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火星地下存在生命的理论探讨无论是任何形态、任何等级、处于演化任何阶段的生命形式 ， 为了维持生存 ， 其必须要有能量输入才可以 。 而能量的输入直接决定着该生命形式 ， 是否具备从周围环境中获取营养物质的基础条件 。 比如 ， 地球表面的生命 ， 直接或者间接从太阳获取能量；而海洋底部的生物 ， 虽然接受不到或者间接获取不到太阳的辐射能量 ， 但是它们可以依靠海底火山、热液等其它方式获取生存必需的能量 。
火星作为地球的近邻 ， 科学家们推测它在数十亿年前 ， 由于质量太小、内核冷却速度过快 ， 磁场逐渐消失 ， 使得原来可能具有的广袤海洋和大气层 ， 被太阳风高能粒子“吹”得支离破碎 ， 慢慢形成了目前表面非常荒凉的局面 。 火星的表面土壤非常贫瘠 ， 几乎没有液态水 ， 温度很低 ， 而且辐射非常严重 ， 这些条件都不足以支撑生命形式的存在 。 然而 ， 科学家们通过对火星岩石的持续研究 ， 得出了一个惊人的结论 ， 那就是在火星的表面以下的岩石中 ， 或许存在着生命的“奇迹” 。
任何一种生物生存时 ， 必须获取足够的生命化学能量 ， 而这些能量的“依托” ， 必须要有还原性和氧化性环境 ， 也就是说能量传输的载体 ， 必须通过还原性化合物以及氧化性化合物来实现 。 即使对于最简单的单细胞生命形式来说 ， 也必须通过给予机体分子电子的还原性过程、以及带走分子电子的氧化性过程 ， 来获取生命化学能量 。 其中 ， 液态水在这其中的重要性不言而喻 。
科学家们推测 ， 在火星表面以下一定深度的岩层中 ， 由于“保温”作用 ， 即使内核已经冷却 ， 但其温度仍可能会比表面高出很多 ， 这个温度对于维持液态水的存在功不可没 。 当地下的液态水与火星岩石相接触后 ， 会发生某些形式的化学反应 ， 从而产生能够支撑生命体存在的还原性和氧化性物质 ， 比如一些放射性核素在放出辐射后 ， 会有一定的几率 ， 将周围的液态水的分子分解为氢气和氧化物 ， 久而久之 ， 会继续形成其它的化学物质 ， 来维持微生物的生物活性 。
间接测试火星岩石的成分虽然目前科学家们还没有直接从火星上获取到土壤样本 ， 但是 ， 全球各地已经陆陆续续发现了一些来自火星的陨石（外来小行星撞击火星 ， 迸发的碎片脱离火星引力 ， 有较小的几率向地球进发 ， 而且通过了地球的大气层 ， 没有被烧蚀的部分形成了火星陨石） ， 通过对这些陨石的相关数据进行监测分析 ， 科学家们精确地掌握了火星岩石的成分 ， 并且倒推出历史上 ， 这些岩石可能形成的还原性和氧化性物质数量 ， 同时与地球微生物吞噬和改变这些陨石的速度进行对比 。
结果发现 ， 火星表面某些区域的岩石 ， 的确可以长期维持微生物生命体对于能量和营养的需求 。 这个推论的过程有两个基本假设 ， 其一是火星内部存在着稳定的液态水环境 ， 另一个就是火星内部存在着生命形式 。 也就是说 ， 这两个基本假设成立以后 ， 那么火星内部可以在几十亿年来 ， 为微生物提供所需的化学能源的“稳定流” 。
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