在火星的沙丘上蹒跚前行是不是一种很惨的死法？毕竟火星的荒凉与干燥是地球上的我们难以想象的。NASA火星探测的中心主题是“跟着水走”，因为有水的地方肯定就有生命，这让人类在火星探险的路上看到希望。

　　火星生活：跟着水走

　　文/潘多拉

　　如果温暖而潮湿的环境长期笼罩着火星，火星会不会跟地球一样演化出生命和文明？如果火星上曾经河流纵横，为何今天会变得如此干燥寒冷，火星的今天会不会成为地球的明天？这样的话题已经成为一代代科幻作家笔下的老生常谈，科学界会给出什么样的答案和解释？

　　“勇气”号和“机遇”号

　　到2005年2月，“勇气”号(Spirit)火星探测器已经在古谢夫环形山里工作了1年多。这个环形山深达两千米，面积相当于美国的康涅狄格州(约13万平方千米)。古谢夫就位于一条早已干涸的古代河谷尽头，这条河谷比美国科罗拉多大峡谷还大，所以我们火星探测器任务小组希望，“勇气”号能在这里找到证据，证明几十亿年前这个环形山曾经充满了水。然而，在登陆器着陆的那片平地上，探测器既没有发现湖泊沉积物，也没有找到其他能够证明古谢夫环形山里曾经有水流过的痕迹。在拍摄到的照片里，只有灰尘、沙子和极其干燥的火山岩。

　　不过，当“勇气”号爬上距离降落地点2.6千米的哥伦比亚山脉(Columbia Hills)的斜坡时，一切都改变了(为了纪念2003年“哥伦比亚”号航天飞机失事遇难的7名航天员，人们用他们的名字分别为火星上几座小山命名，而这条山脉就被称作哥伦比亚山脉)。“勇气”号艰难地攀上赫斯本德山(Husband Hill，赫斯本德是“哥伦比亚”号的指令长)的西坡，车轮撞开石块，在火星的土地上留下了深深的车辙。在一片特别容易打滑的地区——“帕索罗布勒斯”(Paso Robles)，车轮偶然碾开了一些奇特的、发白的沉积物，与我们在古谢夫所见的沉积物大相径庭。实际上，当任务小组注意到这些沉积物的时候，“勇气”号已经向前驶出了很远，我们立即让它急刹车，掉头绕了回去。

　　经过进一步的考察，人们断定，那些沉积物是含水硫酸盐矿物，富含铁和镁，就聚集在火星地表的灰尘之下。在地球上，这类沉积物往往出现在咸水蒸发，或地下水与火山气体、熔岩交互作用的地方。这两种过程同样能够在火星上完成(虽然科学家并没有在火星上的古谢夫或其他地方发现活火山，但在这颗行星的早期历史上的确出现过火山喷发)。我们确信，这些被埋在地表之下的硫酸盐，应该是过去古谢夫地区水环境的残余物。

　　“勇气”号的偶然发现和“机遇”号的发现一致。在此之前，“机遇”号在火星的另一面进行调查，还有一系列人造卫星在轨道上拍摄这颗星球的表面。几十年来，科学家以为，火星一直是一个冰冷、干燥、不宜居住的世界；偶尔泛滥的洪水和被水改造过的矿物也提供了一些证据，不过，人们认为那只是偶然现象，而且发生在非常遥远的过去，也就是46亿年以前，火星形成之初。但在短短几年间，利用探测器、轨道卫星以及针对火星陨石所作的新研究，却描绘了一幅与先前设想迥然不同的图景。看来，水曾经覆盖了火星表面的许多地区，而且持续了很长时间；这种情况不但出现在火星历史的早期，也可能存在于距今不远的历史时期。这个结论意义深远：如果像地球一样温暖而潮湿的环境曾在火星上频繁出现，并且长期存在，这颗星球上曾经演化出生命的可能性就更大了。

　　侵蚀与沉积的轮回

　　可以肯定，某种力量一直在 改变着火星的地貌。它在火星上闯出纵横的沟壑，用剥蚀下来的沙土塑造新的山丘；它活泼有力，很快就会削平新建成的山丘，把建筑材料带到远方……科学家认为，这位“雕塑家”很可能就是流水。

　　早在20世纪70年代，人们就从“水手”号(Mariner)和“海盗”号(Viking)探测器拍摄的火星图片中，识别出河流地貌(即由水形成的地质特征)，包括由洪水冲蚀出的大量水道和大规模的河谷网络，让人想起地球上的河流水系。“火星环球勘测者”(Mars Global Surveyor，2006年11月与NASA失去联系)从1997年开始环绕火星飞行，过去10年来发回不少照片。通过这些照片，人们发现，某些环形山和峡谷的侧壁上，留有非常细小而且似乎年代很近的冲沟(水流冲击地面形成的沟渠)。这些观测表明，火星表面或靠近表面的地下曾经存在着液态的水，只是无法证明液态水是否长期存在。以洪水为例，这些水也许只能在火星表面逗留几天或几周，随后就被冰冻、被蒸发或者渗回地下了。

　　 在“海盗”号轨道探测器发回的照片上，人们也看到了类似河谷的网络，但看看分辨率更高的照片，就会发现这些沟渠的特征与地球上的河谷并不一致。火星河谷可能完全是由地下水流和地下侵蚀—— 一种被称为基蚀(sapping，地下水在地热的作用下蒸发，侵蚀了上方的岩层)的过程造成的，而不是地表水流动的产物。地下冰层或雪沉积层之下的融水渗出地面，也可能塑造出“火星环球勘测者”照片中的冲沟。虽然这些令人印象深刻的特征支持了火星上有水的论点，但它们并不能有力地证明这颗红色星球上曾经出现过更温暖、更湿润的环境，曾经像地球一样，长期拥有湖泊和河流。

　　近几年，卫星图片提供的新证据更加引人注目，它表明稳定的、跟地球相似的环境曾经长期统治着火星。其中最令人欢欣鼓舞的一项发现就是一系列类似河流三角洲的特征。“火星环球勘测者”拍到了火星上最大最好的三角洲，它出现在一段河谷网络的尽头，这些河谷通向水手谷(Valles Marineris)东南部的埃伯斯沃德环形山(Eberswalde Crater)。这个排水系统在一个10千米宽、层次分明的扇形地形中走到了尽头，那里沟渠蜿蜒交错，显示出不同的侵蚀程度。对许多地质学家来说，这明显就是三角洲的特点。携带着沉积物的河流，注入浅水湖泊，河口往往就会形成这种三角洲。

　　与地球上的密西西比河三角洲类似，埃伯斯沃德的扇形结构表明，它曾经多次发育，形状也发生过几次变化——很可能是由于它的古代源流的状况变化而引起的。如果埃伯斯沃德冲积扇的确是古代的河流三角洲，后来被沉积物掩埋，又在近期的侵蚀过程中重见天日，那就说明液态水曾经稳定地流过火星表面，侵蚀形成大量的沉积物，并把它们带到下游。从轨道照片上看，火星的其他地区还存在类似的冲积扇，但是只有在清晰度极高的照片上才能分辨出这些结构，而现在，只有5%的火星表面拥有合乎要求的照片。进一步的轨道拍摄研究将验证河流三角洲的假说，但是想要确定河水流淌了多长时间才能形成这些冲积扇，科学家还需要更准确地测量地形不同位置的绝对年代或相对年代。从轨道上探测，无法得到地形的绝对年代。未来的火星探测器必须在这些地区取得岩石样品，并送回地球进行更细致的分析或实验，对岩石进行放射性同位素测年。