火星具有的自然条件有温度、湖泊遗迹、远古海洋、地下水、大气层等。火星，是距离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，为太阳系里四颗类地行星之一。
欧洲古称火星为马尔斯，古罗马神话中的战神，也被称为红色星球。古汉语中则因为它荧荧如火，位置和亮度时常变动而称之为荧惑。
其橘红色外表是因为地表被赤铁矿（氧化铁）覆盖，火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角和自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的两倍。火星亮度最高可达-2.9等，但在大部分时间里比木星暗。
火星大气以二氧化碳为主（95.3%），既稀薄又寒冷，遍布撞击坑、峡谷、沙丘和砾石，没有稳定的液态水。南半球是古老、充满撞击坑的高地，北半球则是较年轻的低地平原。
火星被看作人类移居太空的最佳选择，火星上的天气是怎样的？
火星的大气主要是二氧化碳，且频频被强烈尘暴冲击，其温度经常低至可使血液冻结。 火星上很少有地球上常见的风和日丽的景象，常常会遭到沙尘暴的侵袭，尘埃甚至可能盘旋而起达数公里之高，恶劣的天气条件会危及空间飞行器在火星表面登陆，因此提前获悉火星上的天气情况对于完成火星探测使命格外重要。为此，该局的科学家借助地球上的大气循环原理与天气预报系统发明出了这套火星天气预报系统。 地球大气中的水是引起地球天气变化的最主要因素，而火星大气中的尘埃则扮演了左右火星天气的最关键角色。此外，由于火星大气层较薄，且没有像地球海洋那样的水体储存热量，因此火星上气温的变化更易趋向极端。同时，地球上热空气上升与冷空气下沉等空气流动会产生风，相类似的情况在火星上也有，只不过在火星上最终表现为沙尘运动。
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火星被看作是和地球最相像的星球。和地球一样，火星上有明显的四季变化，一昼夜的时间为24 小时37 分22.6 秒，公转的时间比地球略长，一个火星年差不多是地球上两年的时间。但是很多火星研究者认为，火星曾经历过和地球一样生命繁盛的时光，后来却因为环境的变化而变得一片荒凉。
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在火星上，95% 的气体都是二氧化碳。二氧化碳令地球变暖，但却没有让火星变得暖和起来。因为火星上大气稀薄，密度不到地球大气的1%，根本没有办法保存热量，所以，火星上的表面温度很低，很少能超过0 摄氏度的;在冬季，火星的地表温度甚至会达到-140 摄氏度。?
在火星两极，这样的低温甚至连二氧化碳也结成冰。干冰在火星两极形成厚厚的冰帽，就像地球上南北极地上的冰山。这些自然条件构成了火星上独特的气候环境。和地球相比，火星上的条件虽然恶劣，却显得稳定。稀薄的云层和终年不变的低温，这些现状常常让人觉得，火星上的天气没有什么特别值得关注的地方。但实际上火星上也有其风云突变的时候。詹约克介绍，火星上有着巨大的尘暴，这些尘暴每隔2-4 个火星年就会爆发一次，爆发的时候，沙尘从火星表面升起，一瞬间覆盖整个火星，然后好几个月都不会散去。
所以人类根本没办法在火星上生存。
火星的有哪些自然资源?
