在晴朗的夜晚，當你抬頭注視星空世界時，你可曾想過，在地球以外的星球上是否也有生命存在？為了揭開這個千古之謎，天文學家們費盡了心機，希望找到人類的天外知音，哪怕是原始生命也好。
這樣，人們很自然地就把目光集中到地球的“近鄰”——火星上了。
紅外線觀測所攝到的火星在太陽係九大行星中，火星一直是人們最感興趣的一個星球。
因為通過千百年的觀察與研究，發現火星與地球在許多方麵極為相似。
比如，地球自轉1周需要23小時56分，火星是24小時37分，地球和火星的晝夜長短幾乎一樣；地球的自轉軸和軌道平麵有23°27′的傾角，而火星是24°，火星與地球一樣，都有四季變化。
不過，火星繞太陽1周為779天，比地球差不多長了1倍，它的春夏秋冬每一個季節也同樣要比地球上長得多；地球的兩極是冰雪世界，火星的兩極也是白雪皚皚；從天文望遠鏡中看到火星隨著季節的交替，同樣有山川景色，風雲變幻。
1877年，一個天文學家聲稱在火星上發現了“運河”，消息傳出後立即轟動了整個世界。
關於火星上可能有人的議論開始成為“熱門”的話題。
人此以“火星人”為主角的科幻作品也相繼問世。
有人甚至推測，圍繞火星運轉的兩顆衛星——福博斯和德莫斯，是“火星人”發射的人造火星衛星。
為了揭開火星上的奧秘，1971年5月30日，美國向火星發射了“水手19號”宇宙飛船，於當年11月4日進入火星周圍的軌道。
不巧，由於猛烈的沙塵暴使火星表麵一片模糊，直到1972年初，沙塵暴才逐漸平靜下來，傳真照片開始變得清晰，火星表麵的各種景象終於清楚地展現在人們眼前。
1976年7月，美國“海盜號”飛船登上了火星，以後又有幾個飛行器相繼上了火星。
從此，人類對火星就有了新的認識。
在火星上，天氣變化是異常劇烈的。
塵埃雲時而發展時而消失，根據這些塵埃雲的移動情況進行計算，火星上的風速一般可以達到每秒40米左右。
蘇聯的“火星3號”宇宙飛船在那裏失掉了作用，估計就是由每秒數十米的強風暴把天線吹斷了的緣故。
在火星的北極和南極，有白雲和冰雪覆蓋，不過這些薄冰不是水的凍結物，而是固體二氧化碳，也就是人們常說的“幹冰”。
這些幹冰如同地球高山的冰川一樣，能夠移動或者溶化。
火星上的大氣層，主要成份是二氧化碳，此外，還有很小的一氧化碳、氧、臭氧和水汽存在。
由於火星大氣很稀薄，因而氣壓很低，大約隻有地球大氣壓力的1／200，相當於地球上4萬米高空的大氣層。
火星晝夜溫差很大，是一個寒冷的世界。
〖TPT59.TIF，BP〗火星北極的永冰層火星上的山很高。
根據地球上用雷達測量，發現低的地方與高的地方要相差15000米，數千米高的大火山和它周圍的高原巍然聳立。
在這些高山地區，偶爾能看到被地形抬升的水蒸汽因冷卻凝結成的幾縷白雲在飄浮。
火星上有一個長4000公裏、寬100公裏，深數公裏的大山穀，並且有小的河流通向這個大山穀，沿河而上有分支的現象，隻是這些河流早已幹涸。
科學家認為，如果沒有水流動的話，這樣的地形是不會出現的。
可以說，這是宇宙飛船登上火星後的一大發現。
火星大氣中的水氣含量極少。
假如把火星大氣中的水汽全部凝結降在火星的表麵上。
大約隻有0.01毫米深。
而在地球上的沙漠地帶，把它上麵的水汽凝結起來，就能形成1毫米的降水星。
幹燥、缺水，使火星表麵蓋滿了粉末狀的塵埃，整個大地坎坷不平，滿目荒涼。
稀薄的大氣，嚴重的缺氧，再加上火星沒有磁場，使火星成了一顆“不設防”的行星。
在我們棲居的地球上，致命的紫外線已被高空的臭氧層吸收，隕落的流星體絕大部分也在濃厚的大氣層中燃燒殆盡了。
太陽風、宇宙射線等高能粒子，又大部分被地球磁場捕獲，或者反射，或者阻擋，隻有極少數粒子能衝過地磁場的防衛圈，打到地球的表麵。
而在火星上，紫外線可以長驅直入，並且常常受到流星體的頻繁“轟炸”和高能粒子的猛烈打擊，這樣的環境，對於生命來說，畢竟是過於嚴酷了。
可以肯定，地球上絕大部分生物在火星上是無法生存下去的。
那麼，生命能不能以低級的形式存在於火星上呢？從傳真照片上人們發現，流向大山穀的小河的河床邊的陡壁，並未嚴重倒塌，這表明，在以前火星上是發過大水的。
美國加州航天署的麥凱認為，隨著火星變冷，古老的河流湖泊幹涸了，留下了河流、湖泊的痕跡。
如果這種分析是正確的話，那麼，在火星上有原始生命的可能性是存在的。
人類探索火星的奧秘，是為了利用火星為人類服務。
例如，火星上有種類很多的大量金屬，是一個資源寶庫，利用火星上的特殊自然條件，可以冶煉一些特殊的金屬，火星可以作為一個空間飛行的中轉站，向更遠的星球進軍。
甚至有人設想在火星上建立遊覽區，讓人們能夠清晰地觀看瑰麗無比的天象。
火星之謎現代探測表明，火星表麵所以呈紅色，是由於火星大氣能夠發出紅外線激光，使火星形成一個巨大的氣體激光器。
火星地表亦富含氧化鐵而呈紅色。
多少年來，人們一直幻想著“火星人”的存在。
但實際上，火星遠不具備地球上的生存環境。
這裏的大氣極其稀薄，隻相當於地球3萬米高空的大氣；同時大氣成分以二氧化碳為主，而且異常幹燥。
火星赤道地區全年平均氣溫僅達到攝氏－15℃。
春季的大風暴異常猛烈，可在火星上空形成經久不散的、麵積極大的“大黃雲”。
火星表麵類似月球，球形山密布，大約有幾萬座。
經過地球人的探測努力，盡管未能發現“火星人”的現實蹤影，但從“人麵石”到金字塔等古建築物的發現，已經表明火星上確有文明遺跡的存在。
而最先為揭示火星文明秘密提供證據的，是美國於1976年發射的火星探測器“維京1號”。
同年7月31日，“維京1號”拍下了著名的火星表麵照片，這就是火星“人麵石”照片。
從照片上看，一處巨大的建築猶如五官俱全的人臉仰視著天空。
該照片受到了美國宇航局的重視，為此還成立了由3名技術人員組成的專門研究小組，來分析這令人莫名其妙的畫麵，以鑒別是否屬於自然侵蝕或自然光影所致。
專門研究小組成員采用計算機最新的處理技術對火星“人麵石”照片進行分析。
他們認定：“人麵石”是修建在一個極大的長方形台座上，刻有輪廓分明鼻子以及左右對稱的眼睛，還有略張開的嘴巴。
“人麵石”全長（從頭頂至下巴頦）為26公裏，寬度為23公裏。
美國宇航局共存有6張火星“人麵石”的照片，這是當初“維京1號”在不同的時間、從不同的角度拍攝的同一物體。
此外，從這些照片上還發現有類似金字塔的火星古建築，它們地處“人麵石”西南向約16公裏處，其邊長是埃及金字塔的10倍，體積超過其1000倍。
它們對稱排列在“人麵石”的對麵；除了塔形建築，還有其他形狀的一些建築。
門森德·伊比特羅是美國宇航局電子工程技師，也是專門研究小組的成員之一。
他在介紹對火星“人麵石”的檢測情形時說：“眼睛部分裏麵有眼球，也就是有瞳孔。
眼睛部分經用計算機進行處理分析，看出內部麵積很大。
越往外越狹小，明顯地能看出刻有半球似的眼珠。
更有趣的是，仔細一看眼睛下方還刻有像眼淚似的東西。
這意味著什麼就弄不明白了……”專門研究小組對於“人麵石”照片上出現的塔形物體和排列在其附近的人工建築物，也進行了放大處理和仔細分析。
分析結果表明，火星上的金字塔和埃及金字塔相同，都是麵向正北方修建的。
研究人員還在照片上發現，在類似古代都市遺跡的建築物和金字塔群附近，有人工修建的城堡似的牆壁向前延伸。
其牆壁的一麵長達2公裏，呈V字形聳立。
從形式上看，就像地球上的古城堡似的，不知用途何在。
火星的心形地形對於火星上出現人工建築物的事實，由於有已向公眾公開過的火星“人麵石”照片為證，是不容否認的了。
美國加利福尼亞州和馬薩諸塞州的一些火星研究專家，將他們從舊資料堆中偶然發現的一組有趣的火星照片公布在報紙上；這些照片都是1976年由“維京1號”、“維京2號”探測器在飛臨火星上空時成功地攝取下來的，隻是因為當時照片太多而被積壓下來。
在這些拍攝於10多年前的火星照片上，人們可以看到一尊尊石頭人像（眼、鼻、口甚至頭發都清楚可辨）；一座座高聳的金字塔；一片片類似城市廢墟的奇跡。
顯然，在久遠的火星曆史上，曾有過智能生物的大規模的文明活動。
那麼，這些智能生物究竟源於火星本土，還是來自於火星之外的世界呢？對此，沒有任何可供追究與探索的憑據。
不過，應該肯定的一點是：火星的自然環境已發生過不可逆轉的悲劇性演變。
據美國宇航局的科學家們的調查分析，在距今5億年前，火星上不僅有遼闊的海洋和大陸，而且空氣同地球上一樣濕潤，空氣成分也同現在的地球幾乎相同，因此很可能存在與人相似的生物。
