火星上曾长期保持湿润环境
火星远古地下水形成的天然渠道
火星勘探轨道器发回的照片，图中央箭头所示的矿物中含有水合二氧化硅
虽然有很多条件被认为对生命在一颗行星或者月球上出现非常重要，但是我们知道，水是生命必不可少的一个因素。因此，美国宇航局的科学家一直在努力通过各种任务，在火星上寻找水迹象，以便回答这颗红色行星是否适合居住的问题。虽然现在的火星非常干燥，但是科学家清楚，火星表面上一些看起来像溪谷、河床和湖床的地表特征，可能说明这颗红色行星表面曾经也是流水潺潺。但是，什么时候火星上存在流水，是否这里适合生命居住，是否这些地表特征只是由降雨、冰雪融水或者地下水形成的等问题，今年在“凤凰”号、“火星勘探轨道器”和其他任务的帮助下，至少已经找到了部分答案。
牵涉到与水有关的地表特征形成的几个途径包括：地下水和潜在的海洋(“火星勘探轨道器”拍摄到的图片提供了证据)、陨石坑里的湖(“火星勘探轨道器”也发现了证据)、热水泉(也是“火星勘探轨道器”发现的)、大规模山洪暴发和可能的降雨(火星车发现一些证据)。持续很长时间的大型水体是生命可能出现的主要地点，科学家可以对这些地方实施进一步的探索工作。最初的证据显示，在火星长达45亿年历史的前10亿年或者更就一些的时候，这颗红色行星上的大规模降雨、洪水和其他水体活动结束了。但是，今年利用“火星勘探轨道器”上的高分辨率科学实验成像仪(HiRISE)进行的一项研究发现浅色沉积物，这暗示出这颗行星在长达10亿年间，一直保持着潮湿环境。“火星勘探轨道器”发现的欧波沉积物(Opal deposit)，也说明火星上曾长期保持湿润环境。
火星上水体分布范围更为广泛
“火星勘探轨道器”进行的另一项研究，主要着眼于一种被称作层状(phyllosilicates)的粘土矿物，这种矿物是在有水的地方形成。该研究指出，水体在火星表面的分布范围比我们以前认为的更加广泛。
“凤凰”号也可以确定火星北极平原地下是否存在水冰层，2002年，美国宇航局的火星“奥德赛”号首次在这颗红色行星上发现水冰迹象。目前，科学家正在研究“凤凰”号传回的火星北极土样的分析数据，查看当以前火星的轨道倾斜角使北极处于更加温暖的地方时，是否这里的冰层曾呈现液态。初步研究结果显示，这里曾经可能存在液态水，“凤凰”号在火星表面土样里发现粘土迹象。目前还不清楚是否火星极地冰盖曾有一部分转变成液态，但是“火星勘探轨道器”今年进行的另一项研究发现，北极地下的冰壳异常的厚，这说明这里比我们以前认为的更加寒冷，这种情况也意味着，如果这些冰转化成水，水体将比我们以前预料的更多。
水体是否适于生命存在
虽然我们已经知道火星过去曾存在水，但是却不清楚这些水体适合潜在的火星微生物或者其他基本生命形式生存的程度。
科学家表示，今年刚刚分析的“机遇”号获得的数据显示，这个火星车在它所到之处发现的水体非常咸，但是这个发现，不能完全排除像地球上已知的忍耐力最强的喜盐生物等生命，在这种盐分含量非常高的水体里繁衍生息的可能性。火星探测器(MER)以前获得的发现，也以另一种方式描绘了一幅不适宜生命生存的图画：它们发现含大量硫酸盐的酸性土壤，这预示着火星上存在火山活动。这项发现说明，两个火星车正在探测的那些区域曾经存在的水体的酸性非常大，因此非常不适于生命生存。
但是，最近对“火星勘探轨道器”的数据进行分析发现，火星表面的一些矿穴或许曾免受酸浴的侵扰。该轨道器发现一些碳酸盐迹象，这种物质可在酸中溶解；碳酸盐的出现象征着这里的一些区域稍微更加适合生命生存，那里可能保存了一些生命留下的迹象。 “凤凰”号还发现一些迹象，这些迹象表明火星上存在一些更加适合生命生存的地方。“凤凰”号上的仪器发现，它的降落地点的土壤呈碱性。这颗登陆器挖掘的火星土样还显示出高氯酸盐的迹象，高氯酸盐是一种可担当火星微生物的能量源的化合物。“火星勘探轨道器”发现一个奇怪迹象――还原铁，该迹象表明火星表面曾存在生命。在地球上，还原铁一般是通过微生物形成，不过其他过程也能形成这种迹象，例如一颗与其相撞的彗星携带的有机碳发生化学反应等。
