①火星“人像”之谜
从曾经喧嚣一时的巨大的“火星人脸”，到不久前发现的在火星荒漠中“等车”的“火星裸女”，火星的奇异地貌引起人们无限的遐想。
②火星生命之谜
有足够多的理由让科学家相信，火星上一定存在生命，不过它们极有可能不是“人”，而是一些小小的微生物。
③载人登陆火星
要想弄清火星上究竟有没有生命，最好的办法是直接派人上火星去找。然而，载人火星之旅面临太多悬而未解的难题。
2008年1月底，有人声称在一张由火星探测器拍摄的火星表面
照片上发现了一个疑似“火星人”的图像，由此再次引发人们对火星生命的探索兴趣。其实，火星生命问题早在100多年前就开始引起世人关注，但“火星是否曾有过生命，或者今天是否仍存在生命”这个疑问迄今仍无确定的答案，而且很可能在今后较长一段时间里也难找到答案。那么，人们为何如此向往寻找火星生命？为什么很多科学家倾向于认为火星存在或曾经存在过生命？究竟怎样才能寻找到火星生命？
火星“人像”之谜 从曾经喧嚣一时的巨大的“火星人脸”，到不久前发现的在火星荒漠上“等车的火星裸女”，火星的奇异地貌引起人们无限的遐想。
2008年1月底，媒体报道，一张最新公布的火星照片显示，在火星岩石上有一个疑似“火星人”的图像。
这张照片是由目前正在火星上漫游的“勇气号”火星探测器不久前发回
地球的，
美国宇航局的工作人员将其传到了官方网站上。这张照片原本很小，但被业余天文爱好者放大后，竟然在画面上出现了一个“女火星人”，“她”赤裸地站在一块突出的岩石上，向前伸出一只手臂，那姿势仿佛正在等候什么，在“她”的四周是一片枯黄的荒漠。对此，有媒体调侃说：“如果这位火星小姐是在等巴士的话，那么她未免也等得太久了。”
探测器真的拍到了“火星人”吗？科学家指出，那不过是一块形状奇特的火星岩石，只是由于拍照时光线、阴影等原因，给人造成了视觉上的错觉。在心理学上，这被称作“空想性错视”，与一些人产生“云中有人”幻觉是同样的道理。事实上，如果你仔细观察这张火星照片，你还可能发现好些在外形上跟地球上的犰狳、蛇等相似的岩石。比如，在一张火星表面照片右下角的沙砾中，就有“一只戴着飞行员护目镜的蜥蜴”——其实那不过是一块跟蜥蜴形似的岩石。
事实上，“火星生命爱好者”试图从探测器拍摄的火星图像上寻找所谓“火星生命证据”并非第一次。
1975年，美国先后发射了“海盗1号”和“海盗2号”两艘火星探测飞船，这两艘飞船的着陆器分别于1976年7月和8月在火星上成功着陆。同年7月底，美国宇航局公布了一张“海盗1号”拍摄到的火星表面照片——看起来它很像一张人脸，冷冷地向上凝视。美国宇航局的专家解释说，“人脸”其实是巨大的岩石，看起来像人脸完全是由光影造成的错觉。尽管如此，这张照片还是激起了公众对火星的强烈兴趣，成为各大媒体的热门话题。这块大石头被越传越神，有人称它像埃及法老的脸，有人干脆说它是火星上曾经存在高度发达的文明的证据，而“人脸”所在的火星北部基多尼亚地区则被奉为“圣地”。
为了平息这场争论，上世纪90年代，美国宇航局负责人承诺在下一次美国宇宙飞船经过火星基多尼亚地区时，将再拍一张照片。后来，美国“火星环球勘测者”探测器于1998年和2001年分别传回两张照片，无论在哪一张照片上，那块大石头看起来都不像人脸。2003年，欧洲航天局的“火星快车”探测器拍到一张清晰度极高的照片，再次证明“火星人脸”不过是一大块露出地面的岩层。至此， “火星人脸”之争终告结束。
“火星上可能存在生命”的观点已经流行了几个世纪，但科学家对火星生物究竟是什么模样可以说是一无所知，要知道，迄今为止，还没有任何实际观测证据可以断定火星上存在生命，哪怕是最简单的生命，更不要说最高级的生命——人。