《科学家认为火星可能藏有大量地下水》科学家们对“火星快车”探测器传回地面的数据资料所作的最新研究发现，火星确实存有大量的水。这是人类自20世纪60年代以来在探测这个地球外邻星的征途上取得的一项重要成果，对以后发射航天器考察火星和未来送人登陆火星都有重大意义。 先进雷达提供证据 用航天器探测火星，赋予其重要任务之一就是寻找火星水。为此，欧空局的“火星快车”探测器携带的七种科学仪器中，有五种是用来找水的。其中的可见光与红外矿物测绘光谱仪OMEGA、行星傅立叶光谱仪PFS、紫外与红外大气光谱仪SPICAM和高能电性原子分析仪ASPERA四种仪器是用光谱学的方法探测水的，它们同美国的“勇气”号和“机遇”号一样，只能提供间接证据，且难于了解地表以下的情况。唯独其装备的火星地下分层与电离层探测雷达MARSIS性能不同，可以穿透到火星地表以下几公里的地方，至少能探测出地下1公里内的物体。 火星地下分层与电离层探测雷达的主要目标是研究火星的地下分层结构和火星大气中的电离层，重点是找到地下水的位置及含量。它采用0.1-5.4兆赫的频率向火星发射功率最高达100瓦的射电脉冲，脉冲宽度为91.4微秒。火星电离层、地表以及地下不同层次的结构均会以不同方式反射电波，因此通过对其收到的回波的分析，可以分辨出各个层结的特性及主要成分，如岩石、砂砾、干冰、水冰等。电波的穿透深度亦取决于火星地下成分。这种探测方法的水平分辨率为13.71公里，垂直分辨率可达百米级。由于水对电波的吸收极强，如果火星地下存在着水，科学家们就能从回波的突然减弱中判读出来。 实际上，该种技术已在地球上多次使用，其探测结果也均已被实践所证实。日前，“火星快车”已在火星上空250公里至800公里高度上用这种雷达对火星地下1公里深处进行了探测，并将获得的回波数据资料以无线电信号发回了地球。欧空局的专家们正是在研究分析了这些资料以后，才得出了火星上确实存在着水的结论。 既有流动水也有冰层 德国天文学家拉夫陶曼称，有证据显示，火星上曾有大量的冰在激烈的火山喷发中融化成水，并储存在火星地表深层，相信有90%的流动水是在地表下面掩藏的。欧空局火星项目分析专家米歇尔康亦指出，在火星赤道附近也发现了冰的痕迹，痕迹长度达200公里。还有的报道称，火星表面存在大片水域，面积可达直径250公里。 此外，在火星北极地区的地层表面下约1公里的地方还发现存在着冰冻层，且冰冻层中固态水的纯洁度相当高，只有2%的杂质，几乎可以称得上是真正意义上的“纯净水”。负责研制和管理火星地下分层与电离层探测雷达的意大利科学家皮卡迪教授说，从已发现的这个冰冻层再往下，是与固态水冻结在一起的泥沙层，形状犹如水泥，而冰冻层内部的温度大概低于零下33摄氏度。 其实，自2003年12月24日开始环绕火星运行以来，“火星快车”上的其它科学仪器早就发现火星拥有冰冻水。早在2004年1月23日，欧空局就发布公告称，“火星快车”仪器对火星南极上空水蒸气分子进行了分析，确认该地区存在着水冰，且未被干冰全部覆盖。同年3月17日，法国空间天体研究所称，“火星快车”发回的光滑影像显示，火星南极有3个区域中明显含有水冰。2005年2月22日，欧洲专家们指出，通过对“火星快车”传回的照片的分析，在火星北纬5度、东经150度的名为“极乐世界”的平原发现了一处冰冻水域。冰海平均厚度达45米、长度900公里、宽度800公里，覆盖了72万平方公里的面积。上述发现，虽然比不上雷达探测这么准确，但是仍然可以起到互相印证的作用。 水中可能存活生命 水是孕育和存活生命的重要条件。既然火星地表下面储有流动水或者湖泊，那么其中就极有可能存在着生命。用地下分层探测雷达发现的深藏在地球南极冰盖以下3公里的沃斯托克湖中活动着水生物就是明证。以前有的专家就曾作过论述，如果在火星地下发现了储藏的液态水，就可用以此类推的方法，断定其存活着生命物质。 今年2月23日，美国航宇局马歇尔航天飞行中心的专家理查德胡佛在一份研究报告中就曾说，在阿拉斯加州福克斯镇新发现的一种约于3万年前进入冰冻状态的生命形态显然一直活着，因为一旦解冻就开始游动。鉴于在此前一天欧洲专家宣布火星赤道附近有冰海且被一层灰尘覆盖着，胡佛认为，这层灰尘受到阳光照射时，有可能将热量传递到冰层，从而产生地表下的水层。他说：“那些水层是微生物活动的理想区域，这片冰海的存在意味着火星上存在生命的可能性大大增加”。同时，他还认为，阿拉斯加冻土中发现的活细菌提出了另一种可能性：单细胞形成的动态生物可能还活着，冻存在火星冰海中。目前的最新发现，确实证明火星赤道附近存有200公里长的冰痕，说明胡佛的推论仍然具有重要的参考价值。 综上所述，不难看出，“火星快车”用先进探测雷达所做出的最新发现，不仅表明火星上有液态水、冰冻层和冰海，其中可能存在生命，而且为寻找火星生命提供了前所未有的宝贵线索和便捷途径。不用说，火星水源的发现，对本世纪30年代人类选派航天员登陆火星并进而设法利用火星水资源等都具有重要作用。关于火星
