NASA的“好奇號”火星車獲得了火星蓋爾隕石坑（Gale Crater）古代湖泊沉積物的礦物和化學資料。本研究基於“好奇號”的資料重建了蓋爾隕石坑古代湖泊的水化學。圖片來源：NASA

目前，地球是宇宙中存在生命的唯一已知位置。今年，諾貝爾物理學獎授予了三位天文學家，他們在將近20年前證明了擁有行星是太陽系以外恆星的共同點。生命的形式多種多樣，從像人類這樣的攜帶手機的生物到幾乎遍佈地球每個角落的無處不在的微生物，幾乎影響著地球上發生的一切。可能需要一段時間才能檢測到太陽系以外的生命，但是太陽系有許多地點，這些地點會告訴我們生命開始的艱難程度。

火星在此列表中排名第一，原因有二。首先，與土星和木星的衛星相比，它離地球相對較近（土星和木星的衛星也被認為是在太陽系中發現地球以外生命的良好候選者，並且將在未來十年內進行探索）。其次，火星是極其容易觀察到的，因為它和金星一樣缺乏厚重大氣層。到目前為止，有相當充分的證據表明火星表面溫度和壓力有利於液態水的存在-生命能夠存在是必不可少的。此外，火星還有觀察到河流三角洲等很好的證據。以及最近通過測量火星表面，發現火星表面在數十億年前有液態水流過。

科學家越來越相信，數十億年前的火星是宜居的。究竟火星是曾經宜居，還是現在仍然宜居，這引起了激烈的爭論。為了更好地簡化這些問題，科學家們試圖了解火星水的化學成分，這些化學成分這數十億年前產生，並形成了現在的火星表面。

粘土礦物中的一種，蒙脫石，可以在水存在下通過離子交換將離子捕獲在水中。即使在失水之後，蒙脫石也會在其結構的夾層中記錄離子組成。圖片：自然通訊

鹽度（存在多少鹽），pH（衡量水的酸性程度）和氧化還原狀態（測量諸如氫氣[H2，被稱為還原環境]或氧氣[O2] 等氣體的丰度，這被稱為氧化環境；這兩種型別通常相互不相容]）是天然水的基本特性。例如，地球的現代大氣被高度氧化（包含大量的O2），但是人們只需深入當今地球上海灘或湖泊的底部幾釐米即可發現高度還原的環境。

最近對火星進行的遠端測量表明，其古老的環境可能提供有關火星早期可居住性的線索。特別是，火星上蓋爾隕石坑的湖泊沉積物中孔隙水的性質表明，這些沉積物是在液態水的存在下形成的，而液態水的pH值接近地球現代海洋。地球的海洋當然是無數種生命的宿主，因此，似乎令人信服的是，火星的早期地表環境是當代地球生命本該可以生存的地方，但對於為何如此難找到火星上的生命證據仍是一個謎。