2014 年 NASA 火星漫遊車在蓋爾隕石坑和奮進號隕石坑岩石發現氧化錳礦物時，表示火星大氣層可能數十億年前含更多氧氣。
這些礦物質可能需要充足的水和強氧化條件才能形成。利用地球地質化學知識，科學家下結論，氧化錳礦物存在代表火星曾經歷大氣氧氣週期性增加，然後才下降到今天的低氧量。
但聖路易華盛頓大學的新實驗研究顛覆這觀點。科學家發現，類似火星的環境條件，沒有氧氣時很容易形成氧化錳礦物。使用動力學模型，科學家還表示：古代火星預期的富含二氧化碳大氣，氧化錳礦物不可能形成。
通訊作者Jeffrey Catalano表示，與地球相比，火星是富含鹵素元素氯和溴的行星。火星鹵素形成方式不同於地球，且數量多更多，我們猜測鹵素對錳的命運很重要。
研究使用氯酸鹽和溴酸鹽（這些元素在火星的主要形式）進行實驗室實驗，用氧化水的錳樣品複製古代火星表面流體。
研究發現，鹵素將溶解於水的錳轉化為氧化錳礦物的速度比氧氣快數千至數百萬倍。此外，早期火星表面發現的弱酸性環境，溴酸鹽比任何可用氧化劑都更快產生氧化錳礦物。這條件下，氧氣完全不可能形成氧化錳礦物。
第一作者Kaushik Mitra表示，根據定義，氧化並不需要氧氣參與。稍早團隊提出火星可行的氧化劑，而不是氧氣或透過紫外線光氧化作用，有助解釋為什麼火星是紅色的。錳的情況下，直到現在才找到可行的氧氣替代品來解釋氧化錳礦物。
新結果改變早期火星適居性的基本解釋，這對NASA和ESA正在進行的研究可說是重要推動力。
但僅因火星大氣以前可能沒有氧氣，不能推斷火星過去沒有生命存在。即使地球也有幾種生命形式不需氧氣就能生存。可在富含鹵素的環境生存的嗜極端生物（Extremophile），如地球大鹽湖和死海繁衍的嗜鹽單細胞生物和細菌，也可能在火星生存良好。
Mitra表示需要在與火星、金星等特定行星，以及歐羅巴和土衛二等海洋世界更多不同地質化學條件下進行更多實驗，以便正確全面了解這些行星體的地質化學和地質環境。
研究發表於《Nature Geoscience》。
