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空間探測器技術(shù)在今天有了重要進步后，歐美國家也一直熱衷于在火星上進行科學探索。從1976年美國的海盜1號到好奇號，蘇聯(lián)的火星號，再到今天中國的好奇號。火星地表上可以說遍布著人類蹤跡，為何科學家們?nèi)绱藷嶂杂谠诨鹦巧线M行探索呢？

因為多種跡象表明，即使今天我們沒有直接在火星上觀察到生命的存在，但這里以前一定出現(xiàn)過生命的蹤跡。在科技發(fā)達的今天，從火星或者太陽系其他巖石天體帶回樣本并不是一個技術(shù)難題。有人也許會想，關(guān)于火星能不能支持生命這一點，帶點土壤回來不就可以了，就像帶回月壤那樣。

但事情并沒有那么簡單，盡管科學家們曾帶回過火星土壤樣本以尋找生命的蹤跡。不過火星土壤的情況要復雜得多，也許有生命，又或者有毒。如果隨便就將大量的火星土壤帶回地球或者直接使用可能會出大問題，后果不可預知。

火星上有什么?為什么火星的土壤不能隨便使用？火星土壤究竟存在哪些作用?火星包含了哪些可能性？本文接下來將從火星的探測研究以及火星土壤分析這兩個方面來進行解答，為什么說火星可能存在生命或者有毒，將土壤帶回地球不是鬧著玩的。

備受關(guān)注的火星

火星的觀探歷史幾乎和月球差不多，從上世紀60年代開始，美國和蘇聯(lián)就在想辦法如何登陸火星了。但限于當時的技術(shù)和有限的探測，火星并沒有像月球那樣作為人類的第一登陸點。

當時現(xiàn)有的觀察中人們已經(jīng)得知，火星表面覆蓋著廣闊的沙塵，地表布滿了巖石堆和巨石，偶爾會卷起沙塵。并且火星在有無沙塵的情況下，外觀樣貌的差異非常大。另外火星的沙塵非常細小，這使得它們的殘余物可以懸浮在大氣層中，就像氣溶膠一般，然后天空會呈現(xiàn)出紅色。

科學家推斷火星的這種紅色色調(diào)可能形成于幾十億年前的某些礦物，這些礦物含有大量的氧化鐵。當時的火星環(huán)境應該是溫暖潮濕的，不過現(xiàn)在火星已經(jīng)變得非常寒冷干燥了。現(xiàn)存的鐵銹可能是由于暴露在紫外線下，礦物經(jīng)過光化形成了超氧化物。

科學家們相信，火星在過去存在溝壑和河谷，其流動的液態(tài)水形成了火星地表的巖石屑。而現(xiàn)在的火星大氣層幾乎消失，大氣密度非常低，沙子只能在風中緩慢地漂移，不少火星研究人員正在研究地下水的侵蝕是否正在形成當今時代的火星表土，以及火星上是否真的有二氧化碳水合物在發(fā)揮作用。

因此從火星地表痕跡，以及火星大氣環(huán)境來看，這便是為什么科學家相信火星存在過類似地球一般環(huán)境的原因，火星也許在過去存在生命。

后來更進一步的分析表明，火星赤道部分的土壤，以及高緯度地區(qū)的表面仍凍結(jié)有大量的水和二氧化碳冰?；鹦菉W德賽號探測器的檢測數(shù)據(jù)分析顯示，火星表土中的含水量如果按重量計算高達5%?；鹦巧洗嬖诘拈蠙焓C明了這一點，橄欖石的晶化可以讓水分子聚合在其中。

另一方面也證明，目前火星上占主導地位的是物理風化作用，而非化學風化過程。土壤中高密度的冰被認為是導致土壤蠕變加速的原因，這也導致火星中緯度地區(qū)呈現(xiàn)出軟化地形的特點。

相比之下，火星上的“土壤”定義主要是用于區(qū)分火星巖石，風化作用下的巖石大多都是細微的顆粒。但火星上的氣候使得各種塵埃漂浮物廣泛分布在大氣中，行星科學界對于類似火星這樣的天體進行土壤劃分時考慮了多方面原因。因此“火星土壤”實際上是一種包含塵埃、巖石碎粒以及細微物質(zhì)的綜合定義。

有毒的火星土壤

這是否說明火星的土壤在未來會有重要作用呢？ 首先可以肯定的是，火星土壤的冰晶和土壤結(jié)構(gòu)確實存在不少可能性，但是關(guān)于它的研究還非常少，潛在的風險仍有威脅可能性。如果不對火星土壤進行仔細研究就直接利用，后果是不可預知的。

