有生命或有毒？将火星土壤带回来可不是闹着玩的，后果无法预知

空间探测器技术在今天有了重要进步后，欧美国家也一直热衷于在火星上进行科学探索。从1976年美国的海盗1号到好奇号，苏联的火星号，再到今天中国的好奇号。火星地表上可以说遍布着人类踪迹，为何科学家们如此热衷于在火星上进行探索呢？

火星在古代中国被称为萤惑，西方称其为玛尔斯

因为多种迹象表明，即使今天我们没有直接在火星上观察到生命的存在，但这里以前一定出现过生命的踪迹。在科技发达的今天，从火星或者太阳系其他岩石天体带回样本并不是一个技术难题。有人也许会想，关于火星能不能支持生命这一点，带点土壤回来不就可以了，就像带回月壤那样。

美国宇航员在采集月球土壤样本

但事情并没有那么简单，尽管科学家们曾带回过火星土壤样本以寻找生命的踪迹。不过火星土壤的情况要复杂得多，也许有生命，又或者有毒。如果随便就将大量的火星土壤带回地球或者直接使用可能会出大问题，后果不可预知。

火星上有什么?为什么火星的土壤不能随便使用？火星土壤究竟存在哪些作用?火星包含了哪些可能性？本文接下来将从火星的探测研究以及火星土壤分析这两个方面来进行解答，为什么说火星可能存在生命或者有毒，将土壤带回地球不是闹着玩的。

让我们一起走进火星

备受关注的火星

火星的观探历史几乎和月球差不多，从上世纪60年代开始，美国和苏联就在想办法如何登陆火星了。但限于当时的技术和有限的探测，火星并没有像月球那样作为人类的第一登陆点。

当时现有的观察中人们已经得知，火星表面覆盖着广阔的沙尘，地表布满了岩石堆和巨石，偶尔会卷起沙尘。并且火星在有无沙尘的情况下，外观样貌的差异非常大。另外火星的沙尘非常细小，这使得它们的残余物可以悬浮在大气层中，就像气溶胶一般，然后天空会呈现出红色。

遐想中的火星画面

科学家推断火星的这种红色色调可能形成于几十亿年前的某些矿物，这些矿物含有大量的氧化铁。当时的火星环境应该是温暖潮湿的，不过现在火星已经变得非常寒冷干燥了。现存的铁锈可能是由于暴露在紫外线下，矿物经过光化形成了超氧化物。

氧化铁呈红色或深红色无定形粉末

科学家们相信，火星在过去存在沟壑和河谷，其流动的液态水形成了火星地表的岩石屑。而现在的火星大气层几乎消失，大气密度非常低，沙子只能在风中缓慢地漂移，不少火星研究人员正在研究地下水的侵蚀是否正在形成当今时代的火星表土，以及火星上是否真的有二氧化碳水合物在发挥作用。

因此从火星地表痕迹，以及火星大气环境来看，这便是为什么科学家相信火星存在过类似地球一般环境的原因，火星也许在过去存在生命。

直到现在科学家们也在研究火星上是否存在生命

后来更进一步的分析表明，火星赤道部分的土壤，以及高纬度地区的表面仍冻结有大量的水和二氧化碳冰。火星奥德赛号探测器的检测数据分析显示，火星表土中的含水量如果按重量计算高达5%。火星上存在的橄榄石证明了这一点，橄榄石的晶化可以让水分子聚合在其中。

火星奥德赛号

另一方面也证明，目前火星上占主导地位的是物理风化作用，而非化学风化过程。土壤中高密度的冰被认为是导致土壤蠕变加速的原因，这也导致火星中纬度地区呈现出软化地形的特点。

相比之下，火星上的“土壤”定义主要是用于区分火星岩石，风化作用下的岩石大多都是细微的颗粒。但火星上的气候使得各种尘埃漂浮物广泛分布在大气中，行星科学界对于类似火星这样的天体进行土壤划分时考虑了多方面原因。因此“火星土壤”实际上是一种包含尘埃、岩石碎粒以及细微物质的综合定义。

火星上的“土壤”

有毒的火星土壤

这是否说明火星的土壤在未来会有重要作用呢？ 首先可以肯定的是，火星土壤的冰晶和土壤结构确实存在不少可能性，但是关于它的研究还非常少，潜在的风险仍有威胁可能性。如果不对火星土壤进行仔细研究就直接利用，后果是不可预知的。

