探索火星生命迹象，火星的水富含矿物质和盐

NASA的“好奇号”火星车获得了火星盖尔陨石坑（Gale Crater）古代湖泊沉积物的矿物和化学数据。本研究基于“好奇号”的数据重建了盖尔陨石坑古代湖泊的水化学。图片来源：NASA

目前，地球是宇宙中存在生命的唯一已知位置。今年，诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，他们在将近20年前证明了拥有行星是太阳系以外恒星的共同点。生命的形式多种多样，从像人类这样的携带手机的生物到几乎遍布地球每个角落的无处不在的微生物，几乎影响着地球上发生的一切。可能需要一段时间才能检测到太阳系以外的生命，但是太阳系有许多地点，这些地点会告诉我们生命开始的艰难程度。

火星在此列表中排名第一，原因有二。首先，与土星和木星的卫星相比，它离地球相对较近（土星和木星的卫星也被认为是在太阳系中发现地球以外生命的良好候选者，并且将在未来十年内进行探索）。其次，火星是极其容易观察到的，因为它和金星一样缺乏厚重大气层。到目前为止，有相当充分的证据表明火星表面温度和压力有利于液态水的存在-生命能够存在是必不可少的。此外，火星还有观察到河流三角洲等很好的证据。以及最近通过测量火星表面，发现火星表面在数十亿年前有液态水流过。

科学家越来越相信，数十亿年前的火星是宜居的。究竟火星是曾经宜居，还是现在仍然宜居，这引起了激烈的争论。为了更好地简化这些问题，科学家们试图了解火星水的化学成分，这些化学成分这数十亿年前产生，并形成了现在的火星表面。

粘土矿物中的一种，蒙脱石，可以在水存在下通过离子交换将离子捕获在水中。即使在失水之后，蒙脱石也会在其结构的夹层中记录离子组成。图片：自然通讯

盐度（存在多少盐），pH（衡量水的酸性程度）和氧化还原状态（测量诸如氢气[H2，被称为还原环境]或氧气[O2] 等气体的丰度，这被称为氧化环境；这两种类型通常相互不相容]）是天然水的基本特性。例如，地球的现代大气被高度氧化（包含大量的O2），但是人们只需深入当今地球上海滩或湖泊的底部几厘米即可发现高度还原的环境。

最近对火星进行的远程测量表明，其古老的环境可能提供有关火星早期可居住性的线索。特别是，火星上盖尔陨石坑的湖泊沉积物中孔隙水的性质表明，这些沉积物是在液态水的存在下形成的，而液态水的pH值接近地球现代海洋。地球的海洋当然是无数种生命的宿主，因此，似乎令人信服的是，火星的早期地表环境是当代地球生命本该可以生存的地方，但对于为何如此难找到火星上的生命证据仍是一个谜。