來自太陽的第四塊巖石，火星早已捕獲了大眾的想象力和科學興趣。幾十年來，探索這顆紅色星球的機器人一直在回想著一個充滿驚人美景的陌生世界的照片。

山脈比珠穆朗瑪峰高三倍，峽谷比大峽谷長五倍，火星是冒險旅行者的天堂。由于其塵土飛揚的氣氛，隨著季節(jié)而變化的極地帽，以及大約24小時的天數(shù)，火星在地球上足以召喚人類游客。

作為NASA的下一個重要任務，InSight著陸器準備在11月下旬降落，看看有關火星尚未解決的一些最大的謎團 - 包括我們在人類踏上火星土壤之前可能永遠不會知道的一些事情。

液態(tài)水今天在火星上流動嗎?

今天的火星大氣層非常寒冷和稀薄，表面上的液態(tài)水應該蒸發(fā)或凍結在土壤中。然而，四十多年來，火星太空船拍攝了數(shù)百個干涸的河道和峽谷的照片，這些河道和峽谷可能是在遙遠的過去被快速流動的水雕刻而成。

那么所有的水都去了哪里?科學家認為，這些被侵蝕的特征可能會在火星溫暖和潮濕的時候遺留下來，并且其中一些可能仍然被鎖定在地下，如冰或甚至是深層液體儲層。

俯視火星的軌道飛行器已經(jīng)顯示出大量的冰水凍結在行星的兩極。2015年，來自美國宇航局火星偵察軌道器的圖像顯示出強有力的證據(jù)表明液態(tài)水可能在現(xiàn)代火星表面間歇性地流動。根據(jù)軌道飛行器的數(shù)據(jù)，研究人員在許多陡峭的火山口斜坡上發(fā)現(xiàn)了水合礦物的化學指紋，此前曾發(fā)現(xiàn)過神秘的黑色條紋。

在溫暖的季節(jié)，有可能的火星水會在這些山丘上流動，當它變冷時會消失。但是，如果不仔細研究，很難確定這些反復出現(xiàn)的特征是否確實是由水或簡單的干污流造成的。

與此同時，歐洲的火星快速軌道探測器使用地面穿透式雷達探測行星南極冰蓋下19公里長的湖泊的跡象?？茖W家認為，地下湖因其集中的海水性質而能保持液態(tài)?？茖W家們表示，火星可能在其極地地區(qū)散布著許多如此大的水庫。尋找他們并弄清楚如何獲得他們的賞金對于將來訪問火星的潛在人類探險家來說至關重要。

為什么北半球光滑，南半球嚴重隕坑?

在20世紀70年代，美國宇航局的維京飛行任務首次完成了對火星地形的全面調查。從那以后，科學家一直在為這個星球為什么有兩個面而感到困惑：北半球比南半球的高洼高地更平坦，更低，海拔高度在4.8到8公里之間。

理論認為，內部地質過程，如地幔中的熱對流，可能形成了火星現(xiàn)今的特征。由于這個全球盆地充滿了巨大的海洋，這個行星的北半部也有可能隨著時間的推移而磨損。

然而，其他研究對這種奇異的二分法提出了更為暴力的假設：也許是一顆大小的小行星，大小與地球的月球大小相撞，在 39億年前撞擊了地球的南極。這種毀滅性的影響可能是火星上的一個決定性時刻，攪動了一個巖漿海洋，引起了紅色行星的火山活動，而這反過來可能會噴出造成南部高地的物質。

弄清楚紅色星球過去的這一方面可以幫助科學家更好地了解未來探險家可能想要降落的地方，以找到建立持續(xù)人類存在的最佳資源。

什么在火星大氣中產(chǎn)生甲烷?

在過去的幾年里，地球上的望遠鏡和火星軌道探測器都在火星上探測到甲烷的痕跡 - 氣體可能是當今生物活動的結果，或者可能代表其他地質過程。

最近，美國國家航空航天局好奇號火星探測器的調查結果表明，火星上甲烷含量的低水平在幾個月內飆升了十倍。這表明甲烷正在持續(xù)產(chǎn)生，甲烷可能正在排放并迅速分散在火星車的Gale Crater著陸點周圍。雖然地球大氣層中的相同氣體主要是生物活動的結果，但科學家們表示，這些火星觀測并不一定是微生物生命的核心證據(jù)。

美國宇航局認為，這種甲烷的來源是好奇號以北，但幾乎不可能確定它的精確位置。甲烷源暫時可能仍然是一個謎，因為火星車不朝那個方向前進，而是將目光放在調查火山口中央山的層狀巖石上。

火星上有生命嗎?

我們所知道的生命的主要成分是液態(tài)水，它在火星上存在的跡象使人們希望找到過去或現(xiàn)在的生命簽名。但是火星表面是一個苛刻的地方，氣溫波動很大，對有害的紫外線輻射幾乎沒有保護。

許多科學家認為像蓋爾隕石坑這樣干涸的湖床可能會在地表附近藏有化石或過去有機生命的痕跡，美國宇航局即將到來的大型任務，現(xiàn)在稱為2020火星探測器，將尋找這些痕跡。與此同時，地球上極端的生命形式 - 包括生活在地球內部深處的微生物的跡象 - 希望今天在火星上存在某些東西。(然而，一些專家認為，將人類送往火星將會破壞對外星生命的追捕)。

人類可以生活在火星上嗎?

這場比賽正在向人類發(fā)送火星，NASA的目標可能是在2030年代中期開展火星任務，以及世界各地的公共和私營企業(yè)開發(fā)必要的技術。

但是，如果人類要在火星上生存，那么他們將不得不獨立于地球生活和工作，并從紅色星球的自然資源中謀生。棲息地可能需要建在地下，以保護人們免受危險的宇宙輻射。在火星上種植食物也將是一項挑戰(zhàn)，因為火星車已經(jīng)證明表面土壤是無菌的，并且充滿了被稱為高氯酸鹽的有毒化合物。

雄心勃勃的太空工程師甚至正在制定下一代核能，化學能和太陽能技術的計劃，這些技術不僅能夠在火星上推進科學研究，而且還可以為自給自足的人類棲息地奠定基礎。在地區(qū)或全球沙塵暴期間，為了在數(shù)周的黑暗中幸存，必須建造更高效的燃料電池和電池。挖掘靴子下的泥土和巖石對于呼吸空氣，清潔飲用水，火箭燃料和基礎建筑材料至關重要。

解決這個謎團的唯一方法就是讓第一次探險到火星起航。當這種情況發(fā)生時，毫無疑問，我們大多數(shù)人都會被粘在我們的屏幕上，急切地等待人類在火星上建立下一個前哨站。