根据凤凰号在过去传回的数据显示，火星土壤呈现微碱性，含有镁、钠、氯、钾等多种营养成分。这些养分在地球上都是不少有机体生长需要的成分，随后科学家将其与北极附近的土壤，以及居民后花园中的土壤进行分析比较后，得出的结论是它们可能适合植物生长。

美国火星凤凰号

这样看来，火星的未来似乎充满无限可能，殖民火星不是妄想。但是，接下来的研究却又把人重新拉向现实。在随后的实验中，科学家们将火星土壤与地球上的水进行结合，并试图测试pH值时，结果发现了高氯酸盐的痕迹。

这一发现证实了许多科学家的理论，火星表面的碱性度偏高，测量数值在8.3。高氯酸盐的发现使得火星土壤比以前认为的更具异域性，并且需要进行更进一步的测试。因为当时有部分科学家认为，这种高氯酸盐可能来自于航天探测器迁移样本过程中的污染。

主要用作火箭燃料和烟火中的氧化剂和安全气囊中的爆炸物

然而后来的每一台着陆器都显示出了高氯酸盐的迹象，特别是火星奥德赛号的轨道探测器，检测结果发现这种化合物分布在整个火星表面。高氯酸盐是什么呢？在这里需要提前介绍一下它的化学性质。作为一种化合物，高氯酸盐主要用于烟火装置，以及控制食品包装中的静电。大多数高氯酸盐是可溶于水的固体，并且在火箭燃料上也有应用。

高氯酸盐的毒性是科学家们认为火星土壤需要进一步研究的原因。由于它具有水溶性，并且在水体系统中流动性极强，并且能够在地下水和地表水中持续数十年。

高氯酸盐“包裹着”火星

美国环境保护署在过去的研究中发现，美国26个州的饮用水中都有检测到低水平的高氯酸盐。特别是在某些军事基地附近，高氯酸盐的含量达到了每升5微克的含量，远远高于当地每升2微克的标准。

高氯酸盐被广泛应用于化工产业以及军工产业，因此在日常生活中需要严格控制食物、水体中的高氯酸盐含量。高氯酸盐对人体健康会产生非常严重的影响，例如甲状腺抑制、肺中毒、再生障碍性贫血等。

身体健康最重要

因此火星上的土壤实际上具有一定毒性，而且目前关于火星土壤的研究还非常少，因此科学家对火星土壤种植的或者利用的想法十分慎重。

仍有可能的火星

现在对于火星的研究正在不断丰富，高氯酸盐的发现使得人们需要谨慎看待未来的可能性。火星上的尘埃对于未来想要殖民或者进行科研的宇航员来讲，不仅是一种干扰，高氯酸盐聚合形成的超氧化物还具有致癌性和毒性。

科学家近些年将火星的表面的研究探测转向了地下，来自密西根大学的研究员苏希尔·阿特蕾亚表示，他们的科研团队发现火星尘暴可以与过氧化氢相结合，并且浓度高至可以浓缩到雪里面，并覆盖在火星表面之下。

双氧水是过氧化氢的水溶液

但火星上的尘暴与地球相似，并且能够产生电场。这能将火星稀薄大气里的水和二氧化碳分子割裂开来，这些分子能够自由形成过氧化氢或者其他有毒的氧化剂，去除火星表面对生命形成有关键性作用的任何分子。

尽管在地球上有一小部分生物可以利用高氯酸盐进行生存，例如智利干旱的阿塔卡马沙漠，就有一些微生物生活在这种极端环境下。但这仍不适用于我们熟知的大部分生命形式，至少对于人类而言这种威胁很严重。

阿塔卡马沙漠是世界上最为干燥的地方之一

不过科学家目前正在想办法制造一种能够大规模生产化学反应的机器，从而把具有危险性的高氯酸盐土壤转为生产资源。高氯酸盐的放热放映能够生成氧气，如果能够进行大规模生产兴许可以用在未来火星前哨上。

综上来看，火星的未来充满不确定性，而火星土壤还需要更多的研究才能够完成实验，以及原型测试相关的活动。随着火星探测器的增加，人类将在很长一段时间里收集火星土壤。