火星表面为什么没有生命？

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除了水和碳，构成生命的基本物质还有不少，包括氮、磷、硫，以及一些不可或缺但又不能太多的重金属元素，例如锌、镍、铜、铬、砷、铅，等等。这些元素在火星上都可以找到，但火星表面上为什么没有生命呢？

磁场的缺乏

1965年，水手4号探测器发现火星上没有磁场，因此也无法抵挡宇宙射线和太阳辐射。这还不算，因为没有大气层的保护，宇宙辐射也能顺利抵达火星表面。

“好奇号”曾经在火星上探测到76 毫戈瑞每年的电离辐射水平。这个数字和国际空间站内部差不多，听起来似乎不算太严重。但如果早期的简单生命暴露在这样的辐射条件下，根本就不会繁衍生息。但这也意味着另外一个机会，如果人类打算移居火星，那么现有的技术或许就可以建造出一个可以长期生存的设施。特别是在一些辐射不算太厉害的地区，可能只需要挖出地穴，就可以供人们安居了。

▲ “海盗号”探测器拍摄的火星全球图，实在是一颗干燥而死寂的星球

既然辐射这么强，那么任何生物细胞都是不可能在火星表面乃至浅地表生存下来的。一个研究小组在计算了宇宙射线对细胞中DNA和RNA的破坏效应之后，认为哪怕火星上曾经存在生命，细胞残骸也只能在火星表面上存在18000年，然后就会完全湮灭。在2米深度上——这是将于2022年发射的ExoMars火星车所能实现的钻探深度，细胞残骸只能存活9万年到50万年。火星上哪怕还存在生物细胞化石，也只能在7.5米深度以下找到。

2017年，美国宇航局公布了另一个此前不为人知的现实。火星表面的辐射强度有时候会突然加强一倍，这是因为每个火星月的中旬，太阳风暴就会引发强烈的极光，比人们此前观察到的各种极光都强25倍以上。

另外，虽然万有引力能够把物体牢牢吸引在火星表面，但失去了磁场的火星无法抵挡太阳风的侵袭，它不断把火星大气吹进无垠的太空。或许，火星上的水就是这样蒸发到大气中，然后消失在宇宙里。如果不能解决这个问题，即使人类在火星上制造出富氧的大气也是无用的。然而要想让整个星球具备足够强的磁场，似乎超过了今天人类的能力。

▲ “凤凰号”探测器支腿刮出的凹坑里发现了水冰，但很快蒸发掉了

▲“水手4号”拍到的火星表面，干干的一点水都没有

▲ 火星上一处看起来很像冲积扇的地貌

紫外线

火星上的紫外线强度比地球厉害得多，地球上的紫外线不过是让人变黑，火星上的足以要命。不过紫外线就是紫外线，在地球和火星上是一样的频段，所以很容易挡住。火星上的沙暴就可以挡住绝大部分紫外线。

高氯酸盐

火星表面的风化层里包含有0.5%的高氯酸盐，这是很好的固体火箭燃料，但对于生命体来说却是有毒的。然而高氯酸盐可以降低水的冰点，在某种情况下也可能对生命有利。

氮元素缺乏

氮是构成蛋白质的必要物质，也是不可缺少的生命元素。火星上是存在氮元素的，但是火星大气中的氮气含量稀少，不足以支撑蛋白质形成。这对于未来火星环境改造也是不利的。

2015年3月24日，美国宇航局宣布，“好奇号”携带的SAM通过加热火星表面沉积物，发现了硝酸盐的存在。硝酸盐是氮的氧化过程产物，能够为生命体所用。这意味着古代的火星可能是适于生命存在的。

低气压

火星上的低气压也对生命的形成极为不利。在地球上，研究人员发现，有些细菌在25毫巴的低气压下也能存活。但火星上的气压连这么低的数字也达不到，火星气压只有1-14毫巴。不过，人们曾经在返回式航天器上做过26种细菌的搭载试验，只有一种叫做鸟氨酸脱羧酶阳性菌的细菌在7毫巴、0℃、富含二氧化碳的大气中能够生长。但这不过是地球人的实验，并没有证据证明火星上有这种细菌。