實際上，近年來送往火星的每一個新的探測車、著陸器或軌道飛行器都發現了更多過去和現在存在水的證據。這種生命所必需的重要液體是生命存在的必要條件，但火星上是否曾經存在過生命仍然是一個謎。本週，科學家報告了在紅色星球上發現新水源的發現，使我們比以往任何時候都更接近最終回答這個問題。
科學家星期一在舊金山舉行的美國地球物理聯合會（AGU）會議上宣佈，好奇號探測車在火星上的著陸點蓋爾隕石坑曾經是一個湖泊。週二，研究人員分析了火星勘測軌道飛行器（MRO）拍攝的照片後報告說，液態水似乎正在使火星赤道附近山脈的山坡變暗——這是首次在該地區看到存在液態水的強烈跡象。《好奇號》最新的研究成果在本週發表在科學雜誌的六篇論文中，而來自MRO的證據則發表在自然地球科學雜誌上。（大眾科學是自然出版集團的一部分。）
這些發現進一步印證了火星曾經適合居住的觀點——這一事實最初由“好奇號”在3月份證實。現在，科學家們正準備開始回答一個更大的問題，即火星是否真的曾經有人居住。關鍵線索之一將是複雜有機化合物（含有碳分子的分子，既是生命的組成部分，也是生命的潛在副產品）的存在與否。“實際上，我們在這次任務中所做的是從一個致力於尋找宜居環境的任務轉變為現在尋找也儲存有機碳的宜居環境的子集，”好奇號專案科學家、加州理工學院的約翰·格羅欽格在週一的AGU會議新聞釋出會上說。“這是我們在探索火星生命的可能性時需要採取的下一步。”
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“好奇號”在被稱為黃刀灣的地區發現了前湖的證據，其大小約為紐約州五指湖區的一個湖泊。在那裡，探測車鑽了兩個孔來研究地下地質和化學成分。透過在其 SAM（火星樣品分析）烤箱中烘烤這些岩石樣品並分析它們產生的氣體，“好奇號”發現了二氧化碳和一氧化氮。儘管其中一些分子的量可能是來自地球的汙染物，但 SAM 觀察到的大量分子表明它們存在於火星上。“這非常重要，”美國宇航局戈達德太空飛行中心的詹妮弗·艾根布羅德在新聞釋出會上說。“碳和氮是所有生命形式所必需的。因此[黃刀灣]可能支援了生命。”
然而，尋找更復雜的有機化合物可能具有挑戰性。這些分子，例如構成生命蛋白質的氨基酸，不是很耐用：來自太陽的輻射很容易將它們分解。“有機物實際上是如何儲存的，以及輻射擊中它們後會發生什麼，這是我們接下來需要進一步探索的，”艾根布羅德說。即使火星上確實存在過古代生命，化石證據也可能無法倖存下來。這個湖泊可能存在於數十億年前；在生命繁盛的地球上，從那麼久遠以前找到微化石是很罕見的，格羅欽格說。“訣竅是確保你有足夠多的好的礦物質，並儘可能少地接觸會使它們汽化的有害輻射。”
水不僅僅是火星過去的固定成分，它在現在也可能出乎意料地豐富。2001年，研究人員宣佈他們已經看到了在中緯度火星斜坡上看起來像流動的水。現在，同一團隊，由亞利桑那大學的阿爾弗雷德·麥克尤恩領導，根據MRO的軌道觀測報告了赤道附近類似的深色斜坡特徵。“如果我們將此解釋為水是正確的，那麼這意味著近地表赤道區域比我們想象的要溼潤，”麥克尤恩說。“這真的令人費解。這意味著存在一個令人驚訝的活躍水迴圈，考慮到那裡已經很久沒有下雨了。”
這些看起來像水的特徵，被稱為斜坡條紋，在最溫暖的季節出現，並隨著時間的推移逐漸填滿斜坡。然後當火星變冷時，這些特徵會褪色並最終消失，在隨後的溫暖季節再次出現。科學家最初認為這種水是從地表冰融化而來的，但對於赤道附近的斜坡來說，這種解釋不太可能，因為那裡的地表可能太溫暖而無法形成冰。現在研究人員認為，可能是地下水上升到地表，或者是火星稀薄大氣中的水蒸氣凝結並順著斜坡流下。斜坡條紋也可能根本不是水。它們可能代表塵埃條紋或雪崩，但如果是這樣，它們的生長模式將令人驚訝。
如果這些深色條紋是流動的水，微生物可能會在那裡生存，儘管生命不太可能在這種惡劣的環境中起源，美國宇航局鳳凰號著陸器火星任務負責人、圖森市亞利桑那大學的彼得·史密斯說。“但是假設在四十億年前，微生物在火星上有一個豐富的群落，並開始進化到它們可以找到的每一個生態位。如果有一些最終出現在這些斜坡上，並且多年來它們可能建立了一個重要的群落，然後在乾旱時期它們可能會休眠。你可以想象這些事情。”
在出現更多關於水的確鑿證據之前，火星生命——無論是過去還是現在——都將停留在想象的領域。“天文學一直都是這樣，”史密斯說。“你從一種難以置信的無知狀態開始，你在這裡那裡找到一些知識碎片，然後你試圖構建一個宏大的圖景。我們需要一個突破。如果‘好奇號’能夠找到一塊好的固體有機材料並知道它是火星的，那將是一件非常棒的事情。”