根據 2026 年初發表於《國際天體生物學雜誌》(International Journal of Astrobiology)的一項最新研究,科學家揭示了地球生物在火星表面生存所面臨的嚴峻考驗。這項研究由來自賓夕法尼亞州大學公園市(University Park)的賓州州立大學(Pennsylvania State University)研究團隊主導,他們透過將重新補水的緩步動物(俗稱水熊蟲)置於實驗室模擬的火星土壤中進行觀察。實驗結果對於未來載人任務及紅星資源開發具有深遠影響,特別是揭示了對複雜多細胞生命形式可能構成的嚴重生態威脅。
在實驗過程中,研究人員測試了兩種不同的火星模擬土壤:第一種是模擬火星表面一般環境的 MGS-1,第二種則是根據美國國家航空暨太空總署(NASA)好奇號(Curiosity)火星車在蓋爾撞擊坑(Gale Crater)羅克內斯特(Rocknest)礦床收集的數據所建模的 OUCM-1。研究記錄顯示,水熊蟲在接觸 MGS-1 僅兩天內,其活動力便急劇下降甚至死亡;相比之下,OUCM-1 雖然也產生了顯著的抑制作用,但程度較 MGS-1 輕微。然而,這項研究最關鍵的發現是 MGS-1 的毒性具有可逆性:在用水沖洗樣本後,水熊蟲的活動力恢復到了接近地球正常水準的狀態。
該研究的第一作者、賓州州立大學阿爾圖納分校(Penn State Altoona)的微生物學教授柯恩·巴克曼斯(Korie Bakermans)指出,MGS-1 中的有害物質極有可能是某種水溶性化合物,例如鹽類。這一發現對國際協議規範的「行星保護」概念具有雙重意義。一方面,這種水溶性毒素可能成為天然屏障,防止地球微生物意外污染火星環境;但另一方面,這種毒性也讓利用火星風化層進行農業耕作的可能性受到質疑,而這正是維持殖民者長期生存的必要條件。
巴克曼斯教授進一步說明,雖然理論上可以透過沖洗土壤來支持植物生長,但在火星水資源極度匱乏的情況下,這將帶來巨大的後勤挑戰。值得注意的是,MGS-1 和 OUCM-1 模擬物均基於蓋爾撞擊坑羅克內斯特地層的樣本分析,其中 MGS-1 代表了「全球性」的風化層特性,而 OUCM-1 則更精確地模擬了特定採樣區的化學成分。儘管水熊蟲以其在隱生狀態下的極端耐受力聞名,但在活躍狀態下,它們對這些化合物顯得異常脆弱。
儘管目前尚未完全確定具體的毒性成分,但研究表明火星風化層含有高度可溶的成分,這些成分在與液體接觸時,既可能成為阻礙,也可能成為潛在的營養來源。為了實現更深入的火星探索,科學家必須綜合考慮化學組成、大氣壓力及溫差等多重因素。這項研究為制定當地土壤處理方案提供了寶貴數據,是實現人類在另一個星球上永續生存策略中不可或缺的一環。

