作為太陽(yáng)的第四顆行星，火星和太陽(yáng)之間的平均距離為1.67AU，并且，具有明顯季節(jié)之分的它，同時(shí)也是一顆類地行星。處于古老時(shí)期的火星，與我們?nèi)缃窨吹降呢汃せ臎鼋厝徊煌春秃Ｑ笠苍谶@個(gè)原本溫暖的星球上覆蓋，比如，即使在寒冷荒蕪的火星環(huán)境中，同樣也存在著礦物質(zhì)和干河床等特征。雖然，科學(xué)家們暫時(shí)還無(wú)法確認(rèn)是否有所謂的火星人，曾在這片土地上生活過(guò)，但理論上可以證明火星適合居住的證據(jù)，卻越來(lái)越多地被發(fā)現(xiàn)。這顆一直被人類給予生命厚望的紅色星球，依然存在著諸多謎團(tuán)等待我們?nèi)ソ沂荆敲矗衩氐幕鹦堑降资且活w怎樣的星球？

古代火星存在液態(tài)水流動(dòng)的跡象

對(duì)于研究人員而言，古代火星曾擁有豐富水源并不是什么新的發(fā)現(xiàn)，但這些水的狀態(tài)到底主要是像冰一樣凍結(jié)、還是呈現(xiàn)出液體的狀態(tài)，以及它們?nèi)绾坞S著時(shí)間的推移而發(fā)生改變，這一系列疑問(wèn)則仍然是充滿了神秘。因?yàn)椋簯B(tài)水和溫暖的氣候條件都是生命存活的重要基礎(chǔ)，所以，當(dāng)火星上的溫度升高，星球上具有溫暖的氛圍，那么便有可能使得生命在這顆星球上獨(dú)立形成。科學(xué)家們將位于火星表面上的礦物質(zhì)沉積物，與地球上的類似模式（冰島、俄勒岡州瀑布等環(huán)境）進(jìn)行了對(duì)比，也就是將NASA CRISM光譜儀和好奇號(hào)火星車收集到的火星數(shù)據(jù)，以及地球類似模式環(huán)境中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

研究人員在對(duì)這些模式進(jìn)行分析的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，在古老的火星上，流動(dòng)的地表水和暴雨都曾經(jīng)存在過(guò)一段時(shí)間，盡管它們最終都因?yàn)闇囟鹊年P(guān)系而被凍結(jié)。簡(jiǎn)而言之，大約30到40億年前的火星，由于具有足夠溫暖的自然環(huán)境，因而引發(fā)了大暴雨的發(fā)生，以及地表那些流動(dòng)的液態(tài)水，這意味著很可能已有簡(jiǎn)單的生命在這一時(shí)期的火星上形成。眾所周知，在地球形成之后不久，它的生命基石便逐漸開(kāi)始形成，對(duì)于生命而言，液態(tài)水的存在至關(guān)重要。簡(jiǎn)單來(lái)講，當(dāng)我們?cè)诨鹦巧险业皆絹?lái)越多的、關(guān)于火星上曾擁有過(guò)早期流動(dòng)水的證據(jù)，那么便能提高那些簡(jiǎn)單生命能夠擁有的生存機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，這也是我們了解地球氣候，如何隨著時(shí)間遞進(jìn)而發(fā)生變化的基礎(chǔ)，盡管還有很多值得去探索和發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容，但這些火星上增加的證據(jù)，或許能夠支持該星球歷史上某個(gè)時(shí)期的生命居住。

火星原始大氣層的厚度和氣候變化

在火星如今低溫的荒漠環(huán)境中，通過(guò)觀察到的液態(tài)水特征（礦物質(zhì)、河床等）可以表明，在很久之前的一段時(shí)間里該星球具有濃厚的氣氛，因而才能保持足夠的熱量以穩(wěn)定水的狀態(tài)。然而，早在數(shù)十億年前，火星就失去了自己的大部分氣氛，星球上的氣候變得不再對(duì)生命友好，反而變得越來(lái)越干燥而寒冷。而這個(gè)漫長(zhǎng)的演變過(guò)程，蘊(yùn)藏了太多我們不了解的內(nèi)容，科學(xué)家們更無(wú)法確定它變成這樣的環(huán)境已有多久的時(shí)間。而這些成分也是生命誕生和延續(xù)不可或缺的一部分，于是，研究人員通過(guò)氧的同位素觀察來(lái)了解火星原始大氣層的厚度。

