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除了水和碳，構(gòu)成生命的基本物質(zhì)還有不少，包括氮、磷、硫，以及一些不可或缺但又不能太多的重金屬元素，例如鋅、鎳、銅、鉻、砷、鉛，等等。這些元素在火星上都可以找到，但火星表面上為什么沒(méi)有生命呢？

磁場(chǎng)的缺乏

1965年，水手4號(hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火星上沒(méi)有磁場(chǎng)，因此也無(wú)法抵擋宇宙射線和太陽(yáng)輻射。這還不算，因?yàn)闆](méi)有大氣層的保護(hù)，宇宙輻射也能順利抵達(dá)火星表面。

“好奇號(hào)”曾經(jīng)在火星上探測(cè)到76 毫戈瑞每年的電離輻射水平。這個(gè)數(shù)字和國(guó)際空間站內(nèi)部差不多，聽(tīng)起來(lái)似乎不算太嚴(yán)重。但如果早期的簡(jiǎn)單生命暴露在這樣的輻射條件下，根本就不會(huì)繁衍生息。但這也意味著另外一個(gè)機(jī)會(huì)，如果人類(lèi)打算移居火星，那么現(xiàn)有的技術(shù)或許就可以建造出一個(gè)可以長(zhǎng)期生存的設(shè)施。特別是在一些輻射不算太厲害的地區(qū)，可能只需要挖出地穴，就可以供人們安居了。

▲ “海盜號(hào)”探測(cè)器拍攝的火星全球圖，實(shí)在是一顆干燥而死寂的星球

既然輻射這么強(qiáng)，那么任何生物細(xì)胞都是不可能在火星表面乃至淺地表生存下來(lái)的。一個(gè)研究小組在計(jì)算了宇宙射線對(duì)細(xì)胞中DNA和RNA的破壞效應(yīng)之后，認(rèn)為哪怕火星上曾經(jīng)存在生命，細(xì)胞殘骸也只能在火星表面上存在18000年，然后就會(huì)完全湮滅。在2米深度上——這是將于2022年發(fā)射的ExoMars火星車(chē)所能實(shí)現(xiàn)的鉆探深度，細(xì)胞殘骸只能存活9萬(wàn)年到50萬(wàn)年?；鹦巧夏呐逻€存在生物細(xì)胞化石，也只能在7.5米深度以下找到。

2017年，美國(guó)宇航局公布了另一個(gè)此前不為人知的現(xiàn)實(shí)。火星表面的輻射強(qiáng)度有時(shí)候會(huì)突然加強(qiáng)一倍，這是因?yàn)槊總€(gè)火星月的中旬，太陽(yáng)風(fēng)暴就會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的極光，比人們此前觀察到的各種極光都強(qiáng)25倍以上。

另外，雖然萬(wàn)有引力能夠把物體牢牢吸引在火星表面，但失去了磁場(chǎng)的火星無(wú)法抵擋太陽(yáng)風(fēng)的侵襲，它不斷把火星大氣吹進(jìn)無(wú)垠的太空?；蛟S，火星上的水就是這樣蒸發(fā)到大氣中，然后消失在宇宙里。如果不能解決這個(gè)問(wèn)題，即使人類(lèi)在火星上制造出富氧的大氣也是無(wú)用的。然而要想讓整個(gè)星球具備足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)，似乎超過(guò)了今天人類(lèi)的能力。

▲ “鳳凰號(hào)”探測(cè)器支腿刮出的凹坑里發(fā)現(xiàn)了水冰，但很快蒸發(fā)掉了

▲“水手4號(hào)”拍到的火星表面，干干的一點(diǎn)水都沒(méi)有

▲ 火星上一處看起來(lái)很像沖積扇的地貌

紫外線

火星上的紫外線強(qiáng)度比地球厲害得多，地球上的紫外線不過(guò)是讓人變黑，火星上的足以要命。不過(guò)紫外線就是紫外線，在地球和火星上是一樣的頻段，所以很容易擋住?；鹦巧系纳潮┚涂梢該踝〗^大部分紫外線。

高氯酸鹽

火星表面的風(fēng)化層里包含有0.5%的高氯酸鹽，這是很好的固體火箭燃料，但對(duì)于生命體來(lái)說(shuō)卻是有毒的。然而高氯酸鹽可以降低水的冰點(diǎn)，在某種情況下也可能對(duì)生命有利。

氮元素缺乏

氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的必要物質(zhì)，也是不可缺少的生命元素?；鹦巧鲜谴嬖诘氐模腔鹦谴髿庵械牡?dú)夂肯∩?，不足以支撐蛋白質(zhì)形成。這對(duì)于未來(lái)火星環(huán)境改造也是不利的。

2015年3月24日，美國(guó)宇航局宣布，“好奇號(hào)”攜帶的SAM通過(guò)加熱火星表面沉積物，發(fā)現(xiàn)了硝酸鹽的存在。硝酸鹽是氮的氧化過(guò)程產(chǎn)物，能夠?yàn)樯w所用。這意味著古代的火星可能是適于生命存在的。

低氣壓

火星上的低氣壓也對(duì)生命的形成極為不利。在地球上，研究人員發(fā)現(xiàn)，有些細(xì)菌在25毫巴的低氣壓下也能存活。但火星上的氣壓連這么低的數(shù)字也達(dá)不到，火星氣壓只有1-14毫巴。不過(guò)，人們?cè)?jīng)在返回式航天器上做過(guò)26種細(xì)菌的搭載試驗(yàn)，只有一種叫做鳥(niǎo)氨酸脫羧酶陽(yáng)性菌的細(xì)菌在7毫巴、0℃、富含二氧化碳的大氣中能夠生長(zhǎng)。但這不過(guò)是地球人的實(shí)驗(yàn)，并沒(méi)有證據(jù)證明火星上有這種細(xì)菌。