火星不适合生活可能有一个非常简单的原因

我们经常谈论地球和火星之间的强烈相似之处，但是这可能是为什么一颗行星有生命而另一颗没有生命背后的差异，到目前为止我们还没有发现任何生命。

具体来说，新的研究表明，这可能归结于尺寸差异。火星的直径只有地球直径的 53%，刚好超过地球的一半，这将使火星无法附着在我们知道对生命至关重要的挥发物上，比如水。

火星的命运从一开始就决定了，圣路易斯华盛顿大学的行星科学家王昆说。岩石行星的尺寸要求可能存在一个阈值，以保留足够的水以实现宜居性和板块构造，其质量超过火星。尽管地球与太阳系中的其他类地行星之间存在许多差异，但很难确定哪些因素有利于生命的出现，哪些因素会阻碍生命的出现。

但是我们可以看看地球上生命为了生存所需要的一些东西，并从那里开始工作。

地球上的生命需要液态水，因此能够存在液态水的条件是地球宜居性清单上的关键项目之一。我们知道火星曾经有地表水，我们已经在火星陨石中看到了它的证据，这些陨石从地球飞来，在太阳系还年轻时从这颗红色星球上挖掘出来。然而，今天的火星尘土飞扬，干燥而荒凉，其表面的任何水都被冻结了。

从一个相对潮湿的行星到干旱的尘埃碗的转变有时归因于火星失去了磁场。但也有可能是其他因素在挥发物的滞留中起作用，例如天体的表面重力；作为参考，地球的重力是火星的 2.66 倍。于是王和他的团队着手调查。

具体来说，他们开始研究各种太阳系天体上中等挥发性元素钾的丰度，将其用作其他挥发性元素和化合物的示踪剂。

这是因为钾同位素比率是行星内部挥发性消耗的有力代表，因为它们对火成岩过程和撞击引起的汽化不敏感。火星陨石是我们研究大块火星化学成分的唯一样本，王说。

这些火星陨石的年龄从几亿年到40亿年不等，记录了火星的挥发性演化历史。通过测量钾等中等挥发性元素的同位素，我们可以推断大块行星的挥发性消耗程度，并在它们之间进行比较。不同的太阳系天体。

该团队研究了 20 颗火星陨石中钾的同位素组成，选择这些陨石是因为它们似乎代表了火星的大部分硅酸盐成分。然后将这些成分与其他三个不同质量的太阳系内部物体（地球、月球和小行星灶神星）的已知块状硅酸盐成分进行比较。

结果表明，火星在形成过程中损失的挥发物比地球多，但保留的比月球和灶神星多，两者都比火星小得多，也比火星干燥得多。

华盛顿大学的行星科学家 Katharina Lodders 说： 分化行星中挥发性元素及其化合物的丰度远低于原始未分化陨石的原因一直是一个长期存在的问题。

钾同位素组成与行星重力相关性的发现是一项新发现，对分化的行星何时以及如何接收和丢失其挥发物具有重要的定量意义。

研究人员说，这对我们对地球历史的理解有影响。先前的研究发现，火星确实曾经非常潮湿。重力和挥发性保留之间的这种新关联可能有助于限制火星曾经有多少水。

此外，这一发现对我们寻找太阳系外的宜居世界具有重要意义。影响行星表面液态水存在的一个因素是它的温度，这与它与主恒星的距离有关。距离太近，水分蒸发；太远了，它会冻结。

我们还可以测量系外行星的大小和质量，根据它们在我们和恒星之间移动时阻挡了多少星光，以及恒星在与系外行星的相互轨道上移动了多少。因此，该团队的工作可以帮助我们排除对于液态水来说太小的系外行星。

王说：系外行星的大小是最容易确定的参数之一，基于大小和质量，我们现在知道系外行星是否是生命的候选者，因为挥发性保留的首要决定因素是大小。