在一次記者招待會上，美國宇航局艾姆斯研究中心的火星問題專家說：“火星上的水，比一般人所認為的要多得多，而且火星上仍發生類似地球上的季節變化。”“火星的水，足夠填滿一個10米至100米深的海洋。”盡管對於有關火星殘存生態環境的情報，美國與蘇聯都采取了秘而不宣的態度，但既然美國科學家已說明火星上發現了大量水的存在，那麼顯而易見，作為水的載體，河流海洋以及其間魚類等生物的存在，也就不是不可能的了。
最近，美國宇航局也宣布說，在處理和分析火星照片時，發現有的照片上出現了三角形的“怪物”，火星上的這些“怪物”顯然是會移動的。
它們究竟是生物變異的產物，還是某種機械裝置呢？難以判明。
不過，無論怎樣說，如今火星上的智能生物或者說火星人早已是不存在的了。
那麼，這些在火星上留下了眾多的石頭建築傑作的智能生物到底哪裏去了呢？難道火星“人麵石”的眼淚是在說明火星主人的命運悲劇嗎？1989年，瑞士天文學家帕沙向報界披露了有關火星“人麵石”的新的內幕消息：火星上的巨型人麵建築是報警的象征；它的內部裝有一部電視發射機，它至少在50萬年前已向地球不斷地發出一項不祥的警告。
據說，該電波顯示了數以10萬計的人死在街上的慘景，似乎表明火星蒙受了一場滅頂之災，使得火星人個個麵黃肌瘦並死於饑餓和幹渴。
帕沙提到，來自世界各地的50位科學家已看過這段觸目驚心的電視片，而蘇聯和美國的科學家看到該片已逾2年，其中不足90秒的部分清晰而沒有受到幹擾。
這是聳人聽聞嗎？美國宇航局成立的火星“人麵石”特別研究小組成員認為：古代火星人的滅亡確實是由於遭遇到了某種滅頂之災，而這種災難可能來自於大氣臭氧層的破壞。
門森德·伊比特羅結合地球南極出現臭氧空洞的實際說：“臭氧層一破損，來自太陽的有害紫外線，就會直射到地球上，地球上的生物就會發生皮膚癌，也許很快就會死亡。
而更可怕的是，這些有害的紫外線，會把水分解成氫和氧。
結果，分量輕的氫氣，會逃往宇宙空間，長此以往，水就會消失。
留下的氧，會使土地酸化，使地表的顏色變紅。
火星上那人臉一般的人工建築的眼淚，也許就是向整個宇宙生物發出的警告。”格裏吉利·林耐爾也認為：“如果現在我們人類不立即停止排放廢氣，防止臭氧層遭到破壞，那麼，我們不久就會走向與火星相同的命運。”無需贅言，火星巨型人麵建築的眼睛及其古老的電波信息，既是對昨日火星不幸災變的紀念，也是對今朝地球可能命運的警示，並非杞人憂天。
為了防止地球文明重蹈火星文明的覆轍，我們人類必須對此有所準備。
從這個意義上說，1989年7月20日，美國總統布什所宣布的將建成以月球為基地的實現載人飛訪火星的宇宙計劃，其內涵是不言而喻的。
火星上神秘閃光之謎幾個世紀以來，火星——這顆充滿神秘色彩的紅色行星一直吸引著科學家們的濃厚興趣。
自19世紀下半葉開始，科學家們就發現火星上的許多怪異現象。
火星上曾出現十分耀眼的閃光，有時，這一閃光現象持續5分鍾，然後變成白雲狀漸漸消失，多年來，天文學家曾不止一次地觀測到這一現象。
火星上幾次最明顯的閃光現象是：1864年10月，發現紅色閃光。
1873年5～6月間，出現白色光斑。
1873年6月，奧地利、匈牙利和波蘭的天文學家同時觀測到從火星朝地球方向射來一顆神奇的“火彈”，它在地球的外大氣層中爆炸。
1900年10月，出現一連串閃光。
1924年8～9月間，出現耀眼的白色光帶。
8月26日，出現長達5分鍾的白色帶狀閃光現象。
1937年6月，出現持續5分鍾的光斑閃光現象，其亮度明顯大於火星極冠的亮度。
1938年，出現一次閃光。
1951年12月，出現閃光時間持續5分鍾的耀眼光斑。
1954年7月，定期出現耀眼閃光現象。
1956年9月，出現極強的藍白色輝光的閃光點。
1958年，出現4次閃光現象。
火星曾有生命存在嗎火星上究竟有沒有生命，百餘年來始終是科學界和社會公眾的熱門話題。
美國國家宇航局於1996年8月7日宣稱已找到火星上曾經存在生命的證據。
但是，事情並非那麼簡單。
火星“運河”之謎火星與地球在相對運動中有時會特別靠近——彼此僅相距5600萬千米，這稱為火星“大衝”。
1877年火星大衝期間，意大利天文學家斯基帕雷利用當時堪稱一流的天文望遠鏡觀測，發現火星上有許多相當直的暗線。
這些線似乎把一些遼闊的暗區連接起來，有如海峽連通著大海。
他用意大利語稱這些暗線為Canali，意思是“水道”。
不料，有人卻把意大利文Canali誤譯成了英文Canals（運河）。
由此造成的後果非常嚴重。
“水道”可以是天然的，“運河”卻必須由智慧生物開掘。
人們猜測火星“運河”連接的大片暗區可能是植被。
並且，植被還沿著運河兩岸生長，有如尼羅河流經沙漠，其兩岸仍有植被覆蓋一般。
人們甚至想象：火星是一個古老的世界，那裏的生物已進化出高度的智慧和文明。
後來火星漸漸幹涸了，火星人隻得竭盡全力修建巨大的運河網。
他們雖然瀕臨死亡，卻決不屈服，其情況甚為淒涼而悲壯。
火星與地球有許多相似之處，這更使許多人堅信火星上同樣存在著生命。
火星每2466小時自轉1周，所以火星上1天的時間隻比地球上的1天多40分鍾。
地球的自轉軸並不垂直於其公轉軌道平麵，而是傾斜了23°27′，這造成了地球上一年四季的變遷。
火星自轉軸的傾斜角度與地軸非常接近，為25°11′，這意味著火星上的季節變遷方式亦與地球相同。
隻是火星到太陽的平均距離約為太陽與地球平均距離的15倍，所以火星上的每個季節都比地球上的相同季節寒冷。
火星的半徑是3393千米，約為地球半徑的53％，其體積約為地球的15％，質量則約為地球的107％。
在千差萬別的無數天體中，火星與地球的這點兒差異簡直是微乎其微。
火星的南北極也像地球那樣，覆蓋著白色的極冠——它們或許也是冰。
有冰就應該有水，那便是生命的源泉。
後來人們還發現了火星稀薄的大氣。
人們越來越覺得火星宛如一個“袖珍的地球”。
既然地球是一個“生命樂園”，火星上難道會沒有生命嗎？從洛厄爾到“水手”號19世紀末到20世紀初，有幾位天文學家力主火星上存在智慧生物，其中最著名的當推美國的用西瓦爾·洛厄爾。
他以豐厚的財力在亞利桑那州的弗拉格斯塔夫建立了一個私家天文台，並配備了第一流的天文儀器。
洛厄爾在那裏潛心研究火星達15年之久，拍攝了數以千計的火星照片。
他繪製的火星詳圖上運河多達500條以上，並畫出了運河交彙處的“綠洲”。
他覺得火星上亮區和暗區的季節性變化，似乎標誌著農作物的盛衰枯榮。
他以火星運河為題材出版了好幾本引人入勝的通俗讀物，社會影響相當廣泛。
絕大多數天文學家不相信火星上真有運河。
例如，素以觀察敏銳著稱的美國天文學家巴納德堅持說，無論他用多麼好的望遠鏡多麼仔細地觀測火星，卻從未見過任何運河。
他認為那純粹是一種視覺錯誤：當人的眼睛竭力注視那些國力難以分辨的物體時，常常會把許多不規則的小暗斑錯看作一條條直線。
1913年，英國天文學家蒙德做了一個實驗：他在一些圓內畫有一些不規則的模糊斑點，然後讓一群小學生站到遠處，使之僅能隱約看出圓內有一些東西。
他要求學生們畫出所見的形象，結果他們畫的是直線，宛如洛厄爾畫的火星運河圖。
另一些科學家認為火星不可能保持住水，因而根本不具備可居住性。
“運河”即便當真存在，也隻是火星外表幹燥龜裂造成的寬大裂縫而已。
至於火星極冠，則有可能是凍結的二氧化碳，而不是水結成的冰。
20世紀20年代，天文學家通過對火星的分光測量獲悉，火星赤道區域的溫度可升至0℃以上，足以使冰融化。
不過，火星的夜間非常寒冷，以致於黎明時分的溫度仍可低於－100℃。
火星上晝夜溫差如此巨大，足見其大氣十分稀薄，這對生命棲居顯然十分不利。
況且，過於稀薄的大氣不能有效地阻擋太陽的高能紫外輻射，後者則會構成對生命的嚴重威脅。
及至20世紀50年代後期，多數科學家已經相信，火星上不大可能存在高等動植物。
但重要是取得更加豐富、詳實的第一手證據。
空間時代的來臨為此帶來了新的契機。
1964年11月，美國首次成功地發射了一個火星探測器——“水手4號”。
它飛越火星時拍攝的21張照片，顯示出火星上擁有眾多的環形山，其情景酷似月球。
1969年初，“水手6號”和“水手7號”又飛向火星。
同年7～8月它們最接近火星時，距離火星表麵隻有3200千米。
它們拍攝了200多幅相當清晰的火星照片，卻毫無“運河”的跡象。
1971年5月，美國又發射了“水手9號”。
當年11月它進入環繞火星的軌道，成為火星的人造衛星。
“水手9號”拍攝的照片明白無誤地證明：火星上沒有運河。
與此同時，它又發現那裏有許多蜿蜒曲折的特征，它們擁有眾多的分支，外觀酷似幹涸的河床，隻是其中沒有水。