气候变化周期
了解火星过去和现在的气候，对测定这颗行星是否适宜生命生存非常重要，今年，各种不同火星任务都提供了这颗红色行星的气候照片。众所周知，火星的气候随着它的轨道倾斜角的缓慢变化而发生改变，极地和赤道交替出现冷、热气候。“火星勘探轨道器”拍摄的最新图片展示了这方面的证据，这些照片上显示了过去的赤道冰川和火星上重复出现的冰川作用。“火星勘探轨道器”最近甚至在火星极区以外发现了冰川，它们被深埋在冰川沉积平原下面，这些冰川沉积平原好像是在与当前的火星气候不同的环境下形成的。“火星勘探轨道器”观测到的沉积层的变化，也为火星气候变化对它表面产生的影响提供了证据。
欧洲航天局的“火星快车”探测器(Mars Express Orbiter)在火星大气里发现干冰云，这些云在火星表面投下阴影，对局部天气和风的模式产生影响。“凤凰”号也在火星上空观察到云团，而且随着北半球渐入冬季，火星上空的云团变得越来越多。这颗登陆器甚至观察到雪从高空飘下，霜在火星地表形成。
“凤凰”号还监测到火星表面和大气里的水在白天和黑夜间的循环变化。在更加温暖潮湿的时候，可能会有更多水珠粘附在地表，形成一层水膜，一些微生物可以生活在里面。虽然这些发现填补了有关火星过去难解之谜的一些空白，但是目前仍有很多空白有待人们去填补。火星探测器、“火星勘探轨道器”和其他轨道器，以及即将发射升空的“火星科学实验室”(Mars Science Laboratory)和“火星大气与不稳定性变化”(MAVEN)任务的目的，都是为了寻找更多线索，帮助科学家拼合成更大的火星或者有关它的过去，尤其是这颗行星的可居性的照片。今年11月，“火星科学实验室”的发射时间被推迟到2011年。
延伸阅读：2008年在火星上有重大发现的探测器
1.美国宇航局的“凤凰”号登陆器从5月25日在火星北极降落以来，直到11月2日耗尽所有能量，它一直在对这颗红色行星北极平原表面进行研究。
2.美国宇航局的“火星勘探轨道器” (MRO)已经利用高清晰仪器从轨道上对火星表面进行探测，目前它刚刚完成为期两年的初级阶段的任务。
3. 2008年1月标志着美国宇航局的火星车“勇气”号和“机遇”号已经在这颗红色行星上度过了第四个年头，这两个火星车将在2009年1月庆祝它们在火星上停留五周年。
发布在火星南极的冰层
或星南极冰层的光谱照片
火星水哪去了
今年初，我国500多位两院院士投票评选2001年十大科技进展，其中竟有两项与火星相关，一项是发现火星有水的新证据，另一项是美国成功发射“奥德赛”火星探测器。现在“奥德赛”探测器的最新发现———火星上有大量冰冻水，更是一项重大突破。它有什么科学意义呢？
火星与地球同是绕太阳旋转的行星，火星离太阳稍远些。古代人曾将火星红色的光芒联想为血与火。实际上火星上并不热，它倒像是个小型地球，那里不仅有高山平原，还有四季轮回。1976年美国“海盗”号无人宇宙飞船在火星着陆，它所发回来的照片，让美国科学家目瞪口呆：那根本不像是一个外星的世界，倒像是美国干旱的亚利桑那州，只是看不到仙人掌，也没发现其他的生命迹象。火星实在太干旱了，那里偶尔发生的风尘暴比我国北方的沙尘暴厉害多了。1971年美国“水手9号”无人探测器飞临火星时，就遇到了席卷火星全球的特大风尘暴。
然而火星早期的气候并非如此恶劣，从近30多年宇宙飞船拍摄的火星照片看，那里有数以百计的蜿蜒曲折的干涸河床和峡谷，河床上布满当年冲刷的特征，当年的江河湖泊曾宽达上百公里，远胜过今天地球上的亚马孙河。看着这些河床和峡谷照片，人们仿佛听到当年火星上大洪水时期江河的咆哮。火星还可能有深达数百米的浩瀚海洋。可谓江海横流，一片湿润宜人的气候。然而火星这些水消失到哪里去了呢？以前有些科学家认为，由于火星气候日渐干旱，大量的水逃逸到太空，一去不复返。
