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关于NASA的这项发现，科学范儿的说法听起来总是有点儿绕，它不说“有液态水活动”，因为没有谁亲眼见到液态水大摇大摆地在火星上流淌；但是人过留名，雁过留声，液态水流过要留痕，天文学家在火星表面观察到一种随着季节变化而反复出现的暗色狭长条纹，也就是后来命名为“季节性坡纹”的地貌特征。而9月底公布的这个大发现，就是对这些条纹进行光谱分析之后，终于能够确定，这些条纹是由液态水的流动而产生的。
为什么能这么确定呢？因为要是土壤里有水的话，就会和土壤里的盐类反应，盐类分子和水分子结合在一起，形成“水合盐类”。水合盐类有自己的光谱特征，天文学家一看，季节性坡纹的光谱特征跟水合盐类一模一样啊，说明季苛性坡纹里一定合有水合盐。继续分析光谱，还可以分辨出水合盐类的含量变化，天文学家再一看，这种变化跟液态水会导致的变化一模一样啊。既然没有别的原因可能导致同样的变化，那就没跑了，火星上是有液态水的！
这么说起来，天文学家做研究跟侦探破案确实有点相似。没有哪个侦探会在现场目击犯罪过程，他们必须通过犯罪事件留下的种种痕迹，运用逻辑推理，把一个又一个的证据连缀起来，形成强有力的证据链，最终得出谁是凶手的结论。人们并不会因为侦探没有目击犯罪过程而否认破案的结果，只要证据链得到认可，法官就会判定犯罪事实。同样的，虽然天文学家研究的往往是太远或者太老——多数情况下还兼而有之——的事件，但通过观察到的种种蛛丝马迹，也可以确认曾经或正在发生的事实。
其实，关于水合盐类的光谱证据，只是敲定“火星上有水”这个事实的最后一枚钉子。人们对火星上存在水，乃至火星上存在生命的猜想都由来已久，只不过，从猜想到推断，从遥远观察到实地探测的证据，其间跨越了最远可达数亿千米的距离，和几个世纪的时间。
“火星人”？
要在星空中无视火星的存在是很难的。首先，它很亮，平均亮度-2等，最亮时可以达到-2.9等，哪怕是最暗的时候也比夜空中所有的恒星都要亮（因为火星和月亮一样有位相变化，而且它和地球的距离变化很大）。其次，它还带着明显的红色，这也让它与夜空中的其他星星有着明显的区别——其实光是能用肉眼分辨出颜色这一点，也就足够证明它的亮度了，因为人眼对暗弱光源的颜色是非常不敏感的，能看出颜色的星星，在夜空中必然都非常显赫。
伽利略当年把他那个简陋的望远镜对准火星的时候，只能勉强看出这个小圆点似乎并不是很圆（显然，他的观测没有发生在火星恰好“满月”的时候）。随着望远镜观测能力的提高，天文学家开始在火星的表面发现了一些明暗不同的区域，就跟我们在月球表面会看到阴影一样。当时都觉得其他的天体和地球应该是差不多的，表面暗的地区准是大片的水面，所以月面上的阴暗区域叫“月海”，而火星上的这些阴暗区域呢，也是各种“湖”啊“海”的命名上去。后来又有人声称看到了从这些“湖”和“海”伸出来的深色细线，自然而然地，这些细线就被命名为“河”。
这本来只是个传统命名法的问题，并不牵涉到事情的本质，不过科学研究一旦进入到大众传播领域，多少就会开始变味儿。最先是在1877年，9月5号这天，火星来到“大冲”的位置。这意味着火星-地球-太阳排成一条直线，火星朝向地球的一面整个被太阳照亮，并且它位于距离地球相当近的地方。“大冲”是从地球上观察火星的好时机，当时地球上的所有大望远镜都对准了这颗行星，观测者们绘制了（彼此各不相同的）火星表面图像。然后有个意大利人——在米兰天文台工作的斯基亚帕雷利，整理了大家的观测，总结出在火星表面有大约40条河道。问题在于他是意大利人，随手就用了canali这个意大利语的词来代表“河道”，结果一翻成英语，这个词儿变成了canal，群众立刻激动坏了，火星上有运河！
