除了帮助科学家发现有机物，“好奇”号的数据还揭示了火星神秘甲烷源头的新线索。科学家虽然知道稀薄的火星大气中存在甲烷，但它们如何进入大气层一直是个不解之谜。在地球上，这种化合物与生物学源头联系在一起，意味着它们与生命的存在息息相关。对于火星甲烷，科学家提出了无数个非生物过程源头，但都存在争议。
“好奇”号探测到火星大气中存在高浓度甲烷。两颗火星轨道器可能在不久后揭示这一发现究竟意味着什么
6月19日，美国宇航局的“好奇”号探测到火星大气中存在高浓度甲烷。在地球上，这种气体通常与微生物活动有关。虽然现在就说火星甲烷由微生物或者地质过程产生还为时尚早，但这一发现促使宇航局的科学家重新规划“好奇”号的周末任务，进行后续相关实验。如果“好奇”号和环绕火星的轨道器证实甲烷的高浓度确实存在，下一步将是锁定甲烷源头并确定这种气体如何产生。
揭示火星甲烷的谜团需要做出困难的数据分析工作，可能还要向这颗红色星球派遣新仪器。因此，科学家不可能在近期内得出一个确切答案。不过，“好奇”号的观测结果引发了一系列猜测，因为这一发现意味着在我们的行星邻居中，火星最有可能在过去孕育出生命。
欧洲航天局的“火星快车”探测器，2003年奔赴这颗红色星球
实际上，这并非科学家第一次在火星上发现甲烷。这份殊荣属于欧洲航天局的“火星快车”探测器。2003年，“火星快车”奔赴这颗红色星球。抵达火星后不久，“火星快车”的行星傅立叶光谱仪首次发现大气中存在甲烷的证据。地球上的望远镜以及漫游者和环绕火星的轨道器的后续观测证实火星大气层存在低浓度甲烷。
2012年，“好奇”号登陆火星盖尔陨坑。这个陨坑宽155公里，中部耸立着一座大山。盖尔陨坑就像是一个宝藏，能够帮助科学家深入了解火星的过去，包括地表是否曾出现液态水。在这个陨坑，宇航局科学家得出了出人意料的发现。2013年，“好奇”号发现火星大气中的甲烷数量大幅上升，浓度达到7ppb，地球在1800ppb左右。虽然按照地球的标准，这一浓度不值一提，但“好奇”号此次发现的浓度是登陆之初的10倍。在此之后，行星科学家便试图揭示甲烷峰值的源头。
火星艺术概念图。虽然现在的火星是一片荒漠，但曾经也是一个水世界，甚至有可能孕育出生命
4月，意大利国家天体物理研究所行星学家马克·吉拉纳率领的研究小组在《自然·地球科学》发表了一篇论文。这篇论文给出了解释。通过比较火星大气循环模型和独立地质分析，研究人员认为这些甲烷极有可能来自盖尔陨坑东部大约500公里的一个地区。这一区域被称之为“梅杜莎槽沟层”，是一个强破裂区并且存在浅冰。永冻土能够完美封存甲烷，火星地下冰可能封存甲烷几千年之久。随着裂缝穿过冰层，甲烷逃逸。
吉拉纳表示：“为了解答‘甲烷来自何处？’这个终极疑问，第一步是确定甲烷在哪些区域释放。我们可能找到了火星甲烷的源区。这在火星研究史上还是第一次。”
好奇”号火星车2019年6月18日拍摄的照片。“好奇”号探测到火星大气中存在高浓度甲烷
火星甲烷究竟是微生物产生还是来自于地质过程？找到这个问题的答案面临相当难度，这也就是为什么“好奇”号的发现让吉拉纳和研究火星的其他科学家陷入兴奋之中。美国宇航局科学家保罗·马哈菲日前表示：“利用当前的测量结果，我们尚无法确定甲烷源头究竟是生物学还是地质学源头，甚至无法确定是在古代还是现代产生。”庆幸的是，“好奇”号上空数百公里还有一系列高精确的火星探测器。在它们的帮助下，科学家可能找到这些问题的答案。
在“好奇”号探测到甲烷峰值前后，“火星快车”轨道器刚好对盖尔陨坑进行定点追踪观测。所谓的定点追踪是指轨道器将目光聚焦一个特定区域，在飞掠这一区域时利用仪器对其进行数百次测量。这允许科学家取多次观测数据的平均值，而不是依靠单一观测，进而描绘出一幅更精准的火星大气动态图景。在“好奇”号探测到甲烷前20小时，“火星快车”进行了定点追踪，探测到甲烷后24小时和48小时又进行了定点追踪。
经过地球化改造的火星。天体生物学家克里斯多弗•麦克凯伊认为只要火星上存在足够的二氧化碳、水和氮，不断挥发并进入大气层，就完全可以对火星进行地球化改造
在“火星快车”进行定点追踪的同时，火星微量气体任务卫星也对火星大气进行观测。所不同的是，这颗卫星的轨道高度更高。这些观测数据将用于证实“好奇”号探测到的甲烷峰值和增加限制条件，帮助科学家确定甲烷释放的时间和持续时间。吉拉纳表示最终目标是确定甲烷如何产生。
这需要科学家分析甲烷及其同位素异数体的比值。（甲烷同位素异数体的一个原子——碳原子或者氢原子——含有的中子数量与正常的甲烷分子不同。）吉拉纳表示通过确定甲烷及其同位素异数体的比值，科学家能够了解甲烷的产生过程。“好奇”号最近观测到的甲烷浓度达到21ppb，足以让微量气体任务卫星确定这个比值并找到源头。
火星微量气体任务卫星的观测数据将用于证实“好奇”号探测到的甲烷峰值，帮助科学家确定甲烷释放的时间和持续时间
科学家需要几周时间才能完成“火星快车”和火星微量气体任务卫星的观测数据分析工作。现在，两颗轨道器的数据还没有传回地球。此外，微量气体任务卫星未发现甲烷的可能性也是存在的。根据吉拉纳及其同事2019年初公布的微量气体任务卫星数据，这颗卫星并未在火星大气层探测到甲烷。吉拉纳表示造成这种现象的潜在原因很多，例如存在某种“破坏机制”，将甲烷从大气中移除。
吉拉纳指出如果火星微量气体任务卫星没有探测到甲烷峰值，他们可能要等待ExoMars火星车2020年登陆。在ExoMars的高灵敏仪器帮助下，吉拉纳和他的同事可以进一步挖掘火星甲烷的源头。
