2014年NASA火星漫游车在盖尔陨石坑和奋进号陨石坑岩石发现氧化锰矿物时，表示火星大气层可能数十亿年前含更多氧气。
这些矿物质可能需要充足的水和强氧化条件才能形成。利用地球地质化学知识，科学家下结论，氧化锰矿物存在代表火星曾经历大气氧气周期性增加，然后才下降到今天的低氧量。
但圣路易华盛顿大学的新实验研究颠覆这观点。
科学家发现，类似火星的环境条件，没有氧气时很容易形成氧化锰矿物。使用动力学模型，科学家还表示：古代火星预期的富含二氧化碳大气，氧化锰矿物不可能形成。
研究12月22日发布于《Nature Geoscience》。
通信作者Jeffrey Catalano表示，与地球相比，火星是富含卤素元素氯和溴的行星。火星卤素形成方式不同于地球，且数量多更多，我们猜测卤素对锰的命运很重要。
研究使用氯酸盐和溴酸盐（这些元素在火星的主要形式）进行实验室实验，用氧化水的锰样品复制古代火星表面流体。
研究发现，卤素将溶解于水的锰转化为氧化锰矿物的速度比氧气快数千至数百万倍。此外，早期火星表面发现的弱酸性环境，溴酸盐比任何可用氧化剂都更快产生氧化锰矿物。这条件下，氧气完全不可能形成氧化锰矿物。
第一作者Kaushik Mitra表示，根据定义，氧化并不需要氧气参与。稍早团队提出火星可行的氧化剂，而不是氧气或通过紫外线光氧化作用，有助解释为什么火星是红色的。锰的情况下，直到现在才找到可行的氧气替代品来解释氧化锰矿物。
新结果改变早期火星适居性的基本解释，这对NASA和ESA正在进行的研究可说是重要推动力。
但仅因火星大气以前可能没有氧气，不能推断火星过去没有生命存在。即使地球也有几种生命形式不需氧气就能生存。可在富含卤素的环境生存的嗜极端生物（Extremophile），如地球大盐湖和死海繁衍的嗜盐单细胞生物和细菌，也可能在火星求生良好。
Mitra表示需要在与火星、金星等特定行星，以及欧罗巴和土卫二等海洋世界更多不同地质化学条件下进行更多实验，以便正确全面了解这些行星体的地质化学和地质环境。
（首图来源：NASA）