当时的天文学家跟现在一样，专爱给媒体和大众泼冷水。职业天文学家们，包括不久前刚刚发现火星那两颗卫星的阿萨夫·霍尔都表示，细线什么的根本没看到啊！其实细线确实只是望远镜的局限和人的脑补加起来的产物，真要是火星表面有几十条河还能隔着5000多万千米从地球上看见，那咱还不如相信能从空间站上看到长城的传说呢，至少人家离得近。不过大众对火星人的热情已经点燃啦，这把火一时半会儿下不去。没多久有位狂热又富有的火星粉丝，名叫帕西法尔·洛威尔，自己掏钱建了个专门观测火星的天文台，宣布发现火星上那些暗色区域是随季节变化的（没错），很可能就是火星人种植作物的区域（没这回事），而那些连接各个暗区的细线（错觉！）就是火星人为了灌溉而修建的沟渠。故事倒是越讲越圆满，就是增加的细节没一个是在观测上靠得住的。但是这时候火星人的存在已经深入人心啦，以至于1938年，一部描述火星人入侵地球的广播剧（由英国著名小说家赫伯特·乔治·威尔斯创作的科幻小说《世界大战》所改编，这部小说后来还被改编成了汤姆·克鲁斯主演的电影《世界之战》）在电台播放的时候，虽然事先已经做了说明，但由于种种阴差阳错仍然被当成了新闻直播，在美国引发了大规模的恐慌。
对火星人的设想大行其道了几十年，一直到空间时代来临，人们首先想的还是在火星上寻找文明的痕迹。水手4号拍下一张模糊的照片，大家就硬是能从其中认出一张人脸来。阿姆斯特朗形容月球表面说是“壮丽的荒芜”，人人都说是好句子；火星表面其实也同样荒芜、同样险恶，但人们真是用了好长一段时间，才逐渐相信火星上确实没有火星人生活。空间飞行器络绎不绝地朝向这颗红色的行星飞去，我们现在已经初步了解了它的面貌。
火星地理学
火星是一颗行星。有行星户口就说明它必须是球形的（但不是是个球形就能有行星户口，有被开除的冥王星为证）。不过它这个球比较悲催，可能是8大行星里表面最不规整的一个——火星的南北半球判若两球，北半球是布满广阔平原的平缓低地，其上耸立着若干高原和火山群；南半球则是遍布撞击坑的高地。 火星上有整个太阳系最大的火山和火山群。太阳系里的最高峰奥林帕斯火山差不多是珠穆朗玛峰的三倍高，整个底部占据的面积大约和云南省相当。这是一个“真·从地球上就能看见的地形”，人们早在19世纪就发现了它的存在。在奥林帕斯火山东南侧，还有另外三座只比它略小的大型火山，三座大山等距排成一队，伫立在塔西斯高原上，一直向南延伸到赤道附近。这是火星北半球的地标。
从塔西斯高原往东，在赤道附近，一道深深的伤口横亘在火星表面，这就是长4000多千米、平均深度超过7千米的水手谷。它是用水手号系列飞船的名字命名的。虽然名叫水手谷，但它的形成和水流无关，而是来自板块间的互相分离，很可能就是由塔西斯高原的抬升而导致的。
火星上的盆地也是特大号的。从水手谷再往东，一南一北有两个由巨大撞击造成的盆地一直径2300千米的希腊盆地和直径3300千米的乌托邦盆地，后者是目前已知的太阳系内最大的撞击坑。作为比较，在地球上导致恐龙灭绝的那次撞击，在地球上留下的撞击坑直径不到200千米；四川盆地的宽度也只有300多千米。不过就算是这么巨大的两个盆地，跟火星北极盆地那个巨无霸相比也是小儿科：北极盆地长10600千米，宽8500千米，被掩盖在巨大的极冠下。光是这一个地形，就足够拉低整个火星北半球的平均高度了。