“奥德赛”火星探测器的发现已初步揭开了火星上江海湖泊消失之谜。看来随着火星气候的变冷，相当一部分的水被冰冻在火星两极寒冷的地表层之中。
水是生命之源。火星上大量冰冻水的发现，又一次点燃起探索地外生命的希望。千百年来，人类就以神话或科学幻想的方式梦想与外星生命接触，然而至今还没有发现地球以外生命的确实证据。但是不难想象，在火星早期的江河湖泊海洋中，也可能像地球一样演变出火星的微生物来，甚至还可能演化出千奇百怪的火星水生动物。然而随着火星气候日渐寒冷干旱，这些火星生物大量灭绝，极少数也许处在深冻状态。
火星上冰冻水库的发现，无疑也为人类登陆火星增添了新的推动力。1969年，人类奔月梦想成真后，下一个目标就是实现登上火星的梦幻之旅了。
2005年7月，火星快车发现火星的北极附近有一块直径达八英里的巨大积冰
据欧洲宇航局网站17日报道，根据“火星快车”探测器传回的最新观测数据分析，很久很久以前，火星表面分布着大面积的海洋。
“火星快车”号探测器属于欧洲航天局，自从2003年12月进入火星轨道以来，“火星快车”就肩负起了探测火星的艰巨任务：研究火星大气成份、绘制火星地表图、分析火星地下物质，寻找更多的证据来证实我们地球的这个邻居曾经河流密布，并且现在可能仍然有水。
“火星快车”号上的高清晰度立体照相机(HRSC)已经证实有关火星上曾经有河流存在的假说。这个相机的分辨率达到了10米，“火星快车”利用它已经在火星上发现了成堆的冰雪，甚至有一片冰冻的海洋。火星快车还发现，在这颗红色行星的地表下面，有一些潮湿环境甚至潮湿、较温暖的空间存在的迹象，这些都说明很久以前火星上可能有生命在繁衍生息。
2005年11月，火星计划首席科学家对火星上发现地下水表示高兴。通过“火星快车”号上火星雷达高度计，科学家在火星一个被掩埋的盆地下几公里处发现了纯水的存在。除此之外，“火星快车”号上携带的“欧米加”可见光和红外光谱分析仪也在火星表面的若干地段发现了矿物的踪迹。据有关科学家介绍，矿物是火星水存在的有力证据，这证明火星表面曾经存在过稳定的水流，但是并没有持续很长时间。
最后，科学家综合“火星快车”的探测成果得出了结论：很久以前，火星表面是一片汪洋，但后来，只有零星的水在火星上重新出现。
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2024-03-11 广告
美国康奈尔大学天文学家贝尔在《科学》杂志就火星藏水量撰文推断，"奥德赛"发现的冰冻水可能仅是冰山一角。长期以来，研究火星的科学家曾就火星是否藏有冰冻水费尽心思。特别是1997年，天文学家透过火星表面上的峡谷和海床般的地形，推断火星曾是一个又湿又热的星球。现在火星变得又干又冷，表面温度仅零下53度，专家对"水到哪去？"大感兴趣。冰冻水的发现，让人类在认识火星上又前进了一大步，但许多科学家为此所付出的青春年华却鲜为人知。贝尔表示，为了搜集这些数据，很多"奥德赛"研究员已经等了超过15年。
根据初步估计，火星地下含冰层的深度随纬度不同而有所差异。在火星南纬60度地区，表面之下60厘米处就是含冰层。南纬75度地区的含冰层相对较浅，距离火星表面仅30厘米。除南半球外，火星北半球也有类似的地下含冰层。以质量测算，火星含水层中冰冻水比例可能达到20%至35%。
在火星上发现水，水又恰是生命诞生的泉源，于是火星生命的存在与否又成了一个空前的焦点话题。诚如美国国家航空航天局的负责人所说："我们将沿着水的痕迹继续在火星上寻找生命。"