簡(jiǎn)而言之，在一天中的不同時(shí)間，對(duì)火星上表面的溫度進(jìn)行觀測(cè)，通過(guò)示蹤劑發(fā)生的變化，便可以揭示火星具體損失的氣氛量級(jí)。或許你有所不知，示蹤劑的準(zhǔn)確測(cè)量不僅可以預(yù)估古代火星的氣氛，也能夠揭示該時(shí)期星球的居住條件，而科學(xué)家們?cè)谛碌挠^測(cè)中發(fā)現(xiàn)，此次研究過(guò)程中的氧同位素測(cè)量值，與歷史數(shù)據(jù)存在著明顯的差距，這為人類研究已經(jīng)失去的火星大氣層，提供了新的視角。事實(shí)上，在逃逸到太空的這件事情上，較輕的同位素會(huì)表現(xiàn)得比相對(duì)更重的同位素更加擅長(zhǎng)，所以星球大氣層中富集的較重同位素才會(huì)越來(lái)越多。

當(dāng)不同的任務(wù)測(cè)量出不同的比率，便會(huì)導(dǎo)致對(duì)古代火星大氣的理解不一致，但有所不同的是，這些新的結(jié)果同時(shí)也帶來(lái)了或許可以解決現(xiàn)有差異的方法。即：在不同的火星時(shí)間里所顯示比例會(huì)有波動(dòng)，這是對(duì)火星一天時(shí)間中比例變化的對(duì)比，而不是直接進(jìn)行不同獨(dú)立設(shè)備之間的比較。火星大氣層的復(fù)雜程度，比之前我們所有人預(yù)想的都更加復(fù)雜，在火星上的不同時(shí)間、以及不同地點(diǎn)所測(cè)得的值都是完全不同的。但隨著我們對(duì)古代火星大氣層了解的進(jìn)一步深入，彌補(bǔ)了過(guò)往在理解過(guò)程中造成的大氣損失，盡管還有很多細(xì)節(jié)需要通過(guò)時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)，但這也表明了我們對(duì)火星氣候的變化有了越來(lái)越深刻的認(rèn)知。

火星生命是否會(huì)藏匿于地下深處

數(shù)十年以來(lái)，科學(xué)家們對(duì)地球的地下勘探有條不紊地進(jìn)行著，并因此而了解了這個(gè)充滿微生物的環(huán)境，它就像一個(gè)深層生物圈一樣。我們都知道，在一般情況下，科學(xué)家們對(duì)火星生命跡象的探尋，都集中在該星球的表面，尤其是那些有液態(tài)水存在跡象的地方。盡管迄今為止我們?nèi)匀晃茨茉谛乔虮砻嬲业饺魏紊@反而促使了研究人員將目光分散一部分到火星的地下。或許在這些不裸露在表面的地方，就存在著大量的火星微生物，火星或許也存在著與地球一樣具有生物學(xué)意義的特殊區(qū)域，并且，它們正在這個(gè)星球的地下快速蔓延。或許，在火星的表面，從未存在過(guò)任何一種進(jìn)化的推動(dòng)力，正是由于我們對(duì)地球生命的偏見(jiàn)，才導(dǎo)致了我們期望火星的表面也同樣存在著生命進(jìn)化。

當(dāng)時(shí)間倒退到數(shù)十億年前，此時(shí)太陽(yáng)系中的行星都還很年前，原本與地球相似的火星在失去磁場(chǎng)之后，由于輻射太過(guò)強(qiáng)烈而發(fā)生了巨大變化，生命變得難以在這個(gè)星球上立足。科學(xué)家們普遍的認(rèn)為，地球生命的誕生時(shí)間大約在38到39億年之前，而當(dāng)時(shí)星球上某些地方的情況，或許與我們?nèi)缃竦臒嵋涵h(huán)境、以及當(dāng)時(shí)的火星環(huán)境一樣。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，火星上的微生物群落可能和地球的深層生物圈一樣豐富，因此，尋找火星微生物的最佳地點(diǎn)就是火星的地下。這里比地球的地下?lián)碛懈嗟目祝偌由匣鹦侨刍鋮s的核心，形成了一個(gè)適合微生物生存的良好環(huán)境。大約在30多年前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了地球的深層生物圈，并估算它們可能占據(jù)了地球上近一半的生命，我們都知道碳是一種與深層能源有關(guān)的溫室氣體，對(duì)于生命的誕生和演化都具有重要意義。而這些深層生物圈中的微生物，便在掩埋碳的過(guò)程中扮演著重要的角色，與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)地球深層生物圈的了解，我們開(kāi)始對(duì)它與其他行星之間的關(guān)系有了更深刻的認(rèn)知。