在北半球广阔的平坦地带，地貌看上去像是地球上的戈壁荒滩，只是没有动植物，比戈壁还要干燥，还要贫瘠，还要荒凉。但这已经算是火星表面环境最友好的地方了，探测器们往往选择在这里降落，火星车们也在这里的边缘出没。在这片荒漠上，常常会刮起巨大的尘暴，比地球上的沙尘暴厉害十倍不止，出现的时候遮天蔽日，半个星球都在其笼罩之下。想提前体验火星环境的地球人可以先前往智利的阿塔卡玛沙漠，这里是火星车进行测试和训练的地方，和火星表面一样布满了红色的岩石和砂砾，那是氧化铁的颜色。
火星的这种地形，对探测器们的工作有着不小的妨碍。空间探测器难以看到太深的地方，无人火星车更是只能在平坦的地方行驶。虽然前后迎来过数十次的空间探测，也有多个探测器至今仍在围绕火星或在火星表面工作，但这颗行星上有待探索的部分，还是比已经探测过的部分多得多。
“水火星”
火星上曾经有水
这一点是毋庸置疑的。从来自火星的陨石中就发现了水的痕迹。火星表面有更多的证据可以证明这一点。最明显的是地貌，火星表面有许多沟渠，和地球上由于大洪水形成的地形简直一模一样。这些沟渠非常宽，但并不深，在底部有水滴形的岛屿的痕迹，而且沟渠的宽度变化不大。从沟渠的形状判断，当初在其间流过的水量相当惊人，每一条的流量都起码是现在地球上流量最大的河流——亚马逊河的十倍。另外，火星表面还有许多干涸的河道，与大洪水沟渠不同，这些河道的形状表明它们是由河水的缓慢流动，而不是洪水冲刷形成的。跟水有关的沉积岩层也在火星表面各地出现，今年10月，NASA确认了好奇号探测到的某个地层是由33～38亿年前的湖泊和溪流产生的沉积物形成的。
天文学家估计，早在那个年代，火星的表面非常温暖湿润，可能布满了大片的湖泊甚至海洋，比当时的地球还要适宜生命的存在。只是这些水后来要么渗入地下，要么冻结入极冠和永冻土，更多的则是流失到宇宙空间中了。
在地貌特征之外，矿物特征也从侧面证明了火星上曾经有大量的水。如果一种矿物只能在有水的情况下形成，而人们在火星上发现了它，那就表明至少在它形成的过程中，火星表面始终有水相伴。
这样的矿物有不少，比如机遇号火星车在火星子午平原发现的硫酸盐、赤铁矿和黄钾铁矿，勇气号火星车发现的球状针铁矿，还有火星勘测轨道飞行器（MRO）发现的黏土矿物。它们的形成往往都需要大量的水。硫酸盐在地球上往往出现在大量咸水蒸发的地方，这代表着子午平原可能曾经被海水浸泡。2013年9月，好奇号火星车对盖尔陨石坑里一小块平坦区域的黏土矿物的研究表明，在这里可能曾经存在过一个巨大的淡水湖。科学家现在特别感兴趣的是，某些矿物的形成过程往往还需要有微生物的帮助，甚至有可能在矿物中寻找到细菌的痕迹。
火星上现在也有水
这一点也毫无疑问。在火星两极都有巨大的极冠，其中的一部分是由二氧化碳冻结而成的干冰，在夏季消失，变为大气里的二氧化碳，再在冬季重新冻结回极冠中；还有一部分就是不会随季节融化的水冰。天文学家计算过，要是火星南极的极冠全部融化，火星表面的平均水深将会达到11米。在两极以外的其他地方，从火星土壤被阳光照射时蒸腾起的微薄雾霭和火星大气光谱反映出的众多氢原子也能察觉到水的存在。2008年7月，着陆于北方永冻土区的凤凰号探测器在火星土壤里发现了水冰。只不过，由于火星现在的大气压非常低，发现的水冰马上就升华成气体，进入大气了。2012年底，好奇号火星车进行了它在火星上的首次土壤分析，发现了水分子。随后好奇号还发现了丰富的水合矿物。今年4月，《自然》杂志发表了一篇论文，在分析过好奇号搜集的地表温湿度数据之后，推测在火星地表5厘米左右深度的土壤中，夜间会出现一层由卤水形成的薄膜。
