火星是距离太阳第四，在太阳系八大行星中位列第七的行星。火星是太阳系当中和地球最为相似的星体：首先，火星表面有大气圈环绕，虽然这层大气圈非常稀薄，但是已证明了其中有二氧化碳和氮气；其次，火星有生成水的条件，它的空气中完全有水蒸汽形成和存在的条件，不过，现在还非常少，但是科学家们已经在火星表面找到了有洪水冲刷过的痕迹，证明它曾有过水；第三，火星的自转周期和地球非常接近，自转同期是24.62小时，公转同期是6.87天。由以上三点，科学家们首次推论出，火星上是太阳系之内除地球外最可能产生生命的星体。但是，火星比地球小，而且昼夜温差非常大，在100℃左右，白天温度20℃，夜间会达到-80℃，两极更冷，达到-139℃，这是不利于生命存在的条件。迄今为止，火星上还没有发现生命的迹象，但是众多的小说和影视作品中已经将它作为描述的热点，并且对它进行了大胆的想象。火星上是否有生命存在，现在仍然是一个谜。
“火星上有生命”是20世纪最伟大的发现还是骗局？
到目前为止，人类已经做了十三项对火星的探索，其中有知名的1989年前苏联福波斯1号、2号和1999年的美国“探路者”号，人们对于火星已经掌握了相当多的资料，对于火星上是否有生命一直进行论证和探索。这里就是科学家们关于近年来通过对火星探测资料分析而推出的关于“火星是否有生命”新的证据。虽然这些证据还不足以说明火星上的确有生命，但是它们无疑又将对“火星生命”命题的研究向前推进了一步。
火星地面上的小河道，十分清楚地证明了这里曾经有过洪水，而生命总是孕育在水中。所以，火星上是否存在生命，成为20世纪最大的争论。1996年8月7日，在美国宇航局总部（NASA）举行的一次新闻发布会上，以微生物化学家大卫·麦肯为首的一个科研小组，向人们展示了一块重约两公斤、编号为ALH84001的火星陨石，并且宣布：研究发现，该陨石中隐藏着类似蚕蛹状的细小生物，极有可能是来自火星的生物化石。这一说法立刻轰动了世界，因为这是人类第一次发现外星生物，同时也表明几十亿年前的火星很可能相当温暖潮湿，适合生命的存在与维持。这一刻被认为是继阿波罗登月成功后，最令美国人感到激动的时刻。美国宇航局官员表示：“这可能是20世纪最伟大的科学发现。如果结果得到验证，那将成为人类历史的转折点。”然而，十年后，这一结果非但未被验证，还受到很多科学家的质疑：这颗陨石会不会在到达地球的太空之旅中已受到了污染？这些看似细菌的化石，会不会只是地球上的普通生物？甚至连美国宇航局也不得不表示，这颗“垒球”形状的陨石，无法证明火星生命的存在。
大卫本人也承认：“到目前为止，我们还不能完全肯定那上面到底是不是有火星生命，这的确令人有些失望。”ALH84001的火星陨石身份直到1994年才被正式承认，是已知的十二块火星陨石中年代最久远者。科学家认为，那时候火星上可能存在液态水，因此有生命存在。对此，大卫等人提供了四点理由：首先，化学分析显示，这块陨石中含有多种多环芳烃有机分子，它们常被称作“有机化合物”，被看成是生命的组成单位。但是科学家们也在普通小行星、彗星以及陨石中发现了这种生命分子。寻找火星生命第二，大卫等人通过电子显微镜发现了水滴状古代火星细菌化石，问题是，这些化石的体积是地球上细菌的1/1000~1/100。对此，很多科学家认为，这么小的细菌连最简单的新陈代谢过程都不可能完成，它体内没有足够的蛋白质、DNA以及其他分子。但大卫认为，这可能是因为火星生命的进化比地球生命更简单；或是这些细菌变成化石后体积缩小了；它们也可能是某些稍大的微生物碎片。第三，大卫等人在陨石隙缝中发现了碳酸盐球。碳酸盐是遇水结晶的一种无机物，大卫由此得出结论说：火星水肯定从这些缝隙中渗透过，而有液态水的地方就可能存在生命。第四，在仔细观察碳酸盐球时，大卫等人还看到了与地球上某些细菌所产生的无机物十分相近的泪珠状细小晶体——磁铁矿。
“火星生命说”的赞成者认为，泪珠状磁铁矿的发现给大卫等人的说法增加了科学依据。地球上很多古老的细菌才能产生磁铁矿，也许古代火星微生物也能产生磁铁矿。大卫说：“这种磁铁矿的形状与众不同。如果地球上也有发现，它就是火星存在生命最确凿的生物学证据。”近年来，大卫与其反对者一直就ALH84001中的磁铁矿进行辩论：是否通过非生物学过程也能产生这种物质？同为美国宇航局科学家的哥哥戈登，与他持截然相反的观点。2001年，由戈登·麦肯及其顾问戈尔登领导的另一个科研小组，成功制造出一批与ALH84001中所含磁铁矿类似的物质。他们还将这些“磁铁矿”合并成碳酸盐球，就像大卫在ALH84001缝隙中发现的碳酸盐球那样。他们在实验中还模拟了ALH84001在火星上经历过的各种环境。尽管大卫认为哥哥没能精确描述出ALH84001中磁铁矿的形状和质地，但他承认：这只是个时间问题，人类有可能通过非生物过程制造出磁铁矿。