這艘飛船在349天內向地球發回了7329幅照片，最後墜毀在火星上。
“海盜”號登上火星1975年，美國向火星發射了兩艘新的宇宙飛船——“海盜1號”和“海盜2號”。
1976年7月20日，“海盜1號”的著陸器降落在火星的克賴斯平原上。
大約7個星期後，“海盜2號”的著陸器又降落在烏托邦平原上。
每個著陸器的尺度僅約15米，但是它們滿載著一整套精密的儀器。
飛船本體釋放著陸器後，仍在火星上空拍攝照片，並用紅外方法探測火星大氣和表麵的溫度。
上述兩個著陸器在火星上彼此離得很遠，它們所見的火星風光卻大同小異，都是一派荒漠，點綴著各種大小的岩石，其體積猶如地球上的鵝卵石和巨大的漂礫。
著陸器分析了火星的土壤成分，它們和地球土壤一樣，主要由矽酸鹽組成，隻是其含鐵量比地球土壤高得多，這便是火星呈現它那獨特的紅色的原因。
人們從地球上發出指令，讓著陸器伸出3米長的“取樣臂”，臂的末端是一隻勺子，用它挖一點火星土壤，然後縮回著陸器中進行處理分析。
著陸器做了3種基本原理互不相同的實驗，以檢驗與生命有關的種種活動。
總的來說，實驗結果傾向於試驗樣品中不存在任何形式的生命。
此外，著陸器還做了另一項重要實驗：將火星土壤樣品自動加熱到500℃的高溫，然後分析它們析出的氣體，目的是探測是否存在有機化合物。
精確的儀器測量到了火星土壤中吸收的二氧化碳和水，然而卻未探測到任何有機分子。
要是火星土壤中連有機化合物都不存在的話，怎麼還會有生命呢？是不是太陽的紫外輻射破壞了火星上的有機化合物？為了檢驗這種想法是否得當，“海盜”號著陸器用它的勺子推開一小塊石頭，並從下麵采集一些土壤。
有岩石遮蔽的土壤，可免遭太陽紫外線的殺傷。
結果，仍未找到有機化合物。
〖TPT58.TIF；％80％80，BP〗“海盜”1號衛星拍攝的火星照片當年，美國國家科學院據此得出結論：“海盜”號探測結果減小了火星上存在生命的可能性，對該問題的進一步探索必須等待把火星樣品帶到地球上的實驗室。
尚未揭開的謎底目前人類暫時還不能把火星岩石和土壤帶回地球。
但是，人們在南極大陸發現了一塊定名為“艾倫山84001”的隕石，其成分與火星表麵物質很相似。
據悉，它原先可能是火星的組成部分，後因小行星或彗星撞擊火星而濺入太空，並在太陽係中漂遊，最後很偶然地隕落到地球的南極大陸上。
1996年8月7日，美國國家字航局宣布，在“艾倫山84001”的裂縫中發現了一種多環芳香烴化合物。
這種物質既有可能隨著行星的形成和演化而自然產生，也有可能由微生物活動造成。
因為它存在於隕石的裂縫中，所以有可能是生命活動的產物。
在這塊隕石中還發現了可能由細菌活動造成的磁鐵礦的痕跡。
不過，它們同樣可以由非生命過程產生。
這些發現之所以鼓舞人心，是因為上述多環芳香烴化合物乃是從無生命物質通往生命之途的中間一環。
但我們卻不能輕率地認定它是“原始生命形態的證據”。
這樣的有機化合物與真正的生命畢竟還相去甚遠，更何況這塊隕石是否來自火星也並非無可爭議。
美國國家宇航局曾於1996年底發射兩艘新的火星探測器，它們於1997年飛抵火星。
11月份發射了“火星勘測者”在環繞火星的軌道上飛行，勘測火星的地質特征，為“共倫山84001”的地理地質淵源提供了新的線索。
1996年12月發射的“火星探索者”於1997年7月4日在火星表麵著陸。
它攜帶的小型“火星車”在著陸器母體周圍活動，以探測不同地點不同成分的岩石和土壤。
此外，俄羅斯也曾在1996年內發射一艘名為“火星96”的宇宙飛船，美國國家宇航局還將於21世紀初發射能把火星岩石樣品送回地球的宇宙飛船。
對火星的探測還需要更多更先進的探測器。
它們將深深地鑽入火星的土壤，看看在太陽高能輻射勢不能及的地方發生了什麼情況。
機動能力更強的“火星車”將到火星的極冠、峽穀和“河床”衝采集許多岩層的樣品。
最後，人類將會親臨火星實地考察。
載人飛向火星無疑將比多年前人類登上月球困難得多。
但是，利用現有的航天技術，加之開辟若幹新的技術途徑，是有可能把火星載人飛行的費用壓縮到與阿波羅登月計劃相當的水平。
這一切都與徹底揭開火星生命之謎緊密相關，時間很可能就在今後這幾十年間。
火星幹涸之謎研究顯示，火星上曾經一度是一片汪洋，這意味著火星上有過生命出現。
在對火星大氣中氫原子數量的測定結果進行分析之後，研究人員表示大量氫分子的存在說明火星曾經水源豐富，這就使得這顆紅色星球上曾經出現過生命的可能性顯著增加。
研究顯示，火星大氣高層中包含大量的氫原子，氫原子是組成水分子的主要元素，這些氫原子顯然是水分子分解後形成的，因為氫原子的質量與構成水分子的氧原子相比較低，所以會升至大氣高層。
從1964～1977年，美國對火星發射了“水手號”和“海盜號”兩個係列共8個探測器。
1971年11月，“水手”9號對火星全部表麵進行了高分辨率的照相，發現了火星上有寬闊而彎曲的河床。
不過，這些河床與轟動一時的運河完全是兩回事。
這些幹涸的河床，最長的約1500公裏，寬達60公裏或更多。
主要的大河床分布在赤道地區，大河床和它的支流係統結合，形成脈絡分明的水道係統。
還可以觀測到呈淚滴狀的鳥、沙洲和辯形花紋。
支流幾乎全〖TPT63.TIF；％80％80，BP〗火星上幹涸的河床部朝著下坡方向流去。
科學家們分析，隻有像水那樣的少黏滯性流體才能造成這種河床，這是天然河床，絕不是“火星人”的運河。
那麼，火星上的河水流到哪裏去了呢？這便成了當代“火星河之謎”。
今天的火星表麵溫度很低，大部分水作為地下冰存在於極冠之中。
極稀薄的大氣，使得冰在溫度足夠高時隻能直接升華為水蒸氣，自由流動的河水是無法存在的。
火星河床說明，過去的火星肯定與今日的火星大不相同。
有一種假說認為，在火星曆史的早期，頻繁的火山活動噴出了大量氣體，這些濃厚的原始大氣曾經使火星表麵溫暖如春，造成了冰雪融化、河水滔滔的景色。
後來火山活動減少，火山氣體逐漸分解，火星大氣變得稀薄、幹燥、寒冷，從此，河水幹涸，成為一個荒涼的世界。
另一種假說認為，在火星的曆史早期，自轉軸的傾斜度比現在更大，因而兩極的極冠融化，大量二氧化碳進入大氣，大量的水蒸發並凝成雨滴在赤道地區落下，形成河流。
當然，對於火星河流的形成還可以提出更多的猜想與假說。
然而，科學家們最關心的問題是：滔滔的河水跑到哪裏去了？有人提出，從巨大的江河到今日滴水皆無，這說明火星的氣候發生了根本的變化。
為什麼火星生命之說盛行不衰100多年來，人們對火星生命一直寄托著巨大的希望。
盡管那些曾經轟動一時的有關火星人、火星運河的傳說，都已被事實否定，但人們仍然沒有放棄對火星生命的探索。
不少人堅信，火星是太陽係中除地球之外，最有可能擁有生命的天體。
那麼，他們的這些信念是從哪裏來的呢？首先，火星是一顆具有與地球條件十分相似的天體。
火星在太陽係裏，距太陽的距離，僅比地球遠了一半。
也就是說，若以地球距太陽的平均距離為1個天文單位的話，火星與太陽平均距離則為15個天文單位。
所以，其表麵在太陽熱力的影響下，氣溫變化在15～150℃之間，相比之下，地球的極地曾測得過最低溫度是－945℃，而最高則不超過0℃。
可見，火星的溫度條件並不比地球的極地惡劣多少。
其次，火星的自轉周期也和地球非常近似，它自轉1周隻比地球長了40分鍾左右（24時37分22秒），而繞太陽公轉1周的時間為687天，不到兩個地球年。
它的赤道平麵與繞太陽公轉的軌道麵的夾角為23°59′，也隻比地球的黃赤夾角23°27′稍大一些。
所以它也有四季的變化。
隻不過每個季節的長度約為地球上兩個季節的時間。
再有，火星上也有大氣。
雖然從地球的角度看，它的大氣是微不足道的。
火星表麵的大氣壓隻相當地球的1％；從其組成成分來說，則以二氧化碳為主，占95％，另有約3％的氮，1～2％的氬；氧、一氧化碳、臭氧和氫加在一起，僅占01％。
這樣的大氣和地球相比盡管有較大的差別，但科學家們已經證實，一些生物特別是微生物仍然可以在這樣的環境下生存。
1982年，前蘇聯航天專家尤裏·紮依采夫曾和他的同事做過這樣的實驗：他們在實驗室中，把一些生物放置在人工模仿的火星大氣環境下，結果發現，老鼠僅活了幾秒鍾；烏龜能活6小時；青蛙的生命則超過25小時；一些昆蟲生活的時間更長，達幾個星期；蘑菇、地衣和苔蘚等低等植物，能很好地適應新的環境；細菌則更是毫無困難地生活著。
何況在遠古時期，火星有比今天濃密得多的大氣。
火星和地球的最大的差別，是它的表麵沒有水。
不過，從火星表麵保留有巨大的河床和流水衝刷的痕跡來分析，火星早期應該是有水的，而且現在仍有水被凍結在極地或潛伏在地下。