星人”与“黑生物”时已初冬，火星40年未遇、几乎覆盖整个火星表面的巨大尘暴尚未散去，2001年11月上旬，西班牙科学家对火星又有了新的发现，火星再次吸引了人们的目光。“火星上存在黑生物”！这是匈牙利科学家最近在分析美国“火星全球勘探者”发回的照片后做出的判断。匈牙利科学家认为，火星南极有活的生物体存在，其生存类型相当于地球南极生物。这个匈牙利科学家小组指出，照片上显示，在火星冰雪覆盖的南极环形山有几千个黑色沙丘点，这说明在冰层下的地面有生命体，它吸收太阳能将冰融化，为自己创造生存条件。在地球南极冰雪覆盖的湖泊，也曾发现同样的情况。问题在于处在火星那样严酷的自然条件下，这一保存生命的方式能否正常存在。其他国家的科学家认为，匈牙利科学家的设想新奇大胆，但是要确知火星上是否存在生命，只有在新的探测器降落火星，甚至只有在人类登上火星后才有可能。不过，我们还是想对火星生命做一番同样大胆而不失科学依据的猜想。
随着几年前俄罗斯花费数亿美元建造的火星探测器轰然一声化为乌有，美国的火星探测器先后踏上迢迢征途，火星和火星生命的话题成为舆论关注的热点。10月29日，已飞临火星的美国火星探测器“2001火星奥德赛”，把它拍摄的第一张火星表面图像传回地球。此前一个星期，“奥德赛”开始接近火星，并两次进入火星大气层。“奥德赛”此行的目的是在火星上找水并观测火星地表，它虽然不能马上确认火星上是否有水和某种类型的生命，但可以判断火星哪些区域有这种可能。我们可以把“奥德赛”视为人类登陆火星前的探路尖兵。
火星有诞生生命的可能性吗？
火星在形成之后的一段时期中，据认为与地球有着同样的演化历程，也就是曾经存在海洋，有奔腾的河流和冒着浓烟的火山。对此，火星表面有大量残迹可以说明，曾因水流而形成的“泪滴”状沙洲地貌就是物证之一。
科学家曾做过这样的实验：把宇宙射线中的主要成分——质子流通过加速器照射火星原始大气——氧化碳、二氧化碳、氮及水蒸气的混合气体，分析生成的主要成分。实验证明生成了乙氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸等多种氨基酸。根据这种实验结果判断，火星原始环境与地球同样有生命诞生的充分条件。
火星上曾经诞生过怎样的生命呢？试用地球的情况为例做一点说明。地球从40多亿年前形成开始，经历了10亿年的化学演化过程，导致了原始生命的诞生。这种原始生命可能是具有原核细胞的简单细菌，也就是拥有为繁衍所需的携带少得不能再少的遗传信息的遗传基因，为了能量代谢把微乎其微的酶用膜包裹起来的构造简单的东西。此后又经过20多亿年，这种简单生命才进化为真核生物。
这个过程在火星该是怎样的呢？正如前面谈到的，在形成后大约10亿年中，原始火星上有海洋，也有温暖湿润的大气，所以火星上出现与地球曾出现过的类似简单生物并不是难以理解的事。当然，海底的热水出口周围也应当是火星生命诞生的场所。但是此后火星慢慢“冷却”，生命进化的步伐变慢了，现在不清楚火星上是否出现过真核细胞生物。如果“冷却”的过程是异常缓慢的话，具有真核细胞，能进行光合作用的藻类生物有可能繁殖。如果“冷却”是急速进行的，火星上的液态水就会消失，那么不要说真核细胞，就连原核细胞是不是能出现都很难说了。
由此说来，火星是从什么时候、怎样“冷却”的，将是解开火星生命之谜的钥匙。火星表面存在大量超氧化物，火星上有水，通过发生化学反应生成了氧气，火星生命也许一跃而获得了呼吸氧气的生存形式，因此我们不能忽视火星上曾诞生过相当复杂生命的可能性。
目前，解开这一疑问的关键在于研究资料不足，在不远的将来通过对火星的探测，以上问题应当能弄清楚。
火星存在生命的可能性有多大？