奇特的火星地貌 火星表面的确有不少地貌特征十分怪异，让人不禁联想到地球上的某些生物或非生物，科学家戏称这些地貌为“蜘蛛”、“花边”、“蜥蜴皮”，等等。火星地貌为什么会这般奇怪？长期以来一直是一个谜。直到2007年11月，美国宇航局的科学家宣布，他们已经发现了一些火星奇特地貌的形成机制。
火星南极有一块被称为“
神秘地带”的地区，顾名思义，这个地区一度让科学家感到迷惑难解。不过，
太空飞行器对火星的最新观测结果有力地支持了这样一种理论：春季到来时，冻结在火星极地冰帽（冰盖）下面的二氧化碳变成气体爆发出来，这一过程很可能塑造了千奇百怪的火星地貌中的一部分。
和地球一样，火星在自转和环绕
太阳公转过程中也会有季节变化。在火星南半球的冬季，火星大气中的一部分二氧化碳冻结在由气体构成的半透明的冰帽中。春季到来时，阳光穿透冰帽，开始加热下面的岩石表面。火星岩石呈红色，色彩较暗，所以易于吸收太阳辐射。表面岩石被加热后，反过来又自下而上地加热冰帽，从而导致冻结的二氧化碳升华成气体，并在冰帽下面聚集。随着气体越积越多，气压上升，气体最终就从冰层中那些“防范薄弱点”喷薄而出，将一部分二氧化碳气体重新吐回火星大气层。气体在回归大气层的过程中，将火星表面的一部分尘埃随之带走，这些尘埃最终落在冰帽上面的扇状结构里。这一过程为火星所独有，在地球上是看不到的。
随着表面物质被喷射气体“劫走”，火星表面就被刻蚀出结构复杂、形态怪异的道沟，其中一些看上去很像是蜘蛛，实际上是多条细长的道沟从一个中心点发散出来形成的。另外一些道沟的分布形态则像是花边或是蜥蜴皮。至于火星道沟为什么会形态万千，仍是一个尚未完全破解的奥秘。据推测，这可能跟冰帽下面各处地形的差别或气体移动方式的差异有关，但有一点是肯定的：一定有某种或多种机制导致了火星的不同地貌。
在火星道沟地貌的覆冰上面，散布着不少由火星表面材料构成的扇状地带。随着春季的慢慢离去，阳光照射强度越来越大，这种“扇子”也越来越多。最终，等到火星夏季来临时，所有的冰都蒸发掉了，剩下的就只是火星表面上的那些精细的“疤痕”。
火星生命之谜 有足够多的理由让科学家相信，火星上一定存在生命，只是它们极有可能不是“人”，而是一些小小的微生物。
十几年前，天文学家们还以为火星不会带给他们多大的惊喜，因为这颗红色的行星早就死了：没有活动的火山，没有有趣的地质，没有流水，更没有生命。然而，仅仅才过了十来年，人们对火星的认识就已经天翻地覆。美国和欧洲的探测器对火星的最新考察结果显示：火星不仅过去很可能有过江河湖海，而且至今其表面仍可能存在液态水；火星上的巨型火山并没有死亡，只不过是在暂时休眠，它们有朝一日一定会再度凶猛爆发；火星的地质精细、复杂，就连科学家对它的成因也迷惑不解，这暗示地球在宇宙中并不是一颗最典型的行星。有足够多的理由让人相信，“火星人”依然生龙活虎——即使它们不是“人”，而是一些小小的微生物。
对于火星生命，地球人一直心驰神往。早在1887年，当火星靠近地球时，意大利天文学家乔万尼·斯恰帕雷尼就以为自己看见了火星上的“运河”。美国波斯顿金融家波西瓦尔·洛威尔的想象力更丰富，他认为那些“运河”是火星人为了将冰冻两极的水引至干旱沙漠而开凿的。
1924年，当火星又一次靠近地球时，无线电操作员们曾以为自己捕捉到了火星人用莫尔斯电码发给地球人的信息。随着H·G·威尔斯的小说《
世界之战》的出版并改编成电影，以及1938年奥森·威尔斯耸人听闻的广播节目，存在“火星智慧人”的观点更是甚嚣尘上。奥森·威尔斯在一次广播节目中声称，“火星人已经入侵地球！”把当时正收听广播的纽约人吓得魂飞魄散。