火星具有這些十分相似於地球的環境條件，所以使許多人深信，在它上麵有可能生存著一些和地球相似的生命，甚至不能排除它曾存在過高級生命的可能性。
失蹤美機繞火星編隊飛行1995年春，俄羅斯科學家在月球探測器發回的激光照片中驚異地發現，在月球上的一個隕石坑旁，停放著一架美國在二戰中使用的“B－29”“複仇者”號大型轟炸機，後來又從月球上神秘消失。
這是參加二戰的美軍第19轟炸機分隊5架中的一架。
可是，前不久，著名天文學家克·路丁宣布，在火星軌道上意外地發現另外4架美軍飛機。
他認為，這4架飛機很可能是1945年在百慕大“魔鬼三角”上空失蹤的美軍第19轟炸機分隊的4架“B－29型”格魯門式轟炸機。
克·路丁是借助可放大圖像的電腦天文遠鏡，在火星附近發現美軍二戰期間失蹤的5架轟炸機中的4架的。
他通過計算得知，第一次發現這4架轟炸機時，它們距離火星也不過幾公裏遠。
令人費解的是，這4架轟炸機仍能以4萬裏／小時的速度飛行著，因此，克·路丁隻能對其連續跟蹤觀測幾分鍾時間，直至它們消失在望遠鏡的視線內。
克·路了還發現並拍攝了繞火星編隊飛行的二戰失蹤美機照片。
這一最驚人的發現是自俄國人在月球上發現那架失蹤的美軍轟炸機時開始的。
克·路丁還觀察到，在火星附近發現的這4架轟炸機仍以緊密的編隊飛行著，很顯然，它們飛行狀況良好，像是有人駕駛著。
他還看到飛機上的美國空軍標誌，所以，他據此判斷，這些飛機是1945年12月5日在百慕大“魔鬼三角”上空飛行演習時失蹤的。
瑞士UFO研究會主席維·格魯德爾認為，克·路了博士在火星附近發現的4架美軍二戰失蹤轟炸機同俄羅斯月球探測器在月球上發現的那架美軍轟炸機之間有著某種聯係，而且在百慕大“魔鬼三角”和這些美軍失蹤飛機之間更存在著某種微妙的聯係，這其中很可能是外星人導演出來的一場鬧劇。
非洲有火星人的後代嗎1988年，瑞典科學希萊·溫斯羅夫向新聞界披露，在紮伊爾（現剛果人民共和國）東部原始森林裏一個幾乎與世隔絕的地方，他和另外6位科學家意外地發現了一個火星人後代居住的部落。
據溫斯羅夫介紹，這些人的先民是在1812年，為躲避火星上流行的病毒侵襲，搭乘宇宙飛船來地球避難的。
當時一起來的有25人，其中22人在地球上相繼死去，隻留下3人。
經過100多年的繁衍，現已有後代50人。
這些火星人的後裔皮膚黧黑，眼睛白色，沒有眼珠。
他們會說非洲土話，還能用流利的英語和瑞典語與科學家們交談。
他們對圓圈的圖形特別欣賞，居住的房屋、屋內的擺設、使用的工具、佩戴的飾品，大多呈圓形。
他們至今還珍藏有太陽係和火星的圖譜，並掌握著宇宙航行的知識，不過已沒有任何工具可以重返火星……溫斯羅夫繪影繪聲的描述，自然引起了許多人的興趣。
然而嚴肅的科學家卻指出，盡管溫斯羅夫的介紹煞有介事，但卻很可能隻是為了嘩眾取寵。
首先，如果真的有火星人移民來到地球，又是真的來到技術文明還不很發達的非洲，這些擁有先進宇航技術的火星人，必定會利用他們所掌握的各種先進技術來改造他們所居住的新領地，決不會甘心如此默默困居於非洲的密林中。
其次，迄今為止還沒有任何證據可以肯定火星曾經擁有生命，更不要說是高等的智慧生命。
退一步說，即使火星過去曾經有過高等的智慧生命，那必定離現在十分遙遠。
因為目前火星的這種沒有水、隻有相當於地球大氣1％的稀薄空氣等不利於生命存在的環境狀態，並不是100多年前才開始的，而是已經有幾億年的曆史，怎麼可能在1812年會有火星人從那裏移民到地球上來居住呢？再有，如果1812年前那裏果真還有人居住，那麼，我們今天必定會發現那裏保留著大量的遍及全球的文明遺址。
然而，近代的曆次火星考察，除了那些可疑物外，並沒有發現過真正的文明遺跡。
地球火星擦肩而過眾所周知，火星是與地球最近的一顆外行星。
由於太陽係中的這兩顆行星所處空間和軌道位置的關係，這兩顆行星好多天文參數是十分接近的。
據考火星過去像地球一樣曾是藍天白雲花鳥綠茵。
也曾有過高智慧的火星人。
但現在則時過境遷，麵貌全非。
火星每兩年接近一次地球，1999年5月是地火最近的時刻，又是處於大衝位置，因此，是觀察火星的最好時機。
5月以來每天黃昏以後，西北天空上掛著閃閃發光的金星。
而東南方的天空就是亮裏透紅的火星。
關於火星接近地球的情況，《參考消息》1999年4月27日第7版曾給以詳細報導，全文如下：法新社華盛頓4月23日電，美國航天局今天說，地球和火星將在未來的幾個星期內“擦肩而過”，這是它們自1990年以來距離最近的一次，天文愛好者由此獲得了一個用肉眼來觀察這顆紅色星球的良機。
這兩顆行星和太陽於4月24日再次形成一條直線，到5月1日，火星和地球的距離將僅為8650萬公裏。
美國航天局的天文學家約翰·霍勒克說：“這是用肉眼現察火星的好機會，而且在未來的幾個星期裏，火星將會顯得非常壯觀。”甚至用簡易的望遠鏡也能看到火星的北極和巨大的“大流沙地帶”。
因為地球的軌道比火星的軌道更近似於圓形，所以這兩顆行星每隔26個月才會“相遇”，因此，下一個近距離觀察這顆紅色星球的機會就是2001年。
航天局希望在這一“窗口期”向火星或其運行軌道發射探測器以減少探測器的飛行距離。
美國火星探測器“氣候軌道器”和“極地登陸車”已經發射升空，前者將於1999年9月進入火星軌道，後者預計於1999年12月在火星表麵著陸。
對於火星和地球的最近兩次相遇（分別於2001年和2003年），美國航天局也計劃了兩次太空飛行。
一顆神秘的紅色星球許多世紀以來，火星一方麵被視為一顆預示凶兆的不祥之星，讓人心生不安；另一方麵，火星有生命的傳聞，又讓人滿懷希望。
於是，這顆紅色的星球更加神秘。
火星由於它發出特殊的紅光而令人側目。
西方把它稱為“戰神”，中國古代則稱之為“熒惑”。
望遠鏡發明以後，由於觀察到它多種特性與地球相似，故一度被譽為“天空中的小地球”。
由此而來的關於“火星人”、火星生命等激動人心的問題爭論已近一個世紀。
火星在太陽係九大行星中，按離太陽由近及遠的次序為第四顆。
火星是地球的近鄰，它在地球軌道之外，肉眼看去，它呈火紅色，我國古代稱它為熒惑。
火星的亮度隨它離地球距離的變化而變化，最暗時視星等約＋15等，最亮時達到－29等。
火星的運動情況火星離太陽最近時隻有2065億千米，最遠時為2491億千米；繞太陽公轉軌道的偏心率為009。
在九大行星中，除冥王星外，火星的偏心率最大，其公轉軌道為橢圓形。
火星的軌道半長徑約為152個天文距離單位，它繞太陽公轉一周要68698日，差不多比地球的一年長一倍；自轉周期為24小時37分23秒，其一天的長度幾乎和地球相同。
火星的自轉軸也有一個25°傾角，和地球的23°5差不多。
因此，火星上也有四季變化，每季長度約相當於地球上兩個季度的長度。
火星在橢圓軌道上運行時，與地球的距離有較大的變化。
火星與地球的會合周期是77987天，即大約每隔兩年兩個月，火星接近地球一次。
當地球和火星運行到太陽的同一側，並差不多排列在一條直線時，稱為火星衝日。
衝日前後火星與地球的距離最為接近，但每次的距離又各不相同，在5570萬至12000萬千米之間變化。
由於火星的橢圓軌道偏心率大，每隔15～17年有一次與地球相距特別近的衝，稱為大衝，那時是觀測火星的最佳時刻。
火星的物理情況火星的赤道半徑是3332千米，隻有地球半徑的一半；它的體積隻有地球的1／7，質量為地球的1／9；表麵重力加速度為地球的2／5。
在火星上，以每秒5千米的速度拋出的物體就能脫離火星。
由於火星上物體的脫離速度小，火星難以束縛住許多大氣分子，因而火星大氣非常稀薄。
火星大氣的主要成分是二氧化碳，約占95％，其餘是氮、氬、一氧化碳、氧、臭氧和氫，水汽的數量很少，平均約為大氣總量的001％。
表麵大氣壓為75百帕，相當於地球上30～40千米高處的大氣壓。
火星上受到的太陽輻射隻有地球上受到的40％，因而火星的表麵溫度比地球要低30℃以上，晝夜溫差超過100℃。
在火星赤道附近，中午的溫度也隻有20℃左右，晚上又下降到－50℃以下；在兩極地區的夏季氣溫隻有－70℃，冬季可下降到－139℃。
望遠鏡發明以後，17世紀，荷蘭學者惠更斯發現火星的南北兩極都有白色的極冠，其大小隨著季節不同而變化。
當北半球是冬天時，北極冠增大；此時南半球是夏天，南極冠減少。
當北半球到了夏天，北極冠的麵積也隨之縮減，和地球上的冰雪在夏季融化的情景一樣。
火星的南、北半球有很明顯的區別，北半球比較平坦，間或有些死火山，平均比南半球低4千米。
