“令人费解的和令人惊讶的”新的气体签名在火星轨道上发现的火星轨道

艺术家对火星上的ExoMars 2016微量气体轨道器的印象。

ESA的外部痕量气体轨道器在火星发现新的气体签名。这些解锁了关于火星氛围的新秘密，并能够更准确地确定是否有甲烷，在地球上有与生物学或地质活动相关的气体。

痕量气体轨道器（TGO）一直在研究两年多的轨道上的红色行星。特派团旨在了解构成火星氛围的气体的混合物，特别关注那里甲烷存在的神秘面纱。

同时，基于其敏感的大气化学套件（ACS），SpaceCraft现在发现了臭氧（O3）和二氧化碳（二氧化碳）的臭氧（O3）和二氧化碳（CO2）的签名。在天文学与天体物理学发表的两个新论文中，由俄罗斯俄罗斯俄罗斯科学院空间研究所的亚历山大特罗基莫夫斯基（Alexander Trokhimovskiy）领导的天文学和天体物理学中出版的两篇新论文。

“这些功能既令人费解又令人惊讶，”凯文说。

“它们位于预计的最强烈的波长范围内，以便看到甲烷最强的迹象。在此发现之前，CO2功能完全未知，这是在红外波长范围的这一部分中识别出MARS上的第一次臭氧。“

火星氛围是二氧化碳的主导，科学家观察到测量温度，轨道季节，探索空气流通等。臭氧 - 在火星和地球上形成一个层内的层 - 有助于保持大气化学稳定。Spacecraft等CO2和臭氧在MARS上被SPACECRAFT看到，例如ESA的火星表达，但ACS仪器在TGO上的精致敏感性能够透露这些气体与光线相互作用的新细节。

该图示出了大气化学套件（ACS）MIR仪器在ESA的辐射痕量气体轨道（TGO）上进行的测量的实例，具有二氧化碳（CO2）和臭氧（O3）的光谱特征。底部面板
显示数据（蓝色）和最适合的模型（橙色）。顶部面板显示来自各种不同气体的模型贡献，用于该光谱范围。最深的线条来自水蒸气（浅蓝色）。最强的O3特征（绿色）位于右侧，左侧出现不同的CO2线（灰色）。在模型贡献中也显示出强甲烷特征（橙色）的位置，但在TAT数据中未观察到甲烷。

观察臭氧在TGO Hunts对甲烷的范围内是一个完全没有意外的结果。

科学家们已经在海拔地区的海拔地区的斑驳臭氧变化。然而，到目前为止，这一直通过依赖于紫外线中的气体'签名的方法来大部分地进行，这是一种仅允许测量竞技场的技术（表面超过20公里）。

新的ACS结果表明，也可以在红外线地图Martian Ozone地图，因此可以在较低的海拔地区探测其行为，以在地球气候中建立更详细的臭氧角色的观点。

该图案总结了MARS的显着测量尝试。甲烷的报道是由地球望远镜制成的，ESA的火星从火星周围的轨道表达，美国宇航局位于大峡谷的表面上的好奇心;他们还报告了没有或非常小的甲烷检测到的测量尝试。最近，ESA-Roscosmos Exomars痕量气体轨道特报告不存在甲烷，并提供了非常低的上限。

TGO的关键目标之一是探索甲烷。迄今为止，Martian Methane的迹象 - 暂时由包括ESA的火星在内的轨道和美国国家航空航天局的奇妙揽胜等迹象 - 是可变的，有点神秘。

该图案描绘了一些可能的方式可以从大气中添加或除去甲烷。如何在火星上创造和销毁甲烷是了解火星在火星的各种检测和未检测的重要问题，两次和地点的差异。虽然弥补了一个非常少量的整体大气库存，但甲烷尤其占据了地球目前的活动状态的关键线索。

虽然也由地质过程产生，地球上的大多数甲烷由生命，从细菌到牲畜和人类活动产生。因此，在其他行星上检测甲烷非常令人兴奋。鉴于众所周知，虽然已知气体在400年内分解，但这意味着必须在相对近期的过去产生或释放任何甲烷的任何甲烷。

“发现一个不可预见的二氧化碳签名，我们寻找甲烷是显着的，”亚历山大·罗科霍莫夫斯基说。“此签名不能占之前，因此可能在火星的少量甲烷的检测中发挥了作用。”