不过，到20世纪60年代，随着首批火星探测器飞临火星，人们这才知道，火星其实是一个对生命充满敌意的世界——大气稀薄且不可呼吸，难以阻挡来自太空的强力、致命辐射；表面遍布陨击坑，这让火星看上去更像月球而非地球；表面温度低至零下55摄氏度，根本不可能存在液态水，当然也就不可能存在类似地球生命的生命。事实上，火星寒冷无比，以至于在冬季其1/4的大气都被冻结在两极。不仅火星大气中缺乏氧，而且火星还有一个
全球性的臭氧洞，这使得火星表面暴露在太阳的致命紫外线辐射之下。
不过，这些早期的探测也显示出了火星惊人的地质情况：比地球上任何火山都大的火山，能够装得下整个阿尔卑斯山的巨大峡谷系统，暗示火星曾有过潮湿、温暖气候的干涸河谷。但是，到1976年3月，当美国宇航局发射的两艘“海盗号”探测器登陆火星并报告负面探测结果之后，火星生命看起来完全没指望了。
20年之后，对火星生命的希望之火被重新点燃。当时，美国宇航局的一个研究小组宣布：在火星陨石ALH84001中发现了火星细菌化石。这一发现再次激起国际社会对探索火星生命之谜的广泛兴趣，尽管对这一当时引起极大轰动的发现至今仍存在很大的争议。
与此同时，生物学家发现，地球细菌对那些地狱一般的环境竟然有着十分惊人的适应能力：微生物能在水温高达113摄氏度的热泉中生存，能在比汽车电池酸性更强、或充满有毒化学物的池塘中存活，能在位于地面下好几千米的地壳裂缝中求生，能在核反应堆的强辐射环境中繁茂（肯定也就无需担忧火星的臭氧洞问题）。与火星更有可比性的是，在地球南极远低于结冰点的温度下，细菌照样
生活、繁衍。
随着“火星全球勘测者”、“火星探路者”、“火星快车”、“勇气号”和“机遇号”火星车等美欧探测器对火星进行的、持续至今的最新几轮探测，火星带给人们的惊喜越来越多：火星上不仅有新近形成的河沟，而且有些湖底至今仍有可能时不时被水淹没，湖中或许包含某种天然抗冻剂，从而让火星湖水能像地球南极湖泊那样在零下50摄氏度的低温下依然呈液态；火星上存在新鲜的岩浆，这暗示那里仍然有火山活动。
事实上，科学家们已经意识到，在认识火星之前，必须更全面地认识地球的两极地区。几十年来，他们一直假定红色的火星平原跟炎热的地球沙漠相似。现在，科学家们正在调查南极洲的干旱山谷尤其是位于加拿大北极区域的德文岛，这片寒冷的荒漠曾经遭遇过一块大陨石的撞击，在这一点上，它和因为陨击坑而伤痕累累的火星表面有着相当的可比性。
有人指出，上述调查结果也推翻了另一个广泛流行的火星理论：火星曾经像地球一样温暖、潮湿，后来随着大气的丧失而变成了现在这样的寒冷荒凉世界。恰恰相反，火星很可能一直就像它现在的模样——冰冻却活跃着。不过，这一观点目前仍存在争议。
如今，科学家已经几乎100%肯定火星过去曾有过、并且至今仍可能存在液态水。这一点非常重要，因为有水就可能孕育生命。至于火星过去或现在是否有生命，目前仍在进一步探索之中。科学家采用的一种方法是探测火星岩石中的碳：假如这些碳是在生命活跃时排出的，轻质的碳-12原子数量就会显著高于碳-13。探测器还将闻一闻火星大气，看看其中是否包含着诸如甲烷之类的化合物，因为存活的生物体通常会产生这些化合物。
当然，这些不过是探测器所能得到的间接的观测结果。要想查明火星上究竟有没有过生命，最好的办法还是派人上火星去实地寻觅，但是这一天恐怕还要等几十年才能到来。
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