而南半球則有比較多的大大小小的環形山。
一百多年前所謂的“火星運河”其實就是這些環形山及其陰影造成的錯覺。
邊緣的坡度也比較平緩，脊棱也受過某種“風化”作用。
從大小比例來看，火星上的環形山除了起源於隕星外，還有不少是火山活動的結果。
火星探路者拍攝的照片表明，火星的地形與地球類似，土壤則大致有三類：硬質土、粉狀土及細質沙土。
而岩石則多姿多彩，外觀上有紅、藍、白三種，美國地質學家皮特·史密斯認為藍色石都處於向風的東側，而背風的西側才呈現紅色，半埋在土中的石塊則常呈白色，但成分不外是石英、長石和石灰石等，以致有人驚歎“沒有想到它們與地球岩石這樣相似”。
這些資料還證明了南極火星隕石“ALH84001”的確是來自火星的“嬌客”。
更令人激動的是，它把洪水衝刷的景象一覽無遺地展示在人們眼前：無數的大小碎石亂七八糟地堆積在峽穀之中，上麵都留下了特大洪水衝刷過的明顯痕跡。
火星上有過洪水，說明它上麵一定有過溫暖濕潤的時代，因而大大鼓舞了探索火星生命的科學家。
火星上的滔滔洪水哪兒去了？怎麼會變成今天這樣極為幹燥的荒漠？這也是火星留給地球人的最大懸念。
太空中的另一顆“小地球”人類在地球上生活了二三百萬年，地球是我們舒適的家園，人類一直沒有停止過對同伴的尋求。
除了地球之外，還有另一個星球存在著生命嗎？人們的眼光自然投向了月球、投向了金星和火星。
地球和火星是太陽係中最鄰近的兩個行星，按其空間位置而言應該有相似之處。
經過多年來的宇宙探測發現，地球和火星果然有很多相似之處。
據新華社倫敦1997年12月6日電，美國研究人員在《科學》雜誌上對探測飛船“火星探路者”的火星之旅進行總結時指出。
火星與地球的相似點之多遠遠超出人們原先的想象。
火星距離地球變化在5570萬千米～12000萬千米之間，除金星外，就數火星距地球最近了。
地球的這一位鄰居與地球酷似，可以說，是最為相似的兩顆行星。
且讓我們看看地球的“孿生兄弟”的諸多有趣特征吧。
火星也是一個固態的行星許多觀測數據證實火星的結構與地球相似，有地殼、地幔及鐵質地核，岩層很分明，火星的地核較小，直徑隻有約1380～1995千米，相當於地球半徑。
火星比地球略小直徑為3381千米，大約是地球直徑的一半，體積約為地球的1／6，質量約為地球的1／3。
所以，隻能當地球的“弟弟”了。
火星的自轉周期與地球相似火星繞自身軸線轉一周是24小時37分，也就是說，火星上的一天僅比地球上的一天長41分鍾，因為地球自轉的周期是23小時56分。
火星自轉軸與火星軌道平麵的垂直方向相交成25°夾角，地球的這一傾角是235°因而火星表麵也有相應的四季變化，當然，火星每個季節持續的時間比地球長將近一倍，因為火星每687天繞太陽一圈，差不多是2個地球年。
火星也有兩個白色皚皚的極冠這兩塊白色區域冬季增大，夏季消融縮小，這與地球及其相似。
地球兩極也有大量冰塊，站在地球以外看去，它也是兩頂極冠，分別在夏冬季也有消長。
火星上也有大氣隻是非常稀薄，大氣壓隻為地球的1／200，主要成分是大量的二氧化碳（95％）和少量氮（27％）、氬（16％），還有微量成分為氧、一氧化碳、水蒸氣、氖、氙等，這樣的成分與地球平流層成分接近。
火星也有衛星而且不是一個，是二個：火衛一、火衛二。
火衛也與月亮一樣是同步自轉。
它們的外表可就不能與月亮相比了，月亮又大又亮，火衛一和火衛二又小又醜。
它們的表麵積分別與直徑為21千米和12千米的球麵相當。
在整個太陽係，能夠獲得地球“孿生兄弟”的資格的恐怕非火星莫屬了，歸根到底，它是與地球最為相似的星球。
所以，自19世紀以來，人們曾經毫不懷疑火星是有生命的星球。
但隨著宇宙飛船的拜訪，結果卻是給人們美好的夢想潑了一瓢冷水。
與地球貌合神離由於火星在很多方麵與地球類似，因此，人們把火星看作為天空中縮小了的地球模型，有人幹脆稱火星為“天空中的小地球”，甚至希望火星上也有智慧生物……然而隨著研究的深入，人們發現這僅是一廂情願的單相思而已。
火星與地球的差別很大。
火星的赤道半徑為3395千米，僅隻及地球的53％，體積還不到地球的1／6，質量隻有地球的1／9，重力加速度是地球的1／3多一些（地球上100千克，火星上隻重38千克）。
火星的大氣稀薄得可憐。
用現代手段測出，火星表麵的大氣壓僅75百帕，相當於千分之七大氣壓，即與地球上30千米～40千米的高空處相當。
20世紀50年代，美國天文學家柯伊伯等確定，火星大氣中的主要成分是二氧化碳，約占95％，其次為氮（27％）、氬（1～2％）。
生物所需的氧極少，與氧化碳合起來不過占01％，這與我們賴以生存的大氣幾乎沒有什麼相似之處。
火星大氣中的水分極少，大約占萬分之一。
即使把它完全萃取出來，也隻有區區4億噸，這些水還不及太湖的1／10，把它鋪在火星表麵上，隻能形成一層“水膜”，其厚度僅001毫米！火星的極冠與地球兩極的冰雪也不同，它的主要成分是“幹冰”——固態的二氧化碳。
極冠中當然也含有水結成的水冰，但數量不多。
科學家估計，倘若把極冠中的水冰全部融化成水，至多也隻能形成一個10米深的大海。
火星是一個滿目荒涼的不毛之地，表麵上找不到任何一滴液態水。
這與我們地球表麵3／4都是波濤不絕的大海相比，顯得很不協調。
火星的地形構造不如金星那樣類似地球，而是有許多環形山，尤其在火星的南半球，雖然不像月球、水星那麼多，但為數也不少。
因此，火星與金星一樣，跟地球仍是“貌合神離隻是一個不太相稱的“孿生兄弟”而已。
荒涼寒冷死寂的世界火星探測器顯示帶給我們的火星表麵是一片荒涼。
寒冷而又死寂的世界。
火星上天氣極其寒冷1997年美國“火星探路者”對大氣層曾進行一整天的測定，那裏白天氣溫為－133℃，夜晚氣溫為一761℃，晝夜的溫度變化達到90℃。
1976年的“海盜號”還測得夏季平均溫度是－60℃，冬季平均溫度是－120℃，一年四季都是冰天涼地的。
另外，火星天氣變化無常、極不穩定，氣壓、氣溫變化很快，往往在幾秒鍾溫度變化就可達17℃～22℃。
火星的天空有雲卻不會下雨火星在黎明前的天空最有生氣，有粉紅色和藍色的雲，但太陽一出來，就雲開霧散了。
雲層主要由塵埃組成，藍色的雲含有水冰，大約位於距地麵16千米的高空。
但有雲的天空卻不會下雨。
雲散後的天空灰蒙蒙一片，看不到藍天。
大氣特有的現象是塵暴每年火星大約有100次地區性塵暴；全球性的塵暴更是鋪天蓋地，橫掃一切。
這樣的大塵暴從一個地區開始數天之內席卷全球，塵埃高達幾千米，遮天蔽日，漫漫的粉紅、黃色塵土籠罩火星達數周時間，甚至更長。
表麵幹燥而荒涼火星上有水但肯定不是液態水，不形成水困。
極冠是二氧化碳幹冰和水汽結晶混合而成，溫度在－70℃～－130℃。
大氣中水汽更加稀少，平均隻有大氣總量的001％。
所以說火星上的水少得可憐。
紅色是火星典型的顏色這是因為土壤中含鐵量甚高（12％），而地球上土壤含鐵低（5％），含鋁較高。
厚達20米的火星風化層土因含氧化鐵而呈紅色，並有2米厚的氧化硫，這麼厚厚一層“鐵鏽”般的土壤鋪在火星上，火星不紅才怪。
火星的岩石上也有層紅色的火星土，許多岩石有兩種顏色：向風的一側呈淡藍色，背風的一側呈土紅色，而一半埋在土中的岩石則是白色的。
火星是一片赤紅色的幹燥荒涼的不毛之地，這又是讓人大失所望的地方。
火星的特殊地貌火星的特殊地貌是地球無法比擬的。
火星有最高大的火山奧林匹斯火山高大雄偉，它比周圍的火星表麵平均高度高出25千米，地球上最高的珠穆朗瑪峰是8848千米，要三個珠峰相疊才有奧林匹斯火山那麼高。
奧林匹斯火山可能是太陽係中最大的火山，從其周圍的平原上拔地而起，底部直徑有700千米，火山口直徑達80千米。
地球上不可能存在這麼大的山，因為它會被自己的重量壓垮。
地球上最大的火山在日本，火山口寬27千米，奧林匹斯火山之高大是雄居太陽係火山之冠的。
奧林匹斯火山的年齡僅有2億年。
從地質學觀點來看它還年輕，大約每1億年噴發一次。
奧林匹斯火山的山坡由幾十億年的巨大熔岩流形成，它的傾斜度有4°。
火星的另外一個阿耳巴火山盡管隻有幾千米高，但它的底部直徑達1600千米，比奧林匹斯山的都要大。
由許多年代的撞擊隕石坑的計數來判斷，阿耳巴火山的年齡可能有40億年了，它的高度較低可能是由於沉降作用所致。
火星有最壯觀的峽穀水手穀由一係列峽穀組成，長4000千米，寬200千米，從邊緣往峽穀底深達6千米，這是人類知道的最深長的峽穀。
中心峽穀的最寬點超過了1290千米，深度幾乎達725千米。
