来自太阳的第四块岩石，火星早已捕获了大众的想象力和科学兴趣。几十年来，探索这颗红色星球的机器人一直在回想着一个充满惊人美景的陌生世界的照片。

山脉比珠穆朗玛峰高三倍，峡谷比大峡谷长五倍，火星是冒险旅行者的天堂。由于其尘土飞扬的气氛，随着季节而变化的极地帽，以及大约24小时的天数，火星在地球上足以召唤人类游客。

作为NASA的下一个重要任务，InSight着陆器准备在11月下旬降落，看看有关火星尚未解决的一些最大的谜团 - 包括我们在人类踏上火星土壤之前可能永远不会知道的一些事情。

液态水今天在火星上流动吗?

今天的火星大气层非常寒冷和稀薄，表面上的液态水应该蒸发或冻结在土壤中。然而，四十多年来，火星太空船拍摄了数百个干涸的河道和峡谷的照片，这些河道和峡谷可能是在遥远的过去被快速流动的水雕刻而成。

那么所有的水都去了哪里?科学家认为，这些被侵蚀的特征可能会在火星温暖和潮湿的时候遗留下来，并且其中一些可能仍然被锁定在地下，如冰或甚至是深层液体储层。

俯视火星的轨道飞行器已经显示出大量的冰水冻结在行星的两极。2015年，来自美国宇航局火星侦察轨道器的图像显示出强有力的证据表明液态水可能在现代火星表面间歇性地流动。根据轨道飞行器的数据，研究人员在许多陡峭的火山口斜坡上发现了水合矿物的化学指纹，此前曾发现过神秘的黑色条纹。

在温暖的季节，有可能的火星水会在这些山丘上流动，当它变冷时会消失。但是，如果不仔细研究，很难确定这些反复出现的特征是否确实是由水或简单的干污流造成的。

与此同时，欧洲的火星快速轨道探测器使用地面穿透式雷达探测行星南极冰盖下19公里长的湖泊的迹象。科学家认为，地下湖因其集中的海水性质而能保持液态。科学家们表示，火星可能在其极地地区散布着许多如此大的水库。寻找他们并弄清楚如何获得他们的赏金对于将来访问火星的潜在人类探险家来说至关重要。

为什么北半球光滑，南半球严重陨坑?

在20世纪70年代，美国宇航局的维京飞行任务首次完成了对火星地形的全面调查。从那以后，科学家一直在为这个星球为什么有两个面而感到困惑：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公里之间。

理论认为，内部地质过程，如地幔中的热对流，可能形成了火星现今的特征。由于这个全球盆地充满了巨大的海洋，这个行星的北半部也有可能随着时间的推移而磨损。

然而，其他研究对这种奇异的二分法提出了更为暴力的假设：也许是一颗大小的小行星，大小与地球的月球大小相撞，在 39亿年前撞击了地球的南极。这种毁灭性的影响可能是火星上的一个决定性时刻，搅动了一个岩浆海洋，引起了红色行星的火山活动，而这反过来可能会喷出造成南部高地的物质。

弄清楚红色星球过去的这一方面可以帮助科学家更好地了解未来探险家可能想要降落的地方，以找到建立持续人类存在的最佳资源。

什么在火星大气中产生甲烷?

在过去的几年里，地球上的望远镜和火星轨道探测器都在火星上探测到甲烷的痕迹 - 气体可能是当今生物活动的结果，或者可能代表其他地质过程。

最近，美国国家航空航天局好奇号火星探测器的调查结果表明，火星上甲烷含量的低水平在几个月内飙升了十倍。这表明甲烷正在持续产生，甲烷可能正在排放并迅速分散在火星车的Gale Crater着陆点周围。虽然地球大气层中的相同气体主要是生物活动的结果，但科学家们表示，这些火星观测并不一定是微生物生命的核心证据。

美国宇航局认为，这种甲烷的来源是好奇号以北，但几乎不可能确定它的精确位置。甲烷源暂时可能仍然是一个谜，因为火星车不朝那个方向前进，而是将目光放在调查火山口中央山的层状岩石上。

火星上有生命吗?

我们所知道的生命的主要成分是液态水，它在火星上存在的迹象使人们希望找到过去或现在的生命签名。但是火星表面是一个苛刻的地方，气温波动很大，对有害的紫外线辐射几乎没有保护。

许多科学家认为像盖尔陨石坑这样干涸的湖床可能会在地表附近藏有化石或过去有机生命的痕迹，美国宇航局即将到来的大型任务，现在称为2020火星探测器，将寻找这些痕迹。与此同时，地球上极端的生命形式 - 包括生活在地球内部深处的微生物的迹象 - 希望今天在火星上存在某些东西。(然而，一些专家认为，将人类送往火星将会破坏对外星生命的追捕)。

人类可以生活在火星上吗?

这场比赛正在向人类发送火星，NASA的目标可能是在2030年代中期开展火星任务，以及世界各地的公共和私营企业开发必要的技术。

但是，如果人类要在火星上生存，那么他们将不得不独立于地球生活和工作，并从红色星球的自然资源中谋生。栖息地可能需要建在地下，以保护人们免受危险的宇宙辐射。在火星上种植食物也将是一项挑战，因为火星车已经证明表面土壤是无菌的，并且充满了被称为高氯酸盐的有毒化合物。

雄心勃勃的太空工程师甚至正在制定下一代核能，化学能和太阳能技术的计划，这些技术不仅能够在火星上推进科学研究，而且还可以为自给自足的人类栖息地奠定基础。在地区或全球沙尘暴期间，为了在数周的黑暗中幸存，必须建造更高效的燃料电池和电池。挖掘靴子下的泥土和岩石对于呼吸空气，清洁饮用水，火箭燃料和基础建筑材料至关重要。

解决这个谜团的唯一方法就是让第一次探险到火星起航。当这种情况发生时，毫无疑问，我们大多数人都会被粘在我们的屏幕上，急切地等待人类在火星上建立下一个前哨站。