根據(jù)鳳凰號在過去傳回的數(shù)據(jù)顯示，火星土壤呈現(xiàn)微堿性，含有鎂、鈉、氯、鉀等多種營養(yǎng)成分。這些養(yǎng)分在地球上都是不少有機體生長需要的成分，隨后科學家將其與北極附近的土壤，以及居民后花園中的土壤進行分析比較后，得出的結(jié)論是它們可能適合植物生長。

這樣看來，火星的未來似乎充滿無限可能，殖民火星不是妄想。但是，接下來的研究卻又把人重新拉向現(xiàn)實。在隨后的實驗中，科學家們將火星土壤與地球上的水進行結(jié)合，并試圖測試pH值時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽的痕跡。

這一發(fā)現(xiàn)證實了許多科學家的理論，火星表面的堿性度偏高，測量數(shù)值在8.3。高氯酸鹽的發(fā)現(xiàn)使得火星土壤比以前認為的更具異域性，并且需要進行更進一步的測試。因為當時有部分科學家認為，這種高氯酸鹽可能來自于航天探測器遷移樣本過程中的污染。

然而后來的每一臺著陸器都顯示出了高氯酸鹽的跡象，特別是火星奧德賽號的軌道探測器，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種化合物分布在整個火星表面。高氯酸鹽是什么呢？在這里需要提及介紹一下它的化學性質(zhì)。作為一種化合物，高氯酸鹽主要用于煙火裝置，以及控制食品包裝中的靜電。大多數(shù)高氯酸鹽是可溶于水的固體，并且在火箭燃料上也有應用。

高氯酸鹽的毒性是科學家們認為火星土壤需要進一步研究的原因。由于它具有水溶性，并且在水體系統(tǒng)中流動性極強，并且能夠在地下水和地表水中持續(xù)數(shù)十年。

美國環(huán)境保護署在過去的研究中發(fā)現(xiàn)，美國26個州的飲用水中都有檢測到低水平的高氯酸鹽。特別是在某些軍事基地附近，高氯酸鹽的含量達到了每升5微克的含量，遠遠高于當?shù)孛可?微克的標準。

高氯酸鹽被廣泛應用于化工產(chǎn)業(yè)以及軍工產(chǎn)業(yè)，因此在日常生活中需要嚴格控制食物、水體中的高氯酸鹽含量。高氯酸鹽對人體健康會產(chǎn)生非常嚴重的影響，例如甲狀腺抑制、肺中毒、再生障礙性貧血等。

因此火星上的土壤實際上具有一定毒性，而且目前關(guān)于火星土壤的研究還非常少，因此科學家堆火星土壤種植的或者利用的想法十分慎重。

仍有可能的火星

現(xiàn)在對于火星的研究正在不斷豐富，高氯酸鹽的發(fā)現(xiàn)使得人們需要謹慎看待未來的可能性。火星上的塵埃對于未來想要殖民或者進行科研的宇航員來講，不僅是一種干擾，高氯酸鹽聚合形成的超氧化物還具有致癌性和毒性。

科學家近些年將火星的表面的研究探測轉(zhuǎn)向了地下，來自密西根大學的研究員蘇希爾·阿特蕾亞表示，他們的科研團隊發(fā)現(xiàn)火星塵暴可以與過氧化氫相結(jié)合，并且濃度高至可以濃縮到雪里面，并覆蓋在火星表面之下。

但火星上的塵暴與地球相似，并且能夠產(chǎn)生電場。這能將火星稀薄大氣里的水和二氧化碳分子割裂開來，這些分子能夠自由形成過氧化氫或者其他有毒的氧化劑，祛除火星表面對生命形成有關(guān)鍵性作用的任何分子。

盡管在地球上有一小部分生物可以利用高氯酸鹽進行生存，例如智利干旱的阿塔卡馬沙漠，就有一些微生物生活在這種極端環(huán)境下。但這仍不適用于我們熟知的大部分生命形式，至少對于人類而言這種威脅很嚴重。

不過科學家目前正在想辦法制造一種能夠大規(guī)模生產(chǎn)化學反應的機器，從而把具有危險性的高氯酸鹽土壤轉(zhuǎn)為生產(chǎn)資源。高氯酸鹽的放熱放映能夠生成氧氣，如果能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)興許可以用在未來火星前哨上。

綜上來看，火星的未來充滿不確定性，而火星土壤還需要更多的研究才能夠完成實驗，以及原型測試相關(guān)的活動。隨著火星探測器的增加，人類將在很長一段時間里收集火星土壤。

標簽： 不是鬧著玩的 火星土壤