美国国家航空和航天局火星探测计划是科学家对这颗红色星球进行的长期的无人探测计划。这项计划的一个组成部分就是利用“好奇”号探测器完成火星科学实验室任务。设计制造“好奇”号探测器是为了评估火星是否存在可供微生物生存的环境。换句话说，它的任务是确定这颗星球是否适合人类居住。

极其稀薄的大气

了解火星大气成分是火星探测器的第一个任务。大气成分分析表明，现在的火星大气非常稀薄，其密度仅是地球大气密度的0.6%。火星也许是一颗寒冷、干燥、不适宜生命生存的星球。目前，火星大气中最主要的气体是二氧化碳，占总体积的95.9%,另外四种主要气体是氩气、氮气、氧气和一氧化碳。

由于空气稀薄，即使火星表面存在水，也无法维持液态。但是，如果火星的大气密度增加，是否有可能维持它的地表河流?目前，科学家正在试图了解火星大气处于稠密时的状态。也许，火星上的大气曾经稠密过，只不过随着大气变得越来越稀薄，寒冷才逐渐统治了火星，火星上大多数地区出现了雪和冰。

美国国家航空和航天局的“火星勘测轨道飞行器”对火星的沟槽和平原地区进行了探测。到目前为止，飞行器已经发现了火星上最大的碳酸盐沉积区域，它的碳储量是火星大气中碳含量的2倍，一些科学家认为，这些被困在碳酸盐沉积物中的碳来源于大气。

关于对火星大气稀薄现象的解释，美国加州理工学院的胡雷宇(音译)博士提出了一个新的理论——“紫外线光解”。来自太阳的紫外线轰击上层大气的二氧化碳分子，将其光解形成一氧化碳和氧气。接着，一氧化碳又被光解形成碳原子和氧原子。于是，火星大气中的气体含量越来越少。这个光解途径在碳的同位素之间具有选择性。相对于碳-13(13C),更多的碳-12(12C)通过这种途径逸出大气层。

液态水的发现

科学家有一项关于火星的惊人发现，那就是火星上可能存在液态水，或存在于远古时期，或存在于现在的火星地表之下。水对于生命来说是非常关键的，在地球上所有有水存在的地方，都有生命。如果火星真的曾有液态水存在，甚至现在依然存在，那么,火星表面是否曾出现过生命?如果有的话，这些生命今天是否依然存在?假如这些问题的答案是肯定的，多么令人兴奋!

2015年，美国国家航空和航天局的科学家根据观测数据，首次计算了火星上曾存在的水量，得出的结论是比地球北冰洋中的水还要多。科学家称，大概在43亿年前，火星的海洋约占其北半球面积的一半，水深超过1.6千米。如果将这些水覆盖整个火星，平均深度大约为137米。这意味着，至少在43亿年前，火星的环境要比现在宜居很多。

2015年4月，“好奇”号从火星传来了令人兴奋的消息：它在火星的土壤中发现了一种名为高氯酸钙(Calcium perchorate)的化学物质。这是一种钙盐，就像撒盐化冰的原理一样，这种盐能降低水的凝固点，令其以液态形式存在，即使是在火星冰封的表面。火星表面温度变幻无常，极地温度可低至-125℃,而中午赤道表面的温度最高可达20℃。这种盐的存在，让液态水成为可能，它吸收大气中存在的水分，并渗入火星地表。

2015年9月，美国国家航空和航天局宣布，科学家发现了火星上存在间歇式流淌的液态水的新证据。在火星的山坡上有一些神秘的条纹，它们宽0.5～5米，长度各异。在温暖的季节，这些条纹颜色变深，从陡坡流下；在寒冷的季节，它们逐渐消退。其实，2010年，这些细长的条纹已经引起了研究者的注意，它们被称为“季节性斜坡纹线”。研究者推测，反复出现的条纹很可能跟液态水有关，它们在温度较高时出现，是火星地表的含盐溶液流动形成的。

地球上所有生命的生存都需要水，因此，火星表面发现液态水也增大了在这颗红色星球上发现某种原始生命的概率。