一项新的研究发现，古代火星的大气层中可能毕竟没有氧气--但是不要绝望，仍然可能有生物在这个星球的表面爬行。

2016年，当美国宇航局的好奇号探测器在火星岩石中发现氧化锰时，许多行星科学家欢欣鼓舞，认为这种矿物的存在是过去该星球大气中氧气浓度的一个重要提示。火星上过去存在生命的几率也突然显得更高，因为氧气是地球上生命的关键促成因素之一。

然而，一项基于实验室实验的新研究现在得出结论，不仅高浓度的氧气对于矿物的形成是不必要的，而且古代火星大气的预期组成首先会阻止依赖氧气的反应。科学家们说，相反，大量的氧化锰可能已经在火星上形成，仅仅是在卤素元素的存在下，如氯和溴，这些元素在红色星球上的数量比地球上的多。

现在纽约石溪大学的行星地球化学家Kaushik Mitra在一份声明中说："根据定义，氧化不一定需要氧气的参与，他在圣路易斯华盛顿大学的研究生研究工作中领导了这项研究。"

氧化是一种化学反应，其中分子或原子失去电子。该反应不一定涉及氧气，但在许多情况下会导致氧化物的形成，例如在火星上发现的氧化锰。

他说："早些时候，我们提出了火星上可行的氧化剂，除了氧气或通过UV[紫外线]光氧化，这有助于解释为什么红色星球是红色的。在锰的情况下，我们只是没有一个可行的氧气替代品，可以解释锰的氧化物，直到现在。"

考希克和他的合作者从对饮用水加氯过程中发生的反应的观察中得到启发，这涉及到将含有氯的分子添加到水中，通过氧化杀死微生物。研究人员决定测试在火星上富含卤素的环境中是否会发生氧化作用。在一个实验室里，他们创造了与古代火星上可能发现的成分类似的水样。研究人员在声明中说，当他们将锰矿物的碎片浸入水中时，科学家们发现锰迅速溶解，形成氧化锰的速度比有氧气存在时快数千至数百万倍。

科学家们确定，这种惊人的氧化速度的关键是，水中含有氯酸盐和溴酸盐，这是火星上常见的氯和溴的卤素形式。溴酸盐在将锰转化为锰的氧化物方面特别有效，使反应能够以快速的速度进行。即使水样中有高浓度的二氧化碳也是如此，因为二氧化碳禁止在只有氧气的情况下形成锰的氧化物。

这一发现是反驳好奇号发现后出现的关于火星大气中过去氧气丰富的理论的关键。科学家们还认为，古代火星的大气富含二氧化碳，因此，由于二氧化碳阻止了与氧气的反应，锰氧化物的形成需要高浓度的大气氧气的观点似乎不再成立。

华盛顿大学圣路易斯分校的地球化学家、该研究的通讯作者Jeffrey Catalano在声明中说："锰氧化物和氧气之间的联系受到一系列基本地球化学问题的影响。卤素在火星上以不同于地球上的形式出现，而且数量大得多，我们猜测它们对锰的命运很重要。"

然而，科学家们强调，尽管氧气可能毕竟不存在于火星的古代大气中，但这个星球在过去仍然可能充斥着微小的生命形式。

米特拉说："即使在地球上，也有一些生命形式不需要氧气来生存。我不认为这是对可居住性的'挫折'--只是可能没有基于氧气的生命体。"