早在1961年，在一块坠落在法国的火星陨石中，科学家也发现了与ALH84001类似的现象。但后来经重新检测，证实那些“化石”是由于现代植物孢子污染而造成的假象。1999年在美国《自然》杂志上刊登的一篇论文称，所谓的火星生命化石，实际上是由于高温导致矿物晶体畸变，而在电子显微镜下造成的错觉。与此同时，美国俄勒冈州立大学海洋与环境科学学院海洋生物学教授马丁·菲斯克，对1911年坠落在埃及纳胡拉（音译）镇附近的一块火星陨石进行研究，发现它里面也有着一系列极其微小的管状痕迹，从其尺寸、形状和分布来看，极似地球岩石里大量滋生的细菌留下的痕迹。可是，在陨石当中并未发现DNA分子，因此不能确信其就是生物留下的痕迹。科学家测定这块陨石的年龄大约是十三亿年。根据从发现的泥土判断，相信这块岩石在六亿年前露出水面。菲斯克称，可能有两个原因导致这种情况：一是可能存在无生命的方式，形成地球岩石中的管状痕迹，只是还没有被发现；二是火星陨石中的管状痕迹的确由自然生物所致，但其DNA已被破坏。菲斯克说：“水是生命存在的必要因素。因此，假如细菌存在于潮湿的岩石管道里，它们可能在六亿年前就死了。这就能帮助我们解释为什么找不到DNA，它们是可被破坏的有机物。”
火星和地球环境很类似
火星和地球环境很相似，这是人们在经历过多项对火星的探索后日益被印证的。火星的地表温度和地球相似，火星的地理状况和地球相似，甚至于火星也有大气圈……这种种的相似都让人们猜测，火星上应该有生命存在。虽然这种猜想还没有被证实，但是很多科学家对它坚信不疑。最新的一份科学研究报告显示，美国科学家认为火星很有可能曾经存在生命，原因是火星上密密麻麻分布的谷网，这揭示该星球极有可能在过去长时期内被定期出现的洪水所侵蚀，而这样的气候条件与状况与当前的地球环境十分相似。据介绍，此前有研究认为，这些密集的谷网是由于短时期的外行星冲击所致，然而根据这份最新的研究报告，外行星冲击的理论很有可能站不住脚。据此前的研究分析认为，火星的自然环境曾经十分温和，此外火星表面也有水流不断冲刷的痕迹，而目前该理论的出现，也极大地支持了此前的论证观点。
美国加利福尼亚大学地球与行星科学研究学院的研究人员查尔斯·伯纳特是该项目的主要负责人。他认为，“火星表面的这些谷网地形与其他大部分的火星表面地形格格不入，我们的研究目的在于论证在火星表面是否曾经有稳定周期性出现的水资源流过，而目前所得到的结果正在逐渐印证我们的判断。”据介绍，查尔斯·伯纳特目前正在积极与美国宇航局埃姆斯研究中心合作，一同致力于研究各大行星表面的自然景观，以及揭示出其中潜在的历史线索，而当前的火星表面谷网研究工作也已经成为伯纳特主要的攻克方向，他希望以自己的努力以及洞察力找到火星生命曾经存在的直接证据。伯纳特的合作伙伴弗吉尼亚州立大学教授杰弗里·摩尔，同时也是美国宇航局行星科学研究高级研究员，他表示，“要知道，几十年以来，无数的科学家在致力于探索出火星上是否曾经存在生命，而直到十年前，曾经简陋而没有针对性的研究方式才结束，美国宇航局投入了高分辨率的摄像仪器，以及其他世界上最为先进的探测设备，来从这些已经被长时间腐蚀而且无法认清全貌的遗址上找出蛛丝马迹，证明地球人并不孤独，火星上也曾存在生命。”
目前科学家们的普遍一致观点是火星上的这些密集网谷出现时间是在三十五亿年前；此外有的科学家认为，外行星撞击等自然灾害所带来的冲击力将可以在火星表面产生热量以及潮湿环境，而这也就为洪水泛滥现象的出现提供了可能。而这样的洪水泛滥很有可能一直延续数千年。但是根据最新的研究结果，事实或许不像想象的这样简单，由于外行星撞击所带来的潮湿闷热环境以及洪水泛滥根本不会产生如今这样的火星外观面貌。伯纳特解释道，“这是由于洪水会仅仅聚集在火山口周围，而当其泛滥溢出时则会出现冲破火山口外壁的不规则现象，我们此前也一直在致力于观察火星表面是否有这些痕迹，但是最终我们也没有发现这些痕迹与现象。据我们的观测以及分析认为，洪水应该是定期出现，它们或许是季节性出现的，而这就将显示出它们应该在火星表面是蒸发以及渗透的，而这就很合理地符合我们所观察到的火星表面现象。”
据介绍，科学家们在对火星表面的研究分析过程中，借助的是地形表面进化模型来深入考察火星表体以及火星当地所处的气候状况之间的联系。此外，他们还制作出不同自然气候条件下所出现的不同活性地形模型，并且分析研究各种不同相关数据，并且反复将这些模型数据与科学家们实际所观测到的火星表体数据相比较，最后提取出最为温和的火星表面自然状况的模型。而这也就为该项目研究结果的最终问世打下了坚实的基础。科学家们表示，火星表面这些网谷的形成经历了成千上万年的干旱以后才最终得以形成的，而季节性的洪水暴发则是在长时间的干旱之后，才由水滴慢慢汇集、蒸发以及渗透后逐渐形成的。此外，降水现象也极有可能是季节性发生的，潮湿与其他的自然气候也经历了长短不同的周期循环后才得以产生。同时伯纳特教授认为，火星表面的地表水现象曾经持续了很长时间，而确切时间则至少为上万年。