除了土壤中冻结的水之外，火星上还可能存在地下河流。前面也说过，火星表面有许多干涸的河道。这是真实存在的河道，不是一百多年前人们幻想的“canali”。它们和大洪水沟渠的地貌有着显著的不同，最大的区别是河道的宽度从上游向下游逐渐增大，代表着在其间流动的水流速度较慢，和迅速冲刷过地表的洪水不同。从河道源头的痕迹看来，这些河流的水源很可能来自地下水。地下水的存在不依赖于气候变化，即便地表非常寒冷，地下水也可以顺利地在冰川下流动，如果地下水是溶解了大量盐分的卤水的话，就更不容易结冰了。虽然火星表面的河流早已干涸，地下的水系却可能存在更长的时间，甚至一直留存到现在。
还有些间接的证据证明地下河流的存在。火星轨道探测器发现火星地表下的岩石位置发生了变化，这有可能是由于地下的水流所导致的。火星全球探勘者号在火星表面发现了许多小冲沟，也许是由于地下水的涌出而造成的。另外，在火星上还发现了疑似间歇泉喷发产物的地貌特征。这些证据不如最新发现的水合盐类光谱证据那样强大和确凿，但都为后来者的研究开启了思路。正是由于这些年不间断地探索和积累，才让现在的科学家终于能够确认，在如今的火星表面，存在液态水的活动证据。 乐土还是地狱？
液态水是对生命而言最重要的物质之一，但是最近在火星上发现的液态水，其实对生命并不是那么的友好。它是一种卤水，溶解了大量的盐分，其中包括高氯酸盐。高氯酸盐带有强氧化性，对有机分子来说是一种剧毒。实际上，凤凰号早在2009年就已经在火星土壤里发现了高氯酸盐，它的产生过程也并不神秘：火星尘暴能够产生电场，把大气里的水分子和二氧化碳分子分解，形成过氧化氢或其他强氧化剂，比如高氯酸盐。强氧化剂是个很不妙的信号，它会破坏掉对形成生命具有关键作用的任何有机分子，所以对生命的存在相当不利。不过，在地球上，也有一些植物能够在高氯酸盐含量较高的土壤里存活，还有一些细菌甚至是以这种物质为食粮的，所以单凭这一点，并不能否认火星生命存在的可能。
是的，直到现在，人们也还没有放弃对火星生命的搜寻。只不过对“生命”形式的期待，已经从具有高度智慧的火星人，变为了最简单、最原始的那些生命形式。简言之，就是细菌。
即便是在现在的地球上，细菌也是种类最多、数量最大的生命形式。它们在地球上出现最早、分布最广，能够在各种难以想象的极端环境中生存。假如有什么生命能在现在的这个火星上存活，那细菌必然是其中之一。它们可能生活在土壤里，也可能藏身于地下水中。去年年底，好奇号火星车测量了火星大气里的甲烷含量，发现了一次突然增加的过程。甲烷是一种与生命过程息息相关的物质，这可能就暗示着在火星上有一些能够释放出甲烷的细菌。
除了火星的原生生命之外，假如地球人类有机会登上火星，也可以选择一些能够在极端艰苦的条件下存活的物种带去。如果我们还希望改造火星表面，让它能够适应更多的人居住，那就更加必须如此。
首先登陆火星的物种，必须是生命力极其顽强、能够适应火星艰苦环境的种类。地球上也有一些与火星环境相仿的极端环境，比如生活在海底或北极冰层深处的生物，它们可能是前往火星的首选。另外，生物学家们还试图从这些微生物牛提取基因，以加强其他物种的火星生存能力。
说到作物，根据目前我们所知道的火星土壤成分，除了高氯酸盐之外，火星土壤和地球上的土壤相差的只是有机物和水。在地球上的相似土壤里，能够种植的作物有芦笋、芜菁（大头菜）和青豆。但在火星的环境下，恐怕还是需要利用目前国际空间站使用的那种水栽培育系统。再结合火星表面本来就有的土壤的话，能种的作物还是相当不少，是有希望满足宇航员生活的。
