自1970年以来，对火星的探索表明：这颗行星的历史似乎比预想的还要有趣。虽然火星现在的环境不适合生命生存，但天文学家通过不断地观测发现 火星曾是一个温暖、潮湿（适宜生存）的星球，其表面曾有流动的水。亚利桑那大学(UniversityofArizona)主导的一项新研究表明：当地球还是一个处在缓慢冷却的熔岩球的时候，火星却是一个被海洋覆盖的“淡蓝色点”。

团队成员将这些发现发表在《地球与行星科学快报》上，题为《火星水圈中氘富集的原始大气来源研究》。根据多年来火星轨道航天器、着陆器和漫游车收集的证据，天文学家推断：在37到42亿年前，火星开始从一个温暖、潮湿的星球转变为我们今天看到的极寒和干燥的样子。然而，关于液态水在火星表面存在了多久，以及它是间歇性的还是持续性的，仍然没有确切的答案。

(资料图)

好奇号火星车低角度的自拍照，图中展示了它正在对一块名为“鹿皮”的岩石采样的过程。

Credits:NASA/JPL-Caltech/MSSS

为了回答这个问题，天文学家一直试图重建数十亿年前的火星大气层。为此，他们对火星表面进行采样，并分析它们的氘氢比（D/H或2H/1H），或用样品中氘原子数除以正常氢的原子数。通过该手段，天文学家能够随着时间的推移测量火星大气中氢含量的变化。正如Desch教授所说：

“种种观测结果指向早期火星上有液态水，而这是一个悖论：当时的太阳比如今要‘暗淡’30%，所以火星上的液态水应该是固态冰才对。与此同时，二氧化碳等温室气体会在早期火星上结冰。这样一来，大气中的氢气将是维持液态水的关键气体。 这也是我们为什么要去分析氘氢比。”

此外，研究表明：如果早期火星的大气稠密且富含氢，那么地表水中氘的含量将是其内部的2到3倍。这就与好奇号采集的西方（Hesperian）粘土样本所显示的结果相吻合，其D/H值约为地球海洋的三倍。

“鹿皮”被好奇号火星车钻探以后留下的小孔

Credits:NASA/JetPropulsionLaboratory,Caltech

近年来，行星科学家们发现，大气中的氢可能对星球的宜居性起到关键作用。如此一来，早期火星的环境或与地球一样适合早期生命。早在45亿年前，一颗名为忒伊亚（Theia）的巨大原行星与地球相撞，也由此诞生了月球。不过那时的地月系统仍被熔岩浆覆盖，而火星拥有稠密的大气层、温暖的环境以及覆盖着蓝色海洋的表面。

不过早期火星上的生命可能已经消失了。乍一听感觉很凄凉，但 这就是地球上时时刻刻正在发生的事情。好在地球上的生命当前还在持续不断地进化着，反观火星却是一片荒芜。

一项新的研究表明，早期的火星可能适合一种在地球极端环境中繁衍生息的生物。它们就是生活在海底热液喷口的产甲烷菌，从环境中摄入大量无机物或有机物并将其转化为化学能，厌氧发酵的副产物甲烷作为废物释放出来。种种迹象表明，早期火星地表以下就有 产甲烷菌存在。

横纵坐标分别代表盐水类型及其冰点温度。橙色刻度代表海拔高度，颜色由白至黑地表冻结的概率由100%降至0。