美國著名的科羅拉多大峽穀總長150千米，最深處是2千米，簡直不能與水手穀相提並論。
如果把火星大峽穀搬到中國的話，它可以從拉薩延伸到上海，是長江三峽的24倍長。
火星峽穀成為火星上的標誌，是地球上能夠看到，又真正存在的惟一標誌。
與地球上的峽穀不同的是，水手大峽穀不是由於河水的長期侵蝕作用造成的，它們是在風和塵埃的應力作用下經過幾十億年的拓展而成形的。
巨大的環形山到目前為止，至少已有十多艘飛船光顧或降落於火星表麵，加上雷達等各種手段的探索，今天人們已有了很詳盡的火星表麵地形圖。
火星的南北兩半球有很大的差別：北半球比較平坦，間或有些死火山，平均比南半球低4千米左右；而南半球比較古老，環形山很多。
由於受到較嚴重的風化侵蝕，環形山的邊緣不銳利，坡度也平緩些。
因為火星比月球大得多，所以直徑20千米以上的環形山仍有6000多個，其中有190座的直徑超過了100千米。
從大小比例及整個特征來看，火星環形山可能有兩種完全不同的起因：一是隕石的轟擊，一是火星內部火山活動的結果。
南北迥異的星球火星的最大奧秘之一是，它具有兩種區別相當分明、邊界頗為清晰的地貌區域：一種是南部布滿深坑的高原，其中大部分處在基準高度線以上2000米或更高；另一種是相對平坦而沒有深坑的北部低地，其中大部分處在基準高度線以下至少1000米。
高原和低地幾乎各占半球，不過，它們隻是與火星目前的南北半球大致上吻合。
地質學家彼得·卡特摩爾對此解釋說：“分開這兩種高度不同區域的‘二分線’呈現為一條巨大的曲線，以大約35度的角度彎向火星赤道。”“低凹的”北半球的地貌都低於基準高度線，其惟一的例外是極樂高原（它完全在北半球範圍內）以及薩西斯高原的大部分，這個高原橫跨那條二分線。
而“隆起的”南半球的地貌則都高於基準高度線，其惟一的例外是水手穀的一部分以及兩處並列著的深坑，即阿吉爾深坑和埃拉斯深坑，它們是由彗星或小行星撞擊而成的。
阿吉爾深坑深3千米，直徑為630千米；埃拉斯深坑深5千米，直徑為2000千米。
這些深坑連同另一個深坑（伊斯迪斯深坑）是火星上最大的深坑。
但是，這顆星球上還有另外一些地區存在深坑，其直徑在30千米或更大，其中許多（包括處於南極的一個）都是真正的龐然大物，直徑超過200千米。
總的來看，在數萬個直徑約1千米的較小深坑當中，火星上可以數出的寬於30千米的深坑總數為3305個。
這些深坑當中的3068個（占總數的90％）都處在二分線以南，而在二分線以北，卻隻發現了237個大型深坑。
很難解釋這種現象的原因。
同樣奇特的是，沒有深坑的那個半球的地麵高度，比布滿深坑的另一個半球要低得多（大約低幾千米）。
火星上的河床地貌正如地質學家羅納德·格裏利所說，火星上高地各半的地形的原因，“一直是火星諸多尚未解決的最大難題之一。”惟一能確定的一點是：在火星曆史上的某個時刻，火星遭到了一場規模幾乎不可想象的大災難的打擊。
有些科學家認為，那場大災難也使火星以前與地球相似的氣候和一度十分豐沛的水資源喪失殆盡。
火星上不存在運河運河，是人工開鑿的河流。
如果承認火星上有運河，就等於承認火星上有智慧生命存在，這無疑是一個刺激人們興趣的問題。
在地麵上用望遠鏡觀測火星，在一些日子比較有利。
地球每隔780天會追趕上火星一次，地球與火星這種近距離相遇在天文上稱為“衝”，這時，在天空看到的火星位置正好與太陽相對。
不過，火星軌道明顯橢扁，而兩者最近時為5600萬千米，最遠時為12000萬千米。
在最有利觀測的衝日叫“大衝”，這時火星離我們最近，觀測效果最好。
在19世紀60年代，人們在火星的幾次衝日期間，對它進行了大量的觀測，畫出不少新火星圖。
1863年，意大利天文學家賽蒙描繪了彩色的火星圖，亮區呈黃色稍帶粉紅，暗區則好像灰中帶綠。
暗區有寬有窄，最窄處變成細細直線或曲線。
也許聯想到地球上的大海和海峽，賽蒙把這些又窄又暗的部分稱為“水道”。
意大利語中“水道”稱為Canali。
1877年火星大衝，另一位意大利天文學家斯基帕雷利用一架優異的望遠鏡觀測，看見了40條水道，又長又細，縱橫交錯，他覺得這些暗線把一些較大的暗區連了起來，記錄下來，也像賽蒙一樣，稱它們為“卡納利一水道”。
人們對此發現表現出極大熱情，報道中Canali這個意大利語的詞彙被譯成了英語，誤為Canals。
canals——運河，這可是非同小可。
既然是運河，就像地球上的蘇伊士運河、巴拿馬運河一樣，是人造的，當然火星運河隻能是由智慧生物開鑿的，人們對此表示出極大的興趣。
認為火星趨於幹旱，居民把極冠雪水用以灌溉，修築龐大運河係統。
天文學界一片熱鬧，有的堅持說發現了更多水道。
最早支持火星上有運河的是法國天文學家弗拉馬利翁。
1892年他就發表論文，預言火星上存在著智慧生命。
而最有影響的當推美國的洛韋耳，他原是波士頓一個富豪，曾在日本和朝鮮擔任過外交官，10年外交生活結束後便對政治厭倦起來，於是他自己出資在亞利桑那一個高2400多米的山上建立了他的私人天文台（至今這個天文台仍是研究行星、衛星的權威機構之一）。
洛韋耳熱愛天文學。
眼科醫生曾誇獎過他的眼睛，說洛韋耳的目力是這位醫生所檢查過的人當中最敏銳的。
洛韋耳因此洋洋自得，決心在觀測火星中大顯身手。
在以後的15個春秋中，他對火星做了大量的仔細的觀測，拍攝的照片有幾千張之多。
據此，他精心繪製了大大小小共180多幅“火星運河圖”。
洛韋耳所描出的運河至少比斯基帕雷利多出3倍！而且他甚至認為，能否看清火星上的那些運河，正是鑒別天文學家觀測技能好壞的“試金石”。
洛韋耳還富有寫小說的技能，1895年他出版了《火星》一書，後來又陸續寫出了《火星和它的運河》（1906年）及《火星，生命的居住地》（1908年）等深有影響的著作。
他認為：“火星表麵上缺水，智力生物為了生存，就必須努力發展水利設施，這就是火星上有眾多運河的原因所在。”與此同時，很多天文學家卻一直抱懷疑態度，堅持說從未看到過運河。
另外，生物學家、物理學家、化學家也從火星不具備居住性出發強烈抨擊盛及一時的“運河”說。
一時間科學家們各執己見，長期爭論不休。
1965年，當“水手4號”從距離火星表麵不到10000千米的地方掠過，發回了22張近距離的火星照片時，這樣的爭論才趨於平息。
照片上的火星荒涼、幹燥，絲毫沒有運河的跡象。
接著，又有多艘火星探測飛船上天。
1969年，“水手6號”和“水手7號”飛臨火星，200多張清楚的照片傳回地球，還是沒有運河的痕跡。
“水手9號”在1971年又證實了這一點。
1976年夏季，兩隻宇宙飛船“海盜1號”和“海盜2號”在火星著陸成功。
它們看到的是一片荒涼的景象，測到大氣中大部分是二氧化碳，火星表麵溫度極低，曾有過劇烈的火山活動，從沙土的分析實驗裏，連微生物都沒有發現。
直到這時，火星運河之爭才在確鑿的事實麵前劃上了句號。
1997年美國獨立日那天，美國火星探路者號曆經7個月的艱苦跋涉之後，登上了火星這片紅色的大地。
從火星探路者號發回的照片看，阿瑞斯平原幾十億年前曾發生過特大的洪水，那裏有洪流衝擊堆積起來的鵝卵石，岩石上還有清晰的水痕。
再次證明，火星上並沒有“運河”，所謂的“運河”其實是火星自然形成的河床。
火星上存在“千溝萬壑”的河床科幻小說家的想象幻滅了。
然而，天文學家又麵臨著新的問題。
“水手9號”意外發現，火星上有許多蜿蜒曲折、外貌酷似幹涸的河床類的地貌特征。
有的延伸幾千千米，有分支也有彙合，但其中並沒有水。
位置與洛厄爾描述的“運河”大相徑庭。
同時在火星上還發現許多水流侵蝕後的跡象。
什麼東西能夠造就這樣的特征？科學家認為，隻能是流動的液體。
而且，惟一可能存在於火星的流動液體就是水；再看幹涸河道的位置，大多位於火星的赤道，那裏溫度最高，最有可能存在過水流。
在現存條件下，水不可能存在於火星上。
那裏大氣壓太低，隻要有一點水，就會立即沸騰殆盡，或者在低溫下凍結起來，像兩極地區水冰組成的極冠。
那麼，水到哪裏去了呢？我們可以推斷，也許火星上某些地區的土壤中埋藏了大量凍結的水，就像我們地球極地的凍土地帶那樣。
這裏就是水的貯存庫。
可能是由於火山活動，內熱使這些冰或者永久凍土層融化，致使其表層的岩石和塵土向下麵水窪地塌陷。
這樣，地表下已經是液體的水會洶湧而出，發生全火星的洪水泛濫。
也可能出現這種情況：火星上氣候發生周期性變化，某些時候，氣候寒冷，凍土帶安然無恙；另一些時候，氣候溫和，凍土解凍融水成河流。
也許我們觀測到的正是火星某一次周期。
究竟哪種情況更符合實際、更正確，不能妄下斷論，需要耗費時日和心血去繼續探測和研究。