我们目前了解的火星是一颗险恶而不乏希望的星球。人类的第一次载人登火行动可能将在二三十年内展开，在那之前，还需要更多、更仔细的探测成果，和更有力、更安全的生存技术研究，以保证宇航员能够在火星上就地获得资源，并循环利用这些资源，支撑足够长时间的工作和生活。
为什么能这么确定呢？因为要是土壤里有水的话，就会和土壤里的盐类反应，盐类分子和水分子结合在一起，形成“水合盐类”。水合盐类有自己的光谱特征，天文学家一看，季节性坡纹的光谱特征跟水合盐类一模一样啊，说明季苛性坡纹里一定合有水合盐。继续分析光谱，还可以分辨出水合盐类的含量变化，天文学家再一看，这种变化跟液态水会导致的变化一模一样啊。既然没有别的原因可能导致同样的变化，那就没跑了，火星上是有液态水的！
这么说起来，天文学家做研究跟侦探破案确实有点相似。没有哪个侦探会在现场目击犯罪过程，他们必须通过犯罪事件留下的种种痕迹，运用逻辑推理，把一个又一个的证据连缀起来，形成强有力的证据链，最终得出谁是凶手的结论。人们并不会因为侦探没有目击犯罪过程而否认破案的结果，只要证据链得到认可，法官就会判定犯罪事实。同样的，虽然天文学家研究的往往是太远或者太老——多数情况下还兼而有之——的事件，但通过观察到的种种蛛丝马迹，也可以确认曾经或正在发生的事实。
其实，关于水合盐类的光谱证据，只是敲定“火星上有水”这个事实的最后一枚钉子。人们对火星上存在水，乃至火星上存在生命的猜想都由来已久，只不过，从猜想到推断，从遥远观察到实地探测的证据，其间跨越了最远可达数亿千米的距离，和几个世纪的时间。
“火星人”？
要在星空中无视火星的存在是很难的。首先，它很亮，平均亮度-2等，最亮时可以达到-2.9等，哪怕是最暗的时候也比夜空中所有的恒星都要亮（因为火星和月亮一样有位相变化，而且它和地球的距离变化很大）。其次，它还带着明显的红色，这也让它与夜空中的其他星星有着明显的区别——其实光是能用肉眼分辨出颜色这一点，也就足够证明它的亮度了，因为人眼对暗弱光源的颜色是非常不敏感的，能看出颜色的星星，在夜空中必然都非常显赫。
伽利略当年把他那个简陋的望远镜对准火星的时候，只能勉强看出这个小圆点似乎并不是很圆（显然，他的观测没有发生在火星恰好“满月”的时候）。随着望远镜观测能力的提高，天文学家开始在火星的表面发现了一些明暗不同的区域，就跟我们在月球表面会看到阴影一样。当时都觉得其他的天体和地球应该是差不多的，表面暗的地区准是大片的水面，所以月面上的阴暗区域叫“月海”，而火星上的这些阴暗区域呢，也是各种“湖”啊“海”的命名上去。后来又有人声称看到了从这些“湖”和“海”伸出来的深色细线，自然而然地，这些细线就被命名为“河”。
这本来只是个传统命名法的问题，并不牵涉到事情的本质，不过科学研究一旦进入到大众传播领域，多少就会开始变味儿。最先是在1877年，9月5号这天，火星来到“大冲”的位置。这意味着火星-地球-太阳排成一条直线，火星朝向地球的一面整个被太阳照亮，并且它位于距离地球相当近的地方。“大冲”是从地球上观察火星的好时机，当时地球上的所有大望远镜都对准了这颗行星，观测者们绘制了（彼此各不相同的）火星表面图像。然后有个意大利人——在米兰天文台工作的斯基亚帕雷利，整理了大家的观测，总结出在火星表面有大约40条河道。问题在于他是意大利人，随手就用了canali这个意大利语的词来代表“河道”，结果一翻成英语，这个词儿变成了canal，群众立刻激动坏了，火星上有运河！