火星生命再露曙光有，据欧空局的“火星快车”发回的资料证明：火星的南极冰盖，主要是由冰和尘土的混合物构成的，小部分是由干冰（固态的二氧化碳）构成。
再者，据美国的两个火星探测器发回的信息，以及此前的研究成果判断，火星上曾经有很大面积的海洋，和大量的湖泊。
所以火星上是有大量的水的，它们存在于火星的大气，和两极冰盖中，或许在其地下还有水份存在。
一直以来，科学界都普遍认为，无论火星是否能成为孕育生命的摇篮，对它的探索都将对保护地球起到积极的意义。如果火星上曾经有过生命，其灭绝或仍旧存在对地球都有借鉴作用；如果它从未有过生命，那将证明火星一定缺少了某些适合生命的独特元素，促使人们更加珍惜地球的环境和资源。因此，人类频频向火星伸出“橄榄枝”，发射若干探测器，主要目的是采集火星表面上的土壤、大气和岩石样本，以期证明科学家关于火星有水及生命的设想。
发现水是否意味着火星上一定会存在生命物质呢？不能绝对地说有水就一定会存在生命，但是水是生命存在的必要条件。可以说，火星上存在生命物质是有可能的，并且可能性很大。因此，发现火星上有水对人类对于火星的科学探测也是一个极大的鼓舞。
对火星上的“水情”，真正有所了解，始于三十年前美国的“海盗号”飞船探测。当时，其探测发现：火星上有古河床、三角洲、岛屿的遗迹。证明火星上曾经存在过大量液态水，也有巨厚大气层。只是不知何故现在都消失了。
此后，1996年美国又发射了“火星探路者”飞船在火星上成功着陆，而其“旅居者号六轮火星车”进行的科学考察，所获资料更加丰富与珍贵。报道称：“探路者传回的激动人心的照片表明，大量的水曾经冲刷过岩石散落的光秃秃的火星表面”，火星山谷平原“暴发过多次洪水”，其山“有多层不同的‘地质层’（因侵蚀而形成的叠层结构）”。而且，探测器还发现了火星上存在着高达4000米的、“明显是由一系列岩层构成，在黑白照片上这些岩层呈深色和浅色交替排列”的一处陡崖，以及“形状和变化特征类似雪的尘埃粒子”和“岩石崩塌的痕迹”、“大小相当于汽车或房屋”的“巨型卵石”。此外，探路者机器人对一块火星岩石进行的化学分析结果，也令美国科学家们感到“惊讶”：“表明这块火星岩石可能是地球上常见的一种火山岩（“安山岩”）。”故报道称火星肯定经历过“比较温暖和潮湿的时期，当时液态水很丰富，大气层也很厚”,科学家并结论说：“阿瑞斯谷平原曾在30亿年前发生过洪水，并且在这颗行星于45亿年前形成以来，火山活动比以前想象的要频繁得多。”
所有这些，用美国科学家的话来说，均在表明火星曾经有着“与地球十分相似”的地质形成与演化过程，曾经有过它自身的“年轻时期”。特别是通过考察美国科学家明确指出：“38亿年前”火星的表面即“曾被汹涌的洪水冲刷过”。可见其“年轻时期”，比地球来得早，来得壮观（按：据地质考察，在38亿年前地球上尚无海洋，只在局部地区存在一些薄薄的地表浅水层）。
后来，美国又发射了“勇气”号和“机遇”号火星车。报道称，这新一轮探测让美国人看到的是：
“火星探测计划首席科学家斯奎尔斯说，‘机遇’号对着陆地点周围地层的分析表明，那里曾经有地表水流过，因而改变了岩石的化学成份和纹理。他说，今后进一步的研究将告诉人们，这些岩石是否曾经位于湖底或海底。斯奎尔斯说，‘机遇’号已找到了4个证据，证明曾有液态水从其着陆区域的岩石上流过。但仅凭‘机遇’号发回的照片难以判定火星上存在液态水的具体年代，除非能获得岩石样本，直接进行分析。他还指出，无论过去是什么因素造成火星上存在大量液态水，现在的火星已经是一片干涸。”
——成都商报，2004.3.4.A4版。
再者，据美国的两个火星探测器发回的信息，以及此前的研究成果判断，火星上曾经有很大面积的海洋，和大量的湖泊。
所以火星上是有大量的水的，它们存在于火星的大气，和两极冰盖中，或许在其地下还有水份存在。