火星有很多地方与地球相似，在望远镜发明之后，许多天文学家对火星进行了不辍的观测，他们的观测得到了很多科学结论，也看走了眼，不由自主地走过一些弯路。意大利天文学家斯基帕雷利就是这样一位天文学家。1877年8月火星大冲时，他在观测火星时发现，火星表面有许多线条状的地貌，他认为这是人工而成的运河，于是“火星人”之说不胫而走。19世纪末，不少描写“火星人”的科幻小说相继问世，最著名的当然要算是英国科幻作家威尔斯的《大战火星人》。无独有偶，美国天文学家洛韦尔在自己建造的天文台，从19世纪末到20世纪初的长时间里，对火星进行了认真的观测，并拍摄了大量照片，他宣布，在火星上发现了500多条运河，“运河是人工开凿的”，这无异于宣布“火星人”的存在。
随着人类观测手段的长足进步，火星的真实面目逐渐呈现在我们面前：火星的自转周期比地球多半个多小时；火星的一年是687天，差不多是地球的两年；火星的直径约为地球的一半；火星的体积不到地球的六分之一；火星的质量仅是地球的十分之一。火星大气比地球大气稀薄得多，主要成分是二氧化碳，占95％，其中3％是氮，氧气和水蒸气含量极微。但“火星上究竟有没有生物”这个古老的疑问，至今没有得出确切的答案。
人类对火星生命的直接探索是在1976年，“海盗”号火星探测器首当其冲，此举距今已25年了。遗憾的是，当时“海盗”号否定了火星生命的存在。我们从那时“海盗”号拍摄的火星表面照片看到，整个火星地表都覆盖着红褐色，直径40厘米左右的岩石遍及视野，给人荒凄之感，没有一丁点儿绿色。天空就像地球的晚霞那样是火红色的。
火星上存在不存在生物，现在谁都难以断言，可是除了地球，在太阳系的行星当中，火星是最有可能诞生生命的。这种看法的根据就是火星上有水。火星曾存在过海洋，那么这些水跑到哪儿去了呢？要明白无误地回答这个问题，现在还没有掌握足够的资料，但是作为回答之一，在火星的极冠至少存在冰。在火星的南北极存在着冬季形成的季节性极冠，以及长年存在的极冠。季节性的极冠是由大气中的二氧化碳凝结而成，而长年存在的极冠主要是由水冷凝而成。火星北极冠直径1000公里至2000公里，厚度为4公里至6公里，扩展至北纬75度附近。
南极冠要小得多，直径为300公里至700公里，厚度为一两公里，位置在南纬86度以上。据认为，极冠之下是作为永久冻土的冰层，冰的总量如果折合成水的话，可以覆盖整个火星表面，水深达6米至500米。火星上存在如此大量的冰的事实是极令人吃惊的。尽管没有资料说明火星表面存在液态水，但是火星与地球相似，自转轴是倾斜的（地球自转轴的倾角是23．5度，火星自转轴的倾角是25．2度），因此一年中有四季的变化，极冠冰盖的周边部分将会或溶或冻。根据“海盗”号的观测，发现过火星地表的霜降，也就是说，在这种时候暂时存在液态水，由此可以推测某种生物也许至今仍能繁衍。
火星上存在怎样的生命？
科学家曾模拟火星环境制作了一个实验装置，把各种各样的生物置入其中进行生存实验。对地球形形色色的生物来说，大型动物和植物用这种装置来实验当然是不行的，从物种多样性来判断决定采用微生物进行实验，其中除了有充斥我们身边空间的霉菌、细菌外，还有只能在特殊环境（如高温或低温环境，无氧环境）中才能生存的那样一些“极限”微生物，也就是说采用尽可能广泛的微生物来进行实验。
生存实验结果表明，枯草菌的孢子、黑酵母菌孢子，乃至厌气性细菌和藻类在这个实验装置中生存的可能性都很大。为了解决火星极冠冰下埋藏的微生物是如何生存的，科学家用构成火星大气的气体覆盖在枯草菌孢子上，然后用达到照射2000年以上剂量的紫外线和宇宙线照射，它们几乎全部安然无恙。根据这个实验推测，在现在火星环境中，某种微生物也许能少量存在也可能繁殖，就算不能繁殖，其生存的可能性也是相当大的。
该到火星什么地方去探索生命？
说到探索火星生命，首先必须考虑到火星的地质年代和地形。在40亿年乃至35亿年前，火星同地球一样也有海洋，此后才逐渐“冷却”成为今天这种冰冷的行星，所以火星如果诞生过生命可能是在“冷却”之前的时期。现在认为，地球就是在这个时期诞生了原始生命，单细胞生物繁衍起来。
