文作者：Jon D. Pelletier 期刊：《地质学》 发布时间：2009-1-13 8:53:56 在火星上部分区域的岩石会以非常统一的奇特方式整齐有序的分布，这种现象困扰了科学家很多年，不过现在他们终于找到了答案。
研究人员曾认为，这些岩石是被以前火星上出现的速度惊人的风卷起，然后顺风被刮到一个地方的。但是美国亚利桑那大学图森分校的地球学家乔恩·佩利蒂尔表示，火星是个多风的行星，但是它的大气非常稀薄，所以风将把这些大小是四分之一个垒球到一个垒球的小岩石卷起来应该非常困难。佩利蒂尔和他的同事们现在认为，这些岩石经常会移动，随风翻滚，形成一个可使它们整齐排列的天然反馈系统(natural feedback system)。
他们认为，岩石发生翻滚的情形如下：风移开了岩石前面的散沙，使岩石前面的地面凹陷下去，而且沙粒会不断在岩石后面堆积，形成一个小沙堆。一定时间后，岩石会向前翻滚，进入凹陷处。只要风继续吹，这个过程就会不断重复，岩石就会继续向前移动。这些岩石防止微小的沙堆遭受风蚀。反过来，那些大堆的沙子阻挡了岩石的前进脚步，促使它们聚集在一起。
佩利蒂尔说：“这个过程重复5次、10次、20次后，小岩石就会四处移动。它们移动的距离可能是它们的直径的好多倍。”一连串的岩石间也会发生类似现象。在一群岩石中，那些位于最前面的岩石会挡住位于中间或者位于风边缘的岩石的去路，最终使它们聚集在一起。
因为位于风中间或者风边缘的岩石受到的风力比较分散，因此这些岩石被风吹到的一面，地面上会形成一个洼坑。结果，这些岩石不是继续随风向前移动，而是滚入洼坑里。这样，岩石就会越聚越多。该研究结果发表在1月的《地质学》杂志上。
目前收集到的一些证据，可以有力支持火星表面一些地区的岩石是如何有序排列的观点。例如，安德鲁·雷尔是加拿大卡尔加里大学的科研组成员和亚利桑那大学的研究生，他告诉佩利蒂尔说，他的论文顾问，怀俄明大学的詹姆士·斯特曼进行了一项岩石逆风移动的实验。斯特曼利用一个风洞查看沙滩上的鹅卵石是如何在风中移动的，结果显示，随着时间过去，岩石会逆风移动，并形成一种固定的模式。
一段时间后，佩利蒂尔在参加一项演讲的过程中，他在展示火星上排列有序的岩石照片时，回想起他跟雷尔的交谈。与此同时，雷尔在观察怀俄明州的沙丘时，注意到一个类似现象。他发现，散落在沙丘上的鹅卵石和岩石，彼此之间的排列模式似乎非常有序，这种情况跟在多沙的火星表面看到的现象惊人地类似。
在这项最新研究中，佩利蒂尔利用3个电脑模拟对这个想法进行了验证。这3个电脑模拟包括：空气流动、沙蚀和沉积作用模式以及岩石运动模拟。他将这些模拟结果与火星探测漫游者”“勇气”号拍摄的火星图片上的每个岩石与距离它们最近的邻居之间的距离进行了比较。火星岩石的模式与这些模拟的预测结果非常一致。佩利蒂尔计划采用相同的数值模拟，模拟火星上的沙丘、风蚀山谷和被称作“风蚀土脊”的山脊等更大的地形特征。（来源：新浪科技 孝文）
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