当时的天文学家跟现在一样，专爱给媒体和大众泼冷水。职业天文学家们，包括不久前刚刚发现火星那两颗卫星的阿萨夫·霍尔都表示，细线什么的根本没看到啊！其实细线确实只是望远镜的局限和人的脑补加起来的产物，真要是火星表面有几十条河还能隔着5000多万千米从地球上看见，那咱还不如相信能从空间站上看到长城的传说呢，至少人家离得近。不过大众对火星人的热情已经点燃啦，这把火一时半会儿下不去。没多久有位狂热又富有的火星粉丝，名叫帕西法尔·洛威尔，自己掏钱建了个专门观测火星的天文台，宣布发现火星上那些暗色区域是随季节变化的（没错），很可能就是火星人种植作物的区域（没这回事），而那些连接各个暗区的细线（错觉！）就是火星人为了灌溉而修建的沟渠。故事倒是越讲越圆满，就是增加的细节没一个是在观测上靠得住的。但是这时候火星人的存在已经深入人心啦，以至于1938年，一部描述火星人入侵地球的广播剧（由英国著名小说家赫伯特·乔治·威尔斯创作的科幻小说《世界大战》所改编，这部小说后来还被改编成了汤姆·克鲁斯主演的电影《世界之战》）在电台播放的时候，虽然事先已经做了说明，但由于种种阴差阳错仍然被当成了新闻直播，在美国引发了大规模的恐慌。
对火星人的设想大行其道了几十年，一直到空间时代来临，人们首先想的还是在火星上寻找文明的痕迹。水手4号拍下一张模糊的照片，大家就硬是能从其中认出一张人脸来。阿姆斯特朗形容月球表面说是“壮丽的荒芜”，人人都说是好句子；火星表面其实也同样荒芜、同样险恶，但人们真是用了好长一段时间，才逐渐相信火星上确实没有火星人生活。空间飞行器络绎不绝地朝向这颗红色的行星飞去，我们现在已经初步了解了它的面貌。
火星地理学
火星是一颗行星。有行星户口就说明它必须是球形的（但不是是个球形就能有行星户口，有被开除的冥王星为证）。不过它这个球比较悲催，可能是8大行星里表面最不规整的一个——火星的南北半球判若两球，北半球是布满广阔平原的平缓低地，其上耸立着若干高原和火山群；南半球则是遍布撞击坑的高地。 火星上有整个太阳系最大的火山和火山群。太阳系里的最高峰奥林帕斯火山差不多是珠穆朗玛峰的三倍高，整个底部占据的面积大约和云南省相当。这是一个“真·从地球上就能看见的地形”，人们早在19世纪就发现了它的存在。在奥林帕斯火山东南侧，还有另外三座只比它略小的大型火山，三座大山等距排成一队，伫立在塔西斯高原上，一直向南延伸到赤道附近。这是火星北半球的地标。
从塔西斯高原往东，在赤道附近，一道深深的伤口横亘在火星表面，这就是长4000多千米、平均深度超过7千米的水手谷。它是用水手号系列飞船的名字命名的。虽然名叫水手谷，但它的形成和水流无关，而是来自板块间的互相分离，很可能就是由塔西斯高原的抬升而导致的。
火星上的盆地也是特大号的。从水手谷再往东，一南一北有两个由巨大撞击造成的盆地一直径2300千米的希腊盆地和直径3300千米的乌托邦盆地，后者是目前已知的太阳系内最大的撞击坑。作为比较，在地球上导致恐龙灭绝的那次撞击，在地球上留下的撞击坑直径不到200千米；四川盆地的宽度也只有300多千米。不过就算是这么巨大的两个盆地，跟火星北极盆地那个巨无霸相比也是小儿科：北极盆地长10600千米，宽8500千米，被掩盖在巨大的极冠下。光是这一个地形，就足够拉低整个火星北半球的平均高度了。
在北半球广阔的平坦地带，地貌看上去像是地球上的戈壁荒滩，只是没有动植物，比戈壁还要干燥，还要贫瘠，还要荒凉。但这已经算是火星表面环境最友好的地方了，探测器们往往选择在这里降落，火星车们也在这里的边缘出没。在这片荒漠上，常常会刮起巨大的尘暴，比地球上的沙尘暴厉害十倍不止，出现的时候遮天蔽日，半个星球都在其笼罩之下。想提前体验火星环境的地球人可以先前往智利的阿塔卡玛沙漠，这里是火星车进行测试和训练的地方，和火星表面一样布满了红色的岩石和砂砾，那是氧化铁的颜色。
