火星塵暴內藏燃料

火星含有豐富的高氯化物，這種化合物可用於製作化肥和火箭燃料，在地球上很少能夠自然形成。科學家在實驗室研究顯示這種不尋常的化合物是由火星上沙塵暴形成的電場，以及塵暴的旋風産生。

五年來，由鳳凰號火星登陸器和好奇號火星車提供的證據，科學家推測高氯酸鹽在火星上相對普遍。在地球上，產生這些化合物的化學反應通常由陽光提供能量。但是大氣化學模型證明僅有陽光還不足以在火星上發揮作用。相反，研究人員指出，強電場，比如沙塵暴中由靜電產生的電場，可以分解火星大氣中的氣體，從而驅動產生高氯酸鹽的反應。

為了在實驗室中驗證這一概念，研究人員將代表火星大氣的氣體混合物（95%的二氧化碳、2%的氮氣、2%的氬氣和1%的氧氣）與氯氣、食鹽一起放在一個大型密室。研究人員降低了艙內的溫度和壓力，直到達到類似火星的條件。然後他們將混合物暴露在可能存在於火星沙塵暴和塵暴（如上圖）內部的電場中。

幾乎就在一瞬間，密室裡的一些氣體分解成高度反應性的、帶正電荷的二氧化碳、一氧化碳和氮分子。隨著時間的過去，反應產生了大量的氯酸鹽和高氯酸鹽。研究小組估計，火星沙塵暴中高氯酸鹽的形成率可能比陽光驅動的高一千萬倍。

對天體生物學家來說，高氯酸鹽是耐人尋味的。雖然這些物質對人類是有毒的，因此可能會威脅到火星上潛在的人類定居點，但一些微生物可以使用高氯酸鹽促進新陳代謝。

【圖：美國太空總署；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《地球與行星科學快報》