火星与地球一样处于太阳系中的宜居带内

随着人类社会的不断发展，我们对地球资源的开采力度逐渐增大，地外资源的开发和利用就必不可少。，作为距离地球 近的星球之一，由于其独特的地形地貌，以及与地球类似的某些物理特性，引起了人类对火星探测的浓厚兴趣，火星多年来也一直被科学家们视为人类移民的首选星球。要想了解人类在火星上是否可以生存，就要了解火星的环境，而其中，水和大气是 为重要的两大要素。

那时，火星有较厚的大气层，地面也有河水流淌

大约在40亿年前，地球的近邻，红色星球——火星，曾经历了温暖湿润的时期，，一些科学家认为，这种环境使得早期火星成为非常特别的星球——它曾是一颗有机会孕育出生命的行星。

早已不见曾经的湿润景象

但今天，我们观测到的火星十分干旱，，只剩下遍布的火山、无垠的沙漠以及幽深而干燥的裂谷，液态水无法稳定地存在于火星表面，主要就是因为火星的大气层太冷太薄不能维持住水分。不过，火星表面干燥的河床，和只能由液态水的存在而形成的矿物质等证据都表明，古代火星的气候与现在截然不同，当时应该足够温暖，大气层的厚度足以保持水分，很长的一段时间内都有河水在地表流淌。那么，，今天就让我们来一探究竟。

水的消失：深埋地表or逃出火星?

至今人类已经发射了约50颗火星探测器

为了探测火星上与水和生命有关的信息，。从这些探测器发回的图片我们可以看到，现在的火星表面保留了河床、三角洲、峡谷以及湖盆等可能由地表水活动形成的地貌，说明火星在远古史时期有大量地表水存在，且其对火星地形的塑造起了重要作用。

火星的水去了哪里呢?

两种观点

关于火星表面水的消失过程，科学界有，一是认为火星表面的水以沉积岩的形式存在于火星地表以下;另一种观点认为，由于缺少全球性偶极磁场的保护，强烈的太阳风和辐射逐渐剥夺了火星的大气，水经过蒸发和电离变成带电粒子，沿着火星磁力线逃逸出火星大气。

“火星快车”(mars express)上搭载的“火星先进地下和电离层探测雷达系统”(MARSIS)对火星地表以下的开展精细探测，发现在火星南极高原的冰盖下1.5km深处存在直径为20km的湖泊，这项发现表明火星表层深处可能存在更多稳定的液态水，即火星拥有适合微生物等生命体生存的条件。

2011年，美国的“火星勘察轨道器”(mars reconnaissance orbiter, MRO)搭载的“高分辨率成像仪”(HiRISE)拍摄到火星表面或亚表层存在季节性斜坡纹线，经光谱分析，季节性斜坡纹区域的矿物是溶于水后再沉淀富集而成，这个结果提供了现今火星上存在液态水的有力证据。

2018年，科学杂志发表Dundas 等人的研究成果，他们在对火星中纬度地区的八处断崖地貌进行分析研究之后，发现火星中纬区域的地下1~2米至100多米存在大量的纯净水冰。

被太阳风“偷走”的火星大气层

缺少全球性偶极磁场的保护的火星，在强烈的太阳风和辐射下，它的大气被逐渐剥夺

前面已经提到，科学界存在一种观点：。已有的研究也表明，火星的大气层不是原生大气层，而是在火星演化过程中由火星内部的脱气过程而形成的次生大气层。很久以前，火星被一层厚厚的大气层笼罩。而现在的火星大气却变得非常稀薄，科学家们对此进行了深入的研究。

2013年11月，NASA发射了“火星大气与挥发物演化任务”(MAVEN)探测器，它的使命是调查火星大气失踪之谜，并寻找火星上早期拥有的水源及二氧化碳消失的原因。入轨一年后，NASA披露了MAVEN火星探测器关于火星大气层稀薄的两大原因：

磁层作用影响大气层

一，：地球具有内禀磁场，太阳风与地球磁层相互作用形成磁层顶，可阻止太阳风和宇宙辐射射线的进入，防止地球大气的逃逸，充当了地球的“保护伞”。但火星的磁场很弱，约为地球磁场强度的万分之一，太阳风可以直接抵达火星，“袭击”火星的大气层，NASA认为是太阳风“偷走”了火星的大气层。

引力束缚影响大气层

二，：引力的大小影响了分子的逃逸速度，火星的逃逸速度约为5.03km/s，同时太阳风的带电粒子撞击大气层中的分子，让分子具有更高的速度，使大量气体逃逸出火星大气层。

目前火星的大气层分为低层大气和高层大气，由二氧化碳、氮气、氩、氧气、一氧化碳等组成，其中主要成分为二氧化碳，体积比占95.32%，而氧气只占0.13%。火星大气逃逸主要发生在三个区域：一是太阳风吹到火星背面，占大气逃逸总量的75%;二是极区上空，占大气逃逸总量的约25%;三是绕火星的延展云层，仅占大气逃逸总量的很小部分。

导致太阳风不光吹跑了火星的一些大气，部分水也跟着“丢了”