为什么火星没有生命？看似复杂的问题，可能有一个简单的答案

在太阳系中，一共有八颗行星。这些行星各具特色，却也有些相似之处，甚至有的还非常相似。比如木星和土星，都非常巨大，它们的体积比较类似，被称为太阳系的双胞胎。更远的天王星和海王星，在尺寸上更加接近，也被称为一对双胞胎。


那么，太阳系中哪颗行星比较像地球呢？

从体积上讲，自然是金星。但是，如果从表面环境的角度出发，另一颗行星就更像地球了，这就是火星。虽然一颗是蓝色行星，一颗是红色行星，但地球和火星之间的确有些相似之处——

二者都是岩石行星；
火星表面最低温度虽然有点恐怖，但最高温可以达到15℃，对于地球生物来说比较适宜；
地球自转周期为23小时56分4秒，火星为24小时37分27秒，非常类似；
地球自转轴倾角为23°26′，火星是25°11′，这意味着两颗行星都有明显的四季变化。

可以说，火星和地球的确有很多相似之处，只不过半径比地球小了一半左右，所以又被称为小地球。

正是由于有了相对接近地球的环境，火星也被看作是人类下一个殖民地的首选，甚至有很多科学家推测火星在数十亿年前曾经非常宜居，甚至还很有可能孕育过生命。

不过，这些想法目前都还没有得到实践或证实，因为不论以前如何，今天的火星是真的荒凉，毫无生机。很多科学家对于这个问题也充满了好奇：为何曾经比地球还宜居的行星，如今变成了一颗死寂的行星呢？

长期以来，科学家们提出过许多种理论，至今没有定论。一颗星球上的气候演化，尤其是跨越数十亿年的岁月，的确非常难以捉摸，更何况人类甚至还没有机会踏足上去进行实地考察。不过，最近的一项研究指出：火星上今天没有生命的原因，追根溯源找到的诱因，可能非常简单，那就是刚才提到的一个字——小。

地球直径为12756公里，火星则是6779公里，是地球的53.14%。它的密度也比地球小一
点，所以质量也比地球小得多，只有地球的10.74%左右。质量小，意味着引力也小，通过简单的计算就可以得出，火星表面重力仅有地球表面的38.67%左右。

引力对于一颗星球的生物来说至关重要，太大了会导致生物难以长大甚至无法出现，但太小了也同样会让生命变成不可能，火星就是一个例子。它的引力太小，所以很难束缚住生命所必需的一些因素，比如水。

水的两个性质，让它非常特殊。它是许多物质的溶剂，给许多化学、尤其是生物化学提供了反应的环境，所以是生命出现的基础；同时它还能够挥发形成水蒸气进入大气中，但大气又比较容易逃逸。一颗引力不够强的行星很难约束自己的大气成分，火星就是吃了这个亏。

美国圣路易斯华盛顿大学的行星科学家王昆表示：“从一开始，火星的命运就已经确定了。一颗岩石行星想要维持足够的水分以满足宜居性和板块构造的需求，需要达到一定的尺寸阈值，而火星没有达到这个质量。”

科学理论不能来自于直觉，而是需要有切实的证据。

首先，火星上曾经有大量水资源的事实，基本上已经广为接受了。从今天现存的一些水冰以及火星表面残留的当初水体形成的地形，就可以说明这一切。包括一些流落到地球的火星陨石，也可以证明：火星的确是从一颗拥有丰富水资源的行星演变成今天这样的。所以科学家才可以开始考虑下一个问题：火星是如何失去自己的水资源的？

对于这个问题，有人认为是因为火星没有磁场，所以大气中的水蒸气等成分被太阳辐射给带走了。不过，王昆等人认为，或许仅仅是引力不够大这个直观的因素，就能够说明问题，所以展开了这方面的研究。

想要研究火星如何失去水蒸气的，的确不容易，不论从时间上还是从空间上，我们都不可能亲眼见证。好在研究团队们找到了一个很好的工具——具有放射性的钾的同位素，它的比例可以很好地反映行星内部物质的挥发情况。

至于对这些钾的同位素的研究，研究团队有很好的分析对象，那就是20块火星陨石。这些陨石曾经在火星表面，后来在天体撞击中被轰炸到太空，落在了地球表面。通过对其内部元素的分析，科学家可以确定它们的故乡是火星。

研究团队对这些火星陨石进行了分析，然后与地球、月球以及一颗名叫灶神星的小行星进行了对比。结果表明，火星的挥发性物质含量的确比地球少，而且比月球和灶神星多，这个排序也和这些天体的水分含量排序相同——地球有大量的水资源，而火星虽然很少，却也位居第二，超过了另外两颗比它小的天体。

除此之外，研究团队还分析了δ41K值与表面重力、Mn/Na "挥发性"比例等方面。所有
这些分析都证明，火星的质量不足以将水牢牢地控制在自己的表面和大气中，最终从一颗流淌着大量江河湖海的行星变成了今天这颗干枯的世界，生命的可能也终于消减为0
了。

这次研究也有助于我们在宇宙中寻找宜居的系外行星，那就是从尺寸上进行约束。正如王昆所说的那样：一颗系外行星的直径和质量是最容易测量的参数，所以我们完全可以先从这个方面判断某颗系外行星是否有孕育生命的可能。当它通过这个标准后，我们再考虑其他问题。