火星的这种地形，对探测器们的工作有着不小的妨碍。空间探测器难以看到太深的地方，无人火星车更是只能在平坦的地方行驶。虽然前后迎来过数十次的空间探测，也有多个探测器至今仍在围绕火星或在火星表面工作，但这颗行星上有待探索的部分，还是比已经探测过的部分多得多。
“水火星”
火星上曾经有水
这一点是毋庸置疑的。从来自火星的陨石中就发现了水的痕迹。火星表面有更多的证据可以证明这一点。最明显的是地貌，火星表面有许多沟渠，和地球上由于大洪水形成的地形简直一模一样。这些沟渠非常宽，但并不深，在底部有水滴形的岛屿的痕迹，而且沟渠的宽度变化不大。从沟渠的形状判断，当初在其间流过的水量相当惊人，每一条的流量都起码是现在地球上流量最大的河流——亚马逊河的十倍。另外，火星表面还有许多干涸的河道，与大洪水沟渠不同，这些河道的形状表明它们是由河水的缓慢流动，而不是洪水冲刷形成的。跟水有关的沉积岩层也在火星表面各地出现，今年10月，NASA确认了好奇号探测到的某个地层是由33～38亿年前的湖泊和溪流产生的沉积物形成的。
天文学家估计，早在那个年代，火星的表面非常温暖湿润，可能布满了大片的湖泊甚至海洋，比当时的地球还要适宜生命的存在。只是这些水后来要么渗入地下，要么冻结入极冠和永冻土，更多的则是流失到宇宙空间中了。
在地貌特征之外，矿物特征也从侧面证明了火星上曾经有大量的水。如果一种矿物只能在有水的情况下形成，而人们在火星上发现了它，那就表明至少在它形成的过程中，火星表面始终有水相伴。
这样的矿物有不少，比如机遇号火星车在火星子午平原发现的硫酸盐、赤铁矿和黄钾铁矿，勇气号火星车发现的球状针铁矿，还有火星勘测轨道飞行器（MRO）发现的黏土矿物。它们的形成往往都需要大量的水。硫酸盐在地球上往往出现在大量咸水蒸发的地方，这代表着子午平原可能曾经被海水浸泡。2013年9月，好奇号火星车对盖尔陨石坑里一小块平坦区域的黏土矿物的研究表明，在这里可能曾经存在过一个巨大的淡水湖。科学家现在特别感兴趣的是，某些矿物的形成过程往往还需要有微生物的帮助，甚至有可能在矿物中寻找到细菌的痕迹。
火星上现在也有水
这一点也毫无疑问。在火星两极都有巨大的极冠，其中的一部分是由二氧化碳冻结而成的干冰，在夏季消失，变为大气里的二氧化碳，再在冬季重新冻结回极冠中；还有一部分就是不会随季节融化的水冰。天文学家计算过，要是火星南极的极冠全部融化，火星表面的平均水深将会达到11米。在两极以外的其他地方，从火星土壤被阳光照射时蒸腾起的微薄雾霭和火星大气光谱反映出的众多氢原子也能察觉到水的存在。2008年7月，着陆于北方永冻土区的凤凰号探测器在火星土壤里发现了水冰。只不过，由于火星现在的大气压非常低，发现的水冰马上就升华成气体，进入大气了。2012年底，好奇号火星车进行了它在火星上的首次土壤分析，发现了水分子。随后好奇号还发现了丰富的水合矿物。今年4月，《自然》杂志发表了一篇论文，在分析过好奇号搜集的地表温湿度数据之后，推测在火星地表5厘米左右深度的土壤中，夜间会出现一层由卤水形成的薄膜。
