如果人类计划移民地外行星，首先要知道这些是否存在宜居条件。例如离我们很近的火星，曾经就有湖泊、河流，很可能也曾和地球一样，是宜居的。但现在已经变得又干又冷，不再适合生命生存。因此如果人类想要移民火星，那就需要解决一些基本需求，如氧气和水。
5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，开始了中国首次火星探测任务，并探讨火星的长期改造，与今后大量移民建立人类第二个栖息地的前景。此外，美国降落在火星上的“毅力号”火星车，也依靠自己身上安装的一个制氧设备，在火星上成功制造出了氧气。如果再找到水源，火星栖息地的建造指日可待。
而就在人们苦苦寻觅之际，2021 年 12 月 15 日，欧洲航天局突然发布公告称，该机构与俄罗斯国家航天集团公司联合实施的火星探测项目在火星水手谷，绰号为火星大峡谷的峡谷中心发现了含量异常丰富的氢。该峡谷长 4000 多公里，宽 200 多公里，深达 10 公里，要比地球大峡谷长十倍、深五倍。并且，水手谷如此巨大的体积，使其成为太阳系中最大的峡谷。
上图：水手谷的数字地形模型
这一发现表明，在火星水手谷的中心区域，其地表以下一米左右存在大量的水，这些水可能以冰或者含水矿物的形态存在。据称，这片含水地带的面积相当于整个荷兰的大小。而这些发现，都要归功于欧俄联合探测项目运营的微量气体轨道飞行器（TGO）上的精细分辨率超热中子探测器（FREND）的新数据。研究人员表示，正是因为可以检测中子，使得人们能够看到火星表面以下一米处土壤的氢含量，这是构成水的两种元素之一。
上图：微量气体轨道飞行器效果图
如果他们探测到的所有氢气都是以水冰的形式存在，那么这种珍贵的化合物可能占该地区近地表物质的 40% 之多。然而，FREND 也可能是在探测内置在当地矿物中的水，尽管科学家们认为这比冰的可能性要小。
上图：维京轨道飞行器镜头下的火星表面的水手谷。
值得注意的是，这不是人们第一次在火星发现水了。2021 年 6 月，NASA宣布，其通过分析来自欧洲航天局火星快车轨道器的雷达数据，在火星南极周围发现了数十个亮反射区。这片区域的深度大约在地表以下 1.5 公里处，而在地球，这样的亮反射区只能是液体。这意味着在火星南极，是存在着水的。但这次的发现却比以往更有意义。
上图：雷达探测浅层结构原理
为什么这次发现的水更有意义？
因为不同的是，这次发现水的水手谷在赤道附近。众所周知，火星的大气层非常稀薄，并且空气中布满了灰尘，包括直径1.5微米的颗粒。据估计，火星的气压在 0.4 到 0.87 kPa之间，这个数值范围相当于地球海平面测量值的 1% 。
而火星如此稀薄的大气层，再加上距太阳更远的距离，使得它的地表温度比我们在地球上所能体验到的温度更低。有数据表明，该火星的平均温度只有 -46 °C，冬季时两极地区的温度低达 -143 °C，而夏季正午时分赤道的温度则可高达 35 °C。因此，比起火星寒冷的极地，热带附近的气温要更温和一些，使得这里的水很可能存在一小部分能以液态形式存在，因此也可能更好收集。
上图：火星极地冰盖
更重要的是，如果这些水就像在我们地球上的永久冻土那样存在，那么也很有可能像地球的永冻土那样，封存了很多来自远古的生命碎片，或曾经存在于火星上的有机分子。而这些被封存在冻土中的生命，即便在冰层中度过了成千上万年的时间后，外观还能保持栩栩如生，甚至可能还在等待复活的机会。
例如在 2020 年的西伯利亚永久冻土中，就曾发现一具拥有 4.6 万年历史的小鸟尸体，但看上去“好像才死几天”。此外还有一头已经木乃伊化的冰冻洞熊被发现，其历史可追溯到大约 3.9 万年前，而它那肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛都被保存了下来。更是在不久前，科学家们还复活了在更新世( 260 万年前至 1.17 万年前)晚期，被冻结在古代西伯利亚永久冻土中的轮虫。还有通过未成熟的果实，重新培育出3万年的植物，以及被冰封了 1500 年的南极苔藓。
上图：轮虫
总而言之，更多地了解当今火星上水的存在方式和位置，对于了解火星曾经丰富的水发生了什么至关重要，并有助于我们寻找宜居环境、过去生命的可能迹象以及火星早期的有机材料。现在，掩盖着火星的神秘面纱正在被我们逐渐揭开。当我们登上火星的大地，那些远古的记忆，终将呈现在我们的眼前。
#火星大峡谷存在大量水#