然而，河床、極冠，畢竟很可能象征著火星上曾經一度相當溫暖，流水充盈。
在這段溫暖時期內，有可能形成生命。
20世紀70年代，美國海盜號宇宙飛船登陸火星，發現的幹涸河床似乎比“水手9號”發現的更多，大氣中有水蒸氣又支持了關於生命的設想。
而且，更具爆炸性的發現還在後麵。
空間探測的最新資料表明，火星表麵上雖然不存在人們津津樂道過的“運河網”，但確確實實存在著許多奇特而神秘的“河床”。
從照片看來，這些幹涸了的河床，縱橫交叉，主流支流相聯，相當於北京到上海的路程，寬也達幾十千米。
關於河床的成因，過去有過激烈的爭論，但隨著1997年“火星探路者”的登陸，已經沒有人再懷疑，在幾十億年前，火星上曾發生過巨大的洪水。
“探路者”所降落的“戰神穀”內，大小巨石都很光滑，重心偏向一邊，明顯是洶湧無比的洪水造成的。
美國科學家形容，其規模相當於“北美洲中部五大湖區的水在兩周內全部湧入了墨西哥灣，或者說相當於地中海的水量——每秒100萬立方米！”事實上穀內被衝出的溝壑深達96千米，寬也有24千米！其場麵真叫人驚心動魄。
火星曾經遍地是水火星上那些傷口般的巨大深坑，其直徑都達到30千米或者更大，其中許多都明白無誤地顯示出一種標記，那就是：它們都是在火星上還存在潮濕溫暖氣候的時期內形成的。
埃拉斯深坑、伊斯迪斯深坑和阿吉爾深坑尤其顯現出了一些低矮的隱約邊緣以及平坦的地麵。
一些權威人士把它們看作一種地質構造的證據，證明當時的火星上仍然存在濃厚的大氣、迅速的水土侵蝕以及比現在更強的磁場。
同樣，受水土侵蝕的影響，地球上那些大型深坑也可能是在幾百年裏逐漸與周圍地貌混為一體的景觀。
實際上，它們已經幾乎無法被辨認出來了。
火星上的另一些深坑，其直徑一般都是30千米～45千米。
深坑中央的山峰，和巨型石筍大致相仿，頂部凹陷。
羅納德·格裏利認為，對它們最正確的解釋是：它們是一些“由大量泄水造成的”深坑。
他還認為，造成大量泄水的原因，可能是火星上的水或者氣候，或者兩者兼而有之。
賈伊·梅羅什和安·威克瑞曾經計算出：“火星可能曾經有過原始大氣層，其氣壓和今天的地球相同。
與此相應，火星表麵的溫度也曾經比現在高得多，在冰的融點以上。”他們的研究結果暗示出的是：由於小行星反複撞擊火星，火星的大氣層被扯掉了——“因為火星的引力非常弱，一次重大撞擊產生的、不斷擴展的蒸氣雲，很容易把它鄰近地區的大氣刮進太空。”火星曾經存在過更溫暖、更潮濕氣候的具體證據是：美國宇航局研究過一塊火星隕石，證明它確實包含著幾毫克的液態水——這一小滴水現在被裝在一個密封的玻璃小瓶裏以供展示。
不僅如此，根據計算，“目前的火星地表200米以下還可能存在著封凍的地表水。”甚至還有跡象暗示，在火星內部足夠的深度上，在接近熔岩漿的內部幾層裏，還可能存在著地下熱泉。
從理論上說，這些熱泉可能把極熱的水蒸氣排出到火星表麵。
1980年8月，美國亞利桑納州洛維爾天文台的列奧納德·馬丁博士報告說，美國宇航局“海盜號”探測器拍攝的火星水手穀以南地區的兩幅連續圖像，“的確似乎有一處爆炸式的噴水或者蒸汽排泄。”溫森特·迪皮特羅和格利高裏·莫倫納爾用計算機加工了這些圖像。
他們得出結論說：“我們不僅確認馬丁博士的發現，而且發現中心水柱周圍有一圈圓形的汽環……兩幅照片的不同尺寸表明：這個雲團以每秒60多米的速度上升……”這個“噴水處”引起了爭論。
但是，對於證明火星上過去曾存在流動水的廣泛水源的證據，卻沒有科學家提出反駁，這些證據在美國宇航局拍攝的上萬幅照片上清晰可見。
最近，美國宇航局總部外層空間生物學項目辦公室的一個研究小組，對這些證據進行了深入細致的評估。
這個小組包括美國宇航局埃米斯研究中心的大衛·戴斯·瑪萊斯博士、美國地質勘察署的麥克爾·卡爾博士、美國宇航局總部的麥克爾·A·邁耶博士以及已故的卡爾·薩甘博士。
他們的結論代表著有關這個問題的、獲得一致讚同的科學觀點。
現在將這個結論摘引如下：火星地質學一個最令人困惑的問題，是水在這個星球演化過程中的作用。
在火星的當前條件下，火星地表不可能存留任何液態水。
盡管如此，我們卻看到了火星被水侵蝕的大量證據。
最使人迷惑不解的地貌是那些幹涸的巨大河穀。
我們認為，它們是大洪水造成的結果。
許多河穀都開始於被稱為“混亂地帶”的區域，那裏的地麵似乎已經塌陷，形成了一種低於周圍地表1千米到2千米、布滿互相碰撞擠壓的岩石的地貌……在極樂高原，那些河穀從混亂地帶開始出現，沿著該地區的斜坡，向北延伸數百千米。
幾條巨大的溝壑向水手穀的東北方向延伸，在克萊斯盆地彙合，然後繼續向北延伸，最後彙集到低凹的北部平原上。
這些河穀的全程都十分明顯，很少出現間斷。
它們具有流線型的穀壁，還有衝刷而成的穀底，並且通常都包含著一些淚滴狀島嶼。
所有這些地貌特征都暗示：它們是一次次大洪水造成的結果……盡管大多數洪水都發生在克萊斯盆地一帶，但其他地方也發生過洪水……例如極樂高原和埃拉斯深坑一帶。
另外的洪水則發生在梅姆諾盆地和阿瑪鬆盆地西部……還有一些河流的地貌，則似乎是流水的緩慢侵蝕造成的結果。
在這個深坑遍布的星球上，到處都可以看到分岔的河穀網絡……這些河穀很像地球上的河穀，因為它們都有支流，並且在下遊漸漸展寬……對這些河穀最有說服力的解釋就是：它們是由流水侵蝕而形成的。
美國宇航局的這個報告使用的雖然是幹巴巴的科學語言，卻闡明了一些有意義重大的問題。
這個報告不僅確認火星上曾經出現潮濕而且相對溫暖的環境——甚至可能曾經出現過一種適於更高級的生命形式生存的環境，而且它還確認，這種環境似乎是被突如其來地掃除掉了。
另外的一些研究也加強了這幅總體的圖景。
極樂盆地的主要溝壑係統寬25千米，長2000多千米。
它是由一次突發的災難性大洪水造成的。
那場大洪水不僅造成了它那些溝壑的陡峭穀壁，而且鑿出了“一些深達數百米的巨大壺洞”，雕出了流線型的“淚滴狀”島嶼，島嶼兩端之間的長度達100千米。
洪水的流速極快：其流速快到每秒鍾的高峰量達到數百萬立方米，即使地球上的濃厚大氣也不能提供流速足夠快的水，以補充規模相同的集水區域的流量……隻有水壩決口才能產生足以造成大麵積土地侵蝕的流量。
科學家也計算出了能夠造成火星上的那些溝壑的總水量，這是個極大的數字。
根據地質學家彼得·卡特摩爾的計算，這個總水量相當於地球上一個50多米深的海洋的總水量。
美國地質勘察署的麥克爾·卡爾博士則認為，這個總水量等於一個500米深的海洋。
另一場大洪水發生在阿瑞斯裂穀一帶。
美國宇航局“火星探路者號”的登陸車儀器1997年7月傳回的照片顯示：這個巨大的裂穀中曾經充滿了“數千英尺高的滾滾水流”。
負責“火星探路者號”的科學家麥克爾·瑪林博士說：“這個水量非常大，地球上能夠與之相比的大洪水將會填滿整個地中海盆地。”在火星的許多不同地區，都能辨認出分層沉積下來的堆積層物質，如同地球上一些最大的湖泊留下的那種堆積層。
有些地方，這些沉積層厚達5千米——這不僅證實了火星上曾經出現過濃密和溫暖的大氣，水能夠以液態形式存在於大氣中，而且證實了火星上的水必定曾經存在過極為漫長的時期，在這期間發生了相似於地球的沉積過程。
美國宇航局的報告裏提出的一個令人信服的證據，又鞏固了這些推論：火星上某些地區的河流曾經存在過數億年。
不僅如此，“那些延伸出去的溝壑還使人想到，火星上甚至很可能還曾經出現過降雨。”人們普遍認為，這些溫暖潮濕的環境遍及火星，那是幾十億年以前的事情。
然而，美國地質勘察署的哈羅德·馬蘇爾斯基卻證明：近在幾百萬年以前，火星上還存在著液態水。
英國的柯林·皮靈格及其研究小組甚至走得更遠。
他們對火星隕石的研究顯示：正好在60萬年以前，這顆紅色的星球上可能存在液態水和原始生命。
另外一些科學家正在準備擬定一個甚至更為晚近的時間框架，其中包括不到17000年前的一場襲擊火星的大災變，它使火星喪失了大氣層和水。
專家們逐步接受了火星上曾經存在大麵積湖泊、三角洲和海洋的推測。
美國地質勘察署的大衛·斯各特檢驗了火星上一些被他認為曾存在過湖泊和海的地區，包括極樂、阿瑪鬆、烏托匹亞、伊斯迪斯和克萊斯地區一些盆地的蜿蜒溝壑、泄洪道和出海口、地岬、梯形地、沉積層和海岸線。
他認為，極樂盆地曾經充滿了深達1500米的水。
同樣，維克·貝克爾和美國亞利桑納大學的科學家們也認為，一個巨大的湖泊曾經覆蓋了火星的北半球。
他們還以火星北部低矮平原上古老的海岸線為證據，來支持自己的理論。
在火星北緯41度、西經9度一帶，即在塞多尼亞區的所謂火星“金字塔”和“臉”的附近地區，也可以辨認出這樣的地貌特征。
