当人类将眼光对准浩瀚苍穹，地球的邻居之一火星就一直吸引着大家的目光，以至于近年来不断向其发射探测器了解火星的种种，知道了这是一颗干燥的红色星球，氧气含量稀薄，也尚未找到生命存在的证据。不过，科学家们在通过好奇号火星车测量了火星上盖尔环形山（Gale Crater）正上方的空气中各种气体组分的季节变化后，近日宣布了一项令人疑惑的发现——火星表面的氧气似乎出现了某种怪异的变化。
氧气是一种重要的气体，它是地球很多生物赖以生存的气体，火星上的氧气虽然不像地球上那么充足，但大气层中还是有稀薄的氧气。在过去3个火星年中，NASA好奇号火星探测车的探测器吸入了盖尔环形山的空气并对其成分进行了分析，分析的结果证实了表面的火星大气成分：95％的二氧化碳（CO2），2.6％的分子氮（N2），1.9％的氩气（Ar），0.16％的分子氧（O2），和0.06％一氧化碳（CO），氧气的含量非常低，科学家们也分析了全年中火星空气中各个组分的变化，氧气的情况显得格外诡异——在火星的春季和夏季，空气中的氧气含量出现了明显的增加，增幅最大可达30％，然后在秋季开始下降。尽管每年大气中增加的氧气量有所变化，但这种氧气的增加每个春天都会重复出现，这暗示着火星表面可能有某种气体循环过程。该研究于11月12日发表在《地球物理研究杂志：行星》上。
火星上的气体浓度变化是比较常见的情况，比如二氧化碳、氮气和氩气都会有循环的增加和减少，比如冬季二氧化碳气体在两极冻结，而春季和夏季又会升华，因此浓度会发生季节性的变化，氮气和氩气变化也遵循可预测的季节性模式，但盖尔环形山中的氧气浓度就完全不遵循预测的结果。
密歇根大学安娜堡分校气候与空间科学教授Sushil Atreya表示，这是第一次看到如此毫无头绪的混乱情况。
科学家们着手尝试对这种变化进行解释。他们首先确认了好奇号的仪器是否有误，确定了它的数据并无问题，一些研究者指出，当二氧化碳或水分子在大气中破裂时，它们可能释放出氧气，从而导致短暂的上升。但是，要产生这么多额外的氧气，需要的水量太多，火星上或许没有这么多的水，而二氧化碳在这么短的时间内又分解得太慢。此外，氧气减少又因为什么呢？太阳风能将氧气分子分解成两个原子并吹向太空吗？科学家们指出，按照分析，额外增加的氧气至少需要10年才能通过此过程减少，而在一个火星季节内就如此变化并不可能。
负责这项研究的美国宇航局（NASA）戈达德太空飞行中心的行星科学家梅利莎·特纳表示，每个季节的氧气行为都不是完全可重复的，这或许意味着氧气的变化与火星大气动力学无关，它可能是某种化学来源。
对于研究火星的科学家来说，氧气的谜团与甲烷非常相似。甲烷气体也出现在盖尔环形山表层的空气中，但因为其数量很少（平均为0.00000004％），一般不被大家关心，但科学家们也注意到了甲烷随季节上升和下降的异常情况——在夏季，甲烷的丰度可能猛增约60％，但原因还尚未查清。
在了解了氧气的异常波动后，科学家们怀疑是不是某种特殊化学物质同时驱动着甲烷和氧气出现自然季节性变化，因为从分析上看，这两种气体的浓度似乎是同时波动的。
氧气和甲烷可以通过生物方式，例如微生物，也可以通过非生物方式，比如水和岩石有关的化学物质。因此，也有的研究者怀疑，这是否是证明火星有生物活性的特征，但仅仅凭借甲烷和氧气浓度并不是令人信服的证据。目前来看，火星表面的氧气浓度波动仍将是一个诡异的谜团，NASA的好奇号火星车将继续测量大气中的气体，以便科学家可以分析每个季节更详细的数据，并且揭开氧气浓度变化背后隐藏的秘密。
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