火星尘暴内藏燃料

资料来源:JPL-加州理工学院/美国航天局

火星是红色的星球，富含高氯化物，这种化合物可以用来制造肥料和火箭燃料，在地球上很少自然形成。现在，实验室研究已经揭示了这种不寻常的化合物是如何在火星上产生的:遍布地球的沙尘暴和被称为沙尘暴的气旋所产生的电场。

五年多来，科学家们根据凤凰号火星探测器和好奇号火星探测器提供的证据推测高氯酸盐在火星上相对普遍。在地球上，产生这些化合物的化学反应通常是由阳光驱动的。但是大气化学模型显示光靠阳光不足以在火星上工作。相反，研究人员指出，强电场，如沙尘暴中静电产生的电场，可以分解火星大气中的气体，从而推动高氯酸盐生成反应。

为了在实验室验证这一概念，研究人员将代表火星大气的气体混合物(95%二氧化碳、2%氮气、2%氩气和1%氧气)与氯和盐放在一个大隔间里。研究人员降低舱内的温度和压力，直到达到类似火星的条件。然后，他们将混合物暴露在可能存在于火星沙暴和沙尘暴内部的电场中(如图所示，从轨道上看)。

几乎在瞬间，房间里的一些气体分解成高活性、带正电荷的二氧化碳、一氧化碳和氮分子。随着时间的推移，反应中会产生大量的氯酸盐和高氯酸盐。研究人员最近在《地球和行星科学快报》上报道说，研究小组估计，火星沙暴中高氯酸盐的形成速度可能比阳光驱动的高1000万倍。

对天体生物学家来说，高氯酸盐很有趣。尽管这些物质对人类有毒，并可能因此威胁到火星上潜在的人类居住地，但一些微生物可以使用高氯酸盐来促进新陈代谢。

(艺鹭)

相关论文信息:DOI:10.1016/j.epsl.2018.08.040

中国科学新闻(2018-10-31，第二版国际)