该到火星什么地方去探索生命呢？在火星地形中，火星北半球火山口少的地区是比较新的地层，是生命诞生以后才形成的。从地质年代来看，大约在40亿年到30亿年前火星南半球形成的高原是由古老地层构成。因此，探索火星生命的首选地域应当是这种具有古老地形，特别是由流水冲刷形成的“水手谷”等地域。所幸火星上没有地球上的岩盘运动，古老地层古今如一。不过在这种地区找到仍生存的生物可能性不大，主要目的应是寻找原始生命的微小化石。如果找到现在火星上仍生存的生物有可能的话，那应当是在火星极冠的周围地区和地下永久冻土的含水层。
为了生存地球型生物，水的存在是必不可少的条件，根据前面谈到的实验结果推测，在目前火星环境下有水存在的话，低温中的厌气微生物和原始营光合作用的细菌生存是有充分可能性的，或许它们仍处在缓慢的进化过程中。
采用何种探测方法更好？
1976年在美国执行的“海盗计划”中，“海盗”1号着陆舱在火星普拉尼蒂亚平原软着陆，“海盗”2号着陆舱在火星乌托匹亚平原软着陆，进行火星生命探索。“海盗”号探测器此行的目的是在火星表面寻找生命的征候。遗憾的是，“海盗”号探测器没能发现生命的迹象。但是，所有对维持生命所必需的元素，在火星表面都找到了，这是意义深远的。那时，“海盗”号为了探索火星生命，采用了当时最先进的技术，而今天看来大有改进的余地。现在有了解决“海盗”号实验中疑点的非常特殊的方法：这就是把荧光显微镜与图像处理法相结合的方法。在适当条件下，使用某种化学物质就能产生与生物具有的酶反应发出荧光的物质。这就是让生物体发出荧光的原理。把这种化学物质掺入土壤试料，放置几分钟后用荧光显微镜观察，如果存在生物它就会发出荧光。这种方法操作简便，结果也很可靠。把这种方法应用于地球土壤，能够一个一个地检测出微生物细胞。进一步选定染色条件，还能相当容易地判别生物是死的、活的，或是死了，但仍在进行某种程度的分解。这种方法无须添加培养液加以培养，所以对于探测未知生命是很合适的。这种方法的有利之处还在于，能够把试料置于接近本来状态进行分析，可以同时了解生物的生态。如果把这种方法与遗传基因分析使用的“PCR法”配合使用的话，还可以了解哪种生物属于怎样的种类。在今后对火星生命的探索中，应当把荧光显微图像法和遗传基因分析法等直接探测方法与“海盗”号采用过的气体摄谱仪和质量分析法兼施并用。
在实际对火星进行探测之前，积累“从宇宙探测地球生命”的资料是必要的，也就是启用围绕地球运行的地球观测卫星，遥感观测沙漠和西伯利亚永久冻土地带，检测出沙漠的水分和有机物，测定永久冻土地带的生物生态和冻土的厚度等，现在应当立即着手进行实验，为即将实现的火星生命探索做好准备。
知识链接：火星有生命？
大约46亿年前当太阳系形成的时候，地球和火星也差不多同时诞生了。今天我们观测到的火星表面到处覆盖着沙漠和岩石，可是火星一度曾是拥有海洋和温暖气候的行星。
随着人类观测手段的长足进步，火星的真实面目逐渐呈现在我们面前：火星的自转周期比地球多半个多小时；火星的一年是687天，差不多是地球的两年；火星的直径约为地球的一半；火星的体积不到地球的六分之一；火星的质量仅是地球的十分之一。火星大气比地球大气稀薄得多，主要成分是二氧化碳，占95％，其中3％是氮，氧气和水蒸气含量极微。但“火星上究竟有没有生物”这个古老的疑问，至今没有得出确切的答案。
人类对火星生命的直接探索是在1976年，“海盗”号火星探测器首当其冲，此举距今已25年了。遗憾的是，当时“海盗”号否定了火星生命的存在。我们从那时“海盗”号拍摄的火星表面照片看到，整个火星地表都覆盖着红褐色，直径40厘米左右的岩石遍及视野，给人荒凄之感，没有一丁点儿绿色。天空就像地球的晚霞那样是火红色的。
对地球生命而言，约在30多亿年前在水的环境中出现了氨基酸、核酸碱这样一些低分子有机化合物，由这类化合物生成了生物高分子——蛋白质和核酸。以碳化合物为核心，有机化合物通过一系列反应之后生命便出现了。科学家们一般认为，地球的原始大气以一氧化碳、二氧化碳、氮和水蒸气为主，很多科学家采用与曾在1953年进行的著名的“米勒实验”同样的实验方法，制成了种类颇多的氨基酸和核酸碱。
与这种化学演化实验的验证不同，近年一些研究表明，海底热水出口是地球原始生命诞生的场所。但是对生命诞生而言，最重要也是必不可少的核酸、蛋白质等生物高分子，以及作为细胞的构成物质——十分要紧的细胞膜，究竟是怎样生成的直到今天还没有弄清楚
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