火星极地冰漩中发现远古生命线索？科学家找到了什么

牛津大学的凯文·奥尔森博士在赫尔辛基举行的EPSC-DPS2025联合会议上公布了研究结果，他表示：“火星极地涡旋内部的大气，从近地表一直延伸到约30公里高空，其特点是温度极低，比涡旋外部低约40℃。”

在这种极低温度下，火星大气中少量的水汽会冻结并沉降到极地冰盖上。这种变化对臭氧水平产生显著影响。正常情况下，臭氧会与紫外线分解水汽形成的分子发生反应而被破坏。但当水汽完全冻结后，这些反应就会停止。由于没有物质再分解臭氧，它便开始在涡旋内部积聚。

奥尔森说：“臭氧是火星上一种非常重要的气体——它是氧气的一种高活性形式，能告诉我们大气中化学反应的速度。通过了解臭氧的含量及其变化情况，我们可以更多地了解大气随时间的变化，甚至火星是否曾经拥有过像地球那样的保护性臭氧层。”

欧洲航天局的“ExoMars罗莎琳德·富兰克林”火星车计划于2028年发射，将在火星上寻找古代生命的痕迹。如果火星曾经有臭氧层保护其表面免受紫外线辐射，那么这种保护屏障可能使数十亿年前的火星对生命更加宜居。

火星极地涡旋的形成

火星极地涡旋的形成是其季节性周期的一部分，由火星25.2度的自转轴倾斜驱动。和地球一样，这颗红色星球也有季节变化，当北半球夏季结束时，极地上方会形成一个旋转的涡旋，并一直持续到春季。

在地球上，极地涡旋有时会不稳定并向南漂移，将冷空气带到低纬度地区。火星上也可能发生类似的过程，这为研究人员提供了研究涡旋内部的宝贵机会。

奥尔森说：“由于火星北极的冬季和地球一样处于完全黑暗之中，因此很难研究。通过能够测量涡旋并确定我们的观测是在黑暗涡旋内部还是外部，我们就能真正弄清楚正在发生的事情。”

探测涡旋

奥尔森致力于欧洲航天局的“ExoMars微量气体轨道器”项目，该轨道器正在火星轨道上运行。特别是，该航天器的“大气化学套件（ACS）”通过在太阳位于火星另一侧时凝视火星的边缘（此时阳光会穿过大气层）来研究火星大气。阳光被吸收的波长能揭示大气中存在哪些分子以及它们在地表上方的高度。

然而，在火星北极冬季完全黑暗、太阳不升起的时期，这种技术无法使用。唯一能一窥涡旋内部的机会是当它失去圆形形状时，但要确切知道这种情况何时何地发生，则需要额外的数据。

为此，奥尔森借助美国宇航局“火星勘测轨道飞行器”上的“火星气候探测器”仪器，通过温度测量来确定涡旋的范围。

奥尔森说：“我们寻找温度的突然下降——这是处于涡旋内部的确切迹象。将ACS的观测结果与火星气候探测器的数据进行比较，发现涡旋内部和外部的大气存在明显差异。这为我们提供了一个极好的机会，以更多地了解火星大气化学以及极夜期间环境如何变化以允许臭氧积聚。”