火星上的生命硏究

春晓博士·艺医

Mars（火星）上是否存在生命的问题，目前科学界尚未得出确凿结论。目前已知的“支持火星可能曾经有生命”或“可能仍具备生命条件”的所有主要证据，并注明它们的优点与局限性。我们还没有直接发现火星上活的生命体。

支持“火星曾经（或可能）有生命”的证据

（强调：目前都是“可能”“潜在”“暗示”级别，而非确凿证据）

古代液态水／湖泊／河道环境的证据

火星表面有大量地质证据显示：早期（约数十亿年前）有液态水活动、河谷、冲积扇、湖泊沉积物。

NASA Science 举例：Gale Crater 中由 Curiosity 探测到的含水沉积物证据。

优点：液态水被认为是生命（至少类地生命）所需的重要条件。

局限性：有水 ≠ 一定有生命，仅表示“具备可能的环境”。

有机分子和碳链分子的检测

在火星的某些岩石样本中检测到了有机化合物（例如碳链烷烃 decane、undecane、dodecane）。“最长碳链”是 10–12 个碳原子的烷烃。

这些分子可能是生命活动的残留（例如脂肪酸降解产物），但也可能是非生命化学过程合成的。

优点：首次显示火星上保存了较复杂的碳化合物，这为“曾有生命”的假说提供了支持。

局限性：这些有机分子不能单独当作生命存在的证据，因为非生物过程也能生成类似化合物。

潜在的生物标志物／矿物组合

在 Perseverance 探索的 Jezero Crater 区域发现了一块被称为 “Cheyava Falls” 的岩石，其中含有绿色颗粒结节（“豹斑”状），里面检测到铁-磷酸盐矿物（vivianite）和铁-硫化物矿物（greigite）——在地球上这类矿物常与有机质或微生物作用关联。

NASA 官方将其描述为“可能的生物标志物”（potential biosignature）——但强调依然不能确定是生命所致。

优点：比以往任何单一发现更接近“生命活动的痕迹”。

局限性：这些矿物也可以通过非生物地质化学机制形成，不能排除“无生命过程”的解释。科学家强调还需地球实验室详细检测。

碳循环与适居性条件的证据

在 Gale Crater 中，Curiosity 探测到含较高比例的碳酸盐（siderite，铁碳酸盐矿物）和硫酸盐、镁盐等，表明早期火星可能具备碳循环环境。

居性（habitability）是指环境具备维持生命所需的条件（如水、有机分子、适宜化学/能量环境等）——这些证据说明火星在古代可能具备这样的适居环境。

优点：增强了“火星曾经可能宜居”的可能性。局限性：适居 ≠ 有生命。即使环境适合，也不代表生命必然出现或存活。

可能的地下水／冰下液态水

雷达探测显示在火星南极层地带（Planum Australe）可能存在液态水体（冰下液态水）区域。

液态水是生命可持续的关键，如果地下有液态水，可能为生命提供“庇护所”。

优点：为“今日或近今仍可能有生命”的假设留出空间。局限性：探测尚未确定其为真正活跃的生态系统，也未检测到生命本身。

为什么仍无法确认火星上有生命？

虽然有大量“支持可能”的证据，但还没有发现直接证据（如：微生物化石、明确的细胞结构、生物代谢活动、明确生命起源痕迹）能够被广泛接受为火星上生命存在的确证。

许多“可能的生命迹象”也有非生物过程可以解释。例如：矿物反应、地质化学沉积、宇宙辐射作用等。科学家强调：“只有在排除／难以由非生命机制解释的情况下，才能称为生命的证据”。

即便存在古代生命，其在火星环境恶化（大气稀薄、水消失、强辐射、寒冷、氧化环境）后是否存活、是否留下可识别的痕迹，目前仍是谜。

当下探测器所做的是原位分析，精度和能检测的深度、样本种类、仪器能力都受限。未来返回地球实验室分析（例如：样本返还任务）被认为是关键。