火星上的一个持续存在的谜团是大气中甲烷的零星检测。自 1999 年以来，地球上的天文台、轨道任务以及好奇号火星车在地面上都进行了探测。然而，其他任务和天文台根本没有检测到甲烷，即使检测到，丰度似乎也会季节性甚至每天波动。
那么，这种间歇性的甲烷是从哪里来的呢?一组科学家提出了一个有趣的理论：火星大气压力的变化正在将甲烷从地下吸出。研究人员模拟了火星上甲烷如何通过地下裂缝网络移动到地下，发现季节性变化可以迫使甲烷在短时间内到达地表。
在发表在《地球物理研究杂志：行星》上的论文中，科学家们表示，他们的模拟预测了火星即将到来的北夏季时期日出前的短暂甲烷脉冲，这是好奇号下一次大气采样活动的候选时间范围。
“我们的工作提出了好奇号收集数据的几个关键时间窗口，”领导该研究团队的洛斯阿拉莫斯国家实验室研究生约翰·奥尔蒂斯说。“我们认为这些提供了限制甲烷波动时间的最佳机会，并且(希望)让我们更接近了解甲烷来自火星的位置。”
火星大气中甲烷(CH4)的存在引起了行星科学家和外太空生物学家的极大兴趣，因为它可以表明现在或过去的微生物生命。或者，它也可能与非生物过程有关，例如火山活动或热液活动。
检测甲烷的问题是它不会持续很长时间。一旦释放到大气中，它就会被自然大气过程迅速破坏。因此，在火星大气中检测到的任何甲烷都意味着它一定是最近释放的，这只会增加阴谋。
在地球上，大多数甲烷是由生物产生的，例如沉积地层中的微生物或反刍动物(牛、羊、鹿等)肠道中的微生物。对于通过非生物或非生命过程产生的甲烷，它很可能是在数百万甚至数十亿年前产生的，并被困在地下岩层中。
但在火星上发现甲烷仍然是一件大事，因为它具有生物来源的潜力，例如产甲烷微生物。
2004年，火星快车轨道飞行器(MEO)在火星大气中检测到甲烷。2013年和2014年，好奇号在盖尔陨石坑的大气中检测到甲烷含量激增。有趣的是，仅一天后，MEO 在与好奇号相同的位置再次检测到甲烷峰值。
奥尔蒂斯和他的团队希望更好地了解火星的甲烷水平，并使用高性能计算集群来模拟甲烷如何穿过地下裂缝网络，然后在大气压力波动的驱动下释放到大气中。他们还模拟了甲烷如何吸附到岩石孔隙上，这是一个依赖于温度的过程，可能会导致甲烷水平波动。
研究小组表示，他们的模拟预测，在火星北部夏季(刚刚结束)的火星日出之前，甲烷脉冲会从地表进入大气层。这证实了之前的流动站数据表明甲烷水平不仅会季节性波动，而且每天都会波动。有了这些见解，好奇号火星车团队就可以确定何时何地寻找甲烷，这可以帮助火星车实现主要目标，寻找生命迹象。
奥尔蒂斯说：“美国宇航局好奇号团队强调，了解火星甲烷的变化是弄清楚火星来源的下一个关键步骤。” “实现这一目标存在几个挑战，其中一个很大的挑战是知道给定太阳日(火星日)的什么时间最适合好奇号进行大气采样实验。”