除了土壤中冻结的水之外，火星上还可能存在地下河流。前面也说过，火星表面有许多干涸的河道。这是真实存在的河道，不是一百多年前人们幻想的“canali”。它们和大洪水沟渠的地貌有着显著的不同，最大的区别是河道的宽度从上游向下游逐渐增大，代表着在其间流动的水流速度较慢，和迅速冲刷过地表的洪水不同。从河道源头的痕迹看来，这些河流的水源很可能来自地下水。地下水的存在不依赖于气候变化，即便地表非常寒冷，地下水也可以顺利地在冰川下流动，如果地下水是溶解了大量盐分的卤水的话，就更不容易结冰了。虽然火星表面的河流早已干涸，地下的水系却可能存在更长的时间，甚至一直留存到现在。
还有些间接的证据证明地下河流的存在。火星轨道探测器发现火星地表下的岩石位置发生了变化，这有可能是由于地下的水流所导致的。火星全球探勘者号在火星表面发现了许多小冲沟，也许是由于地下水的涌出而造成的。另外，在火星上还发现了疑似间歇泉喷发产物的地貌特征。这些证据不如最新发现的水合盐类光谱证据那样强大和确凿，但都为后来者的研究开启了思路。正是由于这些年不间断地探索和积累，才让现在的科学家终于能够确认，在如今的火星表面，存在液态水的活动证据。 乐土还是地狱？
液态水是对生命而言最重要的物质之一，但是最近在火星上发现的液态水，其实对生命并不是那么的友好。它是一种卤水，溶解了大量的盐分，其中包括高氯酸盐。高氯酸盐带有强氧化性，对有机分子来说是一种剧毒。实际上，凤凰号早在2009年就已经在火星土壤里发现了高氯酸盐，它的产生过程也并不神秘：火星尘暴能够产生电场，把大气里的水分子和二氧化碳分子分解，形成过氧化氢或其他强氧化剂，比如高氯酸盐。强氧化剂是个很不妙的信号，它会破坏掉对形成生命具有关键作用的任何有机分子，所以对生命的存在相当不利。不过，在地球上，也有一些植物能够在高氯酸盐含量较高的土壤里存活，还有一些细菌甚至是以这种物质为食粮的，所以单凭这一点，并不能否认火星生命存在的可能。
是的，直到现在，人们也还没有放弃对火星生命的搜寻。只不过对“生命”形式的期待，已经从具有高度智慧的火星人，变为了最简单、最原始的那些生命形式。简言之，就是细菌。
即便是在现在的地球上，细菌也是种类最多、数量最大的生命形式。它们在地球上出现最早、分布最广，能够在各种难以想象的极端环境中生存。假如有什么生命能在现在的这个火星上存活，那细菌必然是其中之一。它们可能生活在土壤里，也可能藏身于地下水中。去年年底，好奇号火星车测量了火星大气里的甲烷含量，发现了一次突然增加的过程。甲烷是一种与生命过程息息相关的物质，这可能就暗示着在火星上有一些能够释放出甲烷的细菌。
除了火星的原生生命之外，假如地球人类有机会登上火星，也可以选择一些能够在极端艰苦的条件下存活的物种带去。如果我们还希望改造火星表面，让它能够适应更多的人居住，那就更加必须如此。
首先登陆火星的物种，必须是生命力极其顽强、能够适应火星艰苦环境的种类。地球上也有一些与火星环境相仿的极端环境，比如生活在海底或北极冰层深处的生物，它们可能是前往火星的首选。另外，生物学家们还试图从这些微生物牛提取基因，以加强其他物种的火星生存能力。
说到作物，根据目前我们所知道的火星土壤成分，除了高氯酸盐之外，火星土壤和地球上的土壤相差的只是有机物和水。在地球上的相似土壤里，能够种植的作物有芦笋、芜菁（大头菜）和青豆。但在火星的环境下，恐怕还是需要利用目前国际空间站使用的那种水栽培育系统。再结合火星表面本来就有的土壤的话，能种的作物还是相当不少，是有希望满足宇航员生活的。
我们目前了解的火星是一颗险恶而不乏希望的星球。人类的第一次载人登火行动可能将在二三十年内展开，在那之前，还需要更多、更仔细的探测成果，和更有力、更安全的生存技术研究，以保证宇航员能够在火星上就地获得资源，并循环利用这些资源，支撑足够长时间的工作和生活。