通过亚历山大，凯文和同事分析的观察主要在不同时间对马尔甲烷的支持检测进行。此外，TGO数据不能考虑大型甲烷，只有较小的量 - 而且，目前，任务之间没有直接分歧。

本图显示了一种新的CO2光谱特征，在实验室中从未观察到的，在Martian氛围中由ESA的ESA的辐射痕量气体轨道（TGO）在Martian氛围中
发现。该图显示了磁性的全部16O12C16O分子的偶极吸收带（CO2的各种“同类”之一）。顶部
面板显示ACS miR光谱（以黑色显示）以及CO2和H2O的建模贡献（以蓝色显示）;该模型基于HITRAN 2016数据库。底部面
板显示数据和型号或残留物之间的差异，详细揭示吸收带的结构。频谱线的计算位置用箭头标记，其不同颜色对应于吸收带的不同“分支”（红色代表P型分支，为Q-分支的绿色和R-Branch的蓝色）。

“事实上，我们正在积极努力与其他任务协调测量，”克伦澄清。“而不是争议前述权利要求，这一发现是所有团队看起来更近的动机 - 我们所知道的越多，我们就越深刻，我们可以探索火星的气氛。”

实现疾病的潜力

除了甲烷，调查结果突出了我们将在屈光疟计划中学到火星的程度。

“这些调查结果使我们能够为我们的行星邻居制造更大的了解，”亚历山大添加。

火星大约是地球大小的一半直径，并且具有更薄的气氛，大气量低于地球的1％。大气组合物也显着不同：主要是基于二氧化碳的，而地球含有富含氮和氧气。大气已经发展：表面的证据表明火星曾经温暖又湿润。

“臭氧和二氧化碳在火星的氛围中很重要。通过妥善考虑这些气体，我们冒着多表明我们看到的现象或物业的风险。“

此外，在MARS的新CO2频段的令人惊讶的发现，在实验室中从未观察过，为那些研究分子彼此相互作用并进行光线来说，对那些进行令人兴奋的洞察力，并寻找空间中这些相互作用的独特化学指纹。

“在一起，这两项研究朝着揭示了火星的真正特征：朝向新的准确性和理解水平，”亚历山大人说。“

在寻找生活中成功的合作

当其名称表明时，TGO旨在表征火星气氛中的任何痕量气体，这可能从地球上的积极地质或生物学过程中出现，并确定其起源。

艺术家的exoMars 2020 rover（前景），表面科学平台（背景）和痕量气体轨道器（顶部）的印象。不要扩展。

exoMars计划包括两个任务：TGO于2016年推出，将由Rosalind Franklin Rover和Kazachok着陆平台加入，因2022年升降。这些将采取与ACS互补的乐器到火星表面，从不同的角度审查地球的氛围，并分享屈光症计划的核心目标：寻找红星球上过去或现在的迹象。

“这些调查结果是欧洲和俄罗斯科学家之间的大幅成功和持续合作的直接结果，作为浒苔的一部分，”ESA Tgo Project ScientsHåkanSvedhem说。

“他们为未来的光谱观测设定了新的标准，并有助于我们绘制MARS大气性质的更完整的图片 - 包括在可能有甲烷的位置和当可能有甲烷，这仍然是火星勘探的关键问题。”

“另外，这些调查结果将迅速分析我们收集到迄今为止的所有相关数据 - 以及以这种方式的新发现的前景，一如既往地非常令人兴奋。通过屈光痕迹轨迹展示的每条信息都揭示了对MARS更准确的了解的进展，并让我们更接近揭开星球的挥之不去的谜团。“

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参考：

首先检测MARS中红外线中的臭氧：Ks Olsen，F.Lefèvre，F. Montmessin，A. Trokhimovskiy，L.Bagio，A. Fedorova，J.Alday，A. Lomakin，A. Lomakin，Da Belyaev的筛选，A. Patrakeev，A. Shakun和O. Korablyv，7月27日2020年7月27日，天文学与天体物理学.DOI：
10.1051/0004-6361/202038125

首先观察磁性偶极二氧化μ碳吸收带，在MARS的大气中由A.Trokhimovskiy，V.Perevalov，O. Korablev，A. F. Fedorova，K.S. Olsen，J.-L。 Bertaux，A. Patrakeev，A.Shakun，F. Montmessin，F.Lefèvre和A. Lukashevskaya，7月27日2020年7月27日，天文学与天体物理学.DOI：
10.1051/0004-6361/202038134

研究利用大气化学套件（ACS）的中红外（MIR）通道在外部痕量气体轨道（TGO）上，报告了对3000-3060cm-1臭氧（O3）频段的第一次观察和发现3300 cm-1 16o12c16o磁性偶极带（在火星上与2900-3300cm-1甲烷ν3吸收带重叠。

Exomars是欧洲航天局和Roscosmos的联合努力。

ACS仪器由俄罗斯莫斯科俄罗斯俄罗斯科学院（冉）的空间研究所（IKI）的主要调查员团队领导，由CNR / Latmos，法国和CN-共同调查员团队协助来自其他ESA成员国的调查人员。