天体生物学
火星甲烷探测与 Curiosity–TGO 矛盾
Martian Methane and the Curiosity–TGO Discrepancy
存在争议
2018-06-08（Science）／2019-04-10（Nature 非探测）
火星盖尔撞击坑（Curiosity 就位测量）；ExoMars Trace Gas Orbiter 全球柱测量
NASA 与 ESA 均将其作为未解决的大气科学问题处理，双方均未主张生物成因。
Curiosity 在盖尔撞击坑重复测得低水平甲烷。Webster 等2018年报告，三个火星年的背景值在约0.24至0.65 ppbv 间呈季节性变化，并偶有约20 ppbv 的尖峰。甲烷寿命仅数百年，持续存在意味着有现代补给源。但2019年 Korablev 等在 Nature 报告，ExoMars TGO 未探测到甲烷，上限约0.05 ppbv，比此前报告低10至100倍。
这个发现不能证明什么
不能支持火星存在生命的结论，与外星智慧更无关系。甲烷是最容易被非生物过程产生的有机分子之一：蛇纹石化、水岩反应、紫外照射有机尘埃、以及彗星与陨石输入都能产生甲烷。同时，也不能确认这些甲烷在全球大气中真实存在——Curiosity 的局地测量与 TGO 的全球柱测量存在难以调和的量级矛盾，「甲烷是否存在」这一前提本身尚未定论。此外，Curiosity 报告的季节循环的统计显著性亦受独立重分析质疑。
来源 5 条
| 等级 | 来源 | 出版／机构 | 可追溯性 |
|---|---|---|---|
| A | Background levels of methane in Mars' atmosphere show strong seasonal variations | Science · 2018-06-08 | 已核实 存档 |
| A | No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations | Nature, 568, 517–520 · 2019-04-10 | 已核实 存档 |
| A | Statistical analysis of Curiosity data shows no evidence for a strong seasonal cycle of Martian methane | Icarus · 2019 | 已核实 存档 |
| A | Day-night differences in Mars methane suggest nighttime containment at Gale crater | Astronomy & Astrophysics · 2021-06 | 已核实 存档 |
| A | Sub-Diurnal Methane Variations on Mars Driven by Barometric Pumping and Planetary Boundary Layer Evolution | Journal of Geophysical Research: Planets · 2024 | 已核实 |
替代解释与反证
替代机制 · instrument-artifact · 强度 high
ExoMars TGO 的两台独立载荷在多纬度、两半球均未探测到甲烷，上限约0.05 ppbv，比 Curiosity 报告值低10至100倍，直接质疑全球尺度甲烷的存在。
Oleg Korablev 等（ExoMars TGO） · s2
替代机制 · other · 强度 medium
对 Curiosity TLS 数据的独立统计重分析（高斯过程回归）发现，整体数据与季节性变化并不统计一致，季节循环的显著性被高估。
Edward Gillen 等 · s3
替代机制 · natural-phenomenon · 强度 high
即使甲烷真实存在，非生物来源（蛇纹石化等水岩反应、气压泵抽引起的局地地下渗漏、紫外处理有机尘埃）完全足以说明观测量，无需生物假设。
Ortiz 等；蛇纹石化标准地球化学模型 · s5
替代机制 · other · 强度 medium
矛盾可能源于观测几何而非真伪之争：甲烷可能在夜间被行星边界层封闭在近地表、白天被稀释，使火星车能测到而轨道器的柱平均测不到；该机制尚需独立确认。
Webster 团队（A&A 2021） · s4
不确定性说明
Webster 2018 与 A&A 2021 昼夜差异论文同属一个团队，共用独立性分组。若甲烷最终被确认，生物成因仍需额外的碳同位素分馏或伴生气体证据（如甲烷与乙烷比值），这些尚未取得。Gillen 2019 与 A&A 2021 的 DOI 未在检索结果中出现，故留空并以 URL 定位。