環境地質學家詹姆斯·L·厄加維克說：這個地區（它位於克萊斯平原東北方）包含的一些地區，其地貌仿佛具有海岸線的特征，那些地區呈現出水土侵蝕的地貌，山崩在那裏造成了海岸線的邊緣，山崖底部可能發生過物質侵蝕，而沉積物則傾瀉到這些地方。
確鑿無疑的侵蝕地貌，肯定表明那裏必定曾經存在過大量的水。
至於這些情況發生在火星曆史上的什麼時期，這依然有待考察……火星的表麵是一張銘刻著層層奧秘的、可以重複書寫的紙。
在這一層層奧秘當中，書寫著一個世界死亡的故事。
那個世界的死亡時間並不在幾十億年以前，而地球也有可能完全無法避免火星曾經遭到的命運。
火星上突然消失的水到哪裏去了“探路者號”發回的資料表明，確曾有大量的水在火星表麵流動過。
“探路者號”著陸地點，似曾發生過多次洪水事件，因有無數被水衝來的石頭。
這些石頭大大小小，或粗糙或渾圓。
比較渾圓的石頭可能是受到遠古洪水的磨蝕。
研究這些石頭可以斷定，過去有多少水量將它們從高原衝向平原。
其中，許多石頭偏向同一方向，則表明它們是在同一時期遭水衝刷的。
圖像還顯示出火星的一座小山丘，呈現出不同的“地層”，它們可能是在不同時期沉積而成的。
這些都能證明，當年曾有許多的水流活動過。
火星溝渠明顯是在水的作用下形成的。
在一些陡峭的斜坡上有幹涸的溝渠，很明顯，這裏曾經是支流密布、河水徐徐流淌的大片水網地帶。
支流眾多，橫穿平坦地區的那些蜿蜒的溪河供應著大河穀的流出水量。
強大的變化莫測的水流衝蝕塑造出了眾多的衝積平原、沙丘和地麵景觀。
如今，它們全都幹涸成塵了。
火星表麵的大氣壓力還不及地球大氣壓力的1％，自然不容許水的存在。
在這樣低的壓力下，即使氣溫在冰點以下，水也會逐漸沸騰。
結論很明顯：火星從前有足夠稠密的大氣將它表麵的水保持在液體狀態，而且為了發育成並維護這些巨大湍急河流，火星上的水量必定是足夠充分的。
兩極的冰冠火星大氣中的水蒸氣含量極小。
在火星上，少量的水不是留駐在像永凍層一樣的土地中，就是成為火星兩極上永存不變的冰冠的一部分。
“水手9號”的紅外線輻射計實測出在火星赤道上中午的氣溫可高至17℃，在火星兩極地區子夜可低到－120℃。
在遠日點，即火星距太陽最遠時，火星的南半球是冬季。
火星上南半球的冬季比北半球的冬季更冷，南半球冬季的冰冠一直伸展至南緯55°。
在近日點，即火星距太陽最近時，火星北半球是溫暖的冬季。
這樣，北半球冬季的冰冠到達北緯僅僅約65°。
不一致的兩極在北半球和南半球的夏天，當火星的氣溫達到使冰凍的二氧化碳（幹冰）蒸發成氣體狀態時，極冠就會消融。
科學家們相信：南極剩餘的冰很可能是由二氧化碳形成的永凍冰，它比隨氣溫升高而融化的不太堅固的二氧化碳霜更為持久。
在南半球夏季的溫度高峰期，南極極冠將融縮至直徑300千米。
北極極冠要大得多，直徑從不小於1000千米。
北極的氣溫測量結果顯示：夏天的極冠主要以水冰的形式存在，因為天氣太熱，幹冰已不能繼續存在。
太空探測器的測量儀也顯示：在北半球的夏季，大氣中的水蒸氣大部分聚集在北半球極冠的上空，極冠被證實為由水冰構成。
塌陷成混亂地體首次被“水手4號”和“水手7號”發現的火星的另一個特征最初被簡單地稱為混亂地體。
在水手大峽穀係的盡頭是一片亂七八糟的低地崗丘和小山。
科學家們設想這個紊亂的地理景觀是因火山活動使水凍層融化或地下冰沉積的結果。
長期氣候變化周期中的冰期間的溫暖時期可能導致了這種融化。
如果冰凍的水大量存在於地底，那麼它的融化可能會引起大地塌陷進而形成混亂地體。
由於大量融化的地下水被釋放了出來，火星景觀中便產生了某些流水衝蝕的特征，看上去就像是洪水衝刷的結果。
一些隕石撞擊坑的存在支持了火星上存在豐厚永凍層或地下冰的看法，這些地點看上去就好像是什麼人把一個大圓石扔在一片爛泥地上。
物質的濺射呈圓形分布，這與當隕石撞到石質地區形成撞擊坑時所拋射出的固體噴射物的分布很不相同。
如果一個大隕石落到永凍層地區，那麼，碰撞產生的強熱就可能融化冰和土壤的混合物，所產生的泥就會形成一個濺射撞擊坑。
火星上存在紅、白、藍三種顏色的岩石“火星探路者”飛船發回的大量照片表明，火星上存在紅、白、藍三種顏色的岩石。
“火星探路者”計劃參與者之一，美國亞利桑那大學的地質學家皮特·史密斯說，火星上許多岩石都有兩種顏色：向風的東側呈淡藍色，背風的西側呈上紅色，而一些半埋在土中的岩石則呈白色。
史密斯分析，藍色可能是強風將岩石表麵一層剝蝕掉後而露出的顏色，紅色是火星上典型的顏色，可能是岩石表麵上有一層紅色的火星土壤，而白色則是由於這些岩石主要成分為碳酸鈣，即這些岩石是由碳酸鈣形成的堅硬的鈣質層。
火星車對飛船著陸點附近的土壤進行分析表明，著陸點附近的某些地方實際上是由一層紅色土壤覆蓋在白色岩石上構成的，而這些白色岩石正是鈣質層。
史密斯形象地說：“如果用一把笤帚掃，就可將這層土壤掃掉，露出白色的岩石來。”火星岩石與地球岩石非常相似和地球類似，火星上也存在著岩石和土壤。
這次火星著陸對火星岩石及土壤進行現場勘測和分析，然後將數據傳給著陸器傳回地球，這是火星車的主要任務。
火星上岩石很多，為了區別，這些被考察的岩石塊都臨時被取了名字。
自1997年7月6日開始，火星車“索傑納”就投入了探測與分析岩石的工作。
被探測的第一塊岩石名叫“藤壺·比爾”，因其外觀酷似藤壺而得名，它的大小跟一個足球差不多。
命名方法都是根據美國卡通人物的名字命名的，除“藤壺·比爾”外，還有“瑜伽熊”、“平頂”、“魔鬼卡斯珀”、“約吉”等。
“索傑納”對“藤壺·比爾”進行了長達10小時的掃描分析，並將分析結果傳回了地麵。
經分析表明，這塊火星岩石主要由石英、長石和正輝石構成，其中石英約占三分之一。
石英即二氧化矽，是地球上許多岩石的主要成分。
長石和正輝石是地球上兩種很常見的岩石，火星上具有這種組成的岩石是科學家們事先沒有料到的。
這種組成與地球上的岩石非常相似，與月球岩石相比，火星岩石更像地球岩石，因為月球岩石中不含石英。
“索傑納”上的阿爾法—質子—X射線光譜儀是不能直接測出石英的，但可以測出矽元素。
美研究人員分析，“藤壺·比爾”中的矽元素含量如此大，這些元素一定是以石英的形式存在的，因為在地球上，如果岩石中的矽元素含量達到這麼大，那它一定含有石英。
起初，他們經分析認為這塊岩石中石英的形成可能有三種途徑：一是經火山噴發形成的；二是岩石在壓力作用下熔化，然後冷卻形成的；三是沉積物在水的作用下形成的。
但據後來“索傑納”發回的特寫照片推斷，這塊岩石由火山形成的可能性較大。
分析結果還表明，這塊岩石的化學組成是均勻的，即它不是由許多小的岩石在漫長的地質年代形成的，而是一整塊均勻的岩石。
此後“索傑納”還對一塊名為“約吉”的岩石做了仔細的掃描，這塊岩石的大小約為火星車的4倍。
經分析發現，“約吉”的化學成分與“藤壺·比爾”不一樣，這說明火星上的岩石也是多種多樣的。
火星車在對名為“瑜珈熊”的岩石探測後發現，該岩石含有大量的鎂。
這說明它未經過高溫的熔烤，這對研究火星曆史大有用途。
與此同時，火星車在飛船著陸點附近還發現了三種類型的土壤：一種為細質沙土，另一種為硬質土，第三種為鬆散的粉狀土。
在離著陸點幾千米處還發現一長形的淺隕石坑，這個隕石坑有可能提供關於小行星撞擊火星的線索。
微笑的“臉龐”塞多尼亞區金字塔的那些照片，是“海盜1號”探測器於1976年在距離火星大約1500千米的高空拍攝的。
這些金字塔則是由托比亞斯·歐文博士（現為美國夏威夷大學天文學教授）在“海盜1號”拍攝的編號為35A72的照片上首先辨認出來的。
這幅照片拍攝的實際範圍大約是55×50千米，約等於倫敦大區的麵積。
同一幅照片還顯示出了其他許多可能是人工造成的地貌。
不經意地乍看上去，你隻能看見一個個的小山、深坑以及懸崖絕壁。
然而，仿佛掀開了一層紗幕一樣，那模糊的景象會漸漸使你感到有了組織和結構——這些組織和結構太智能化了，以致於無法被看作雜亂無章的自然過程所形成的結果。
盡管比例十分宏大，那景象仍然相當近似於從1500千米高空拍攝下來的地球上的某種考古遺跡。
你越是仔細觀察，你就越是會看清一點：它的確可能就是火星表麵上的一大群被毀壞了的龐大紀念碑。
迄今為止，關於這些地貌的最富戲劇性的照片，是一幅巨大無比的、人麵獅身像一般的“臉”的照片。
美國宇航局曾經正式宣布這幅照片是光影造成的騙術。
隻是到了20世紀80年代之後，人們才對這種解釋提出了嚴肅的挑戰。
當時，溫森特·迪皮特羅（他本人就是美國宇航局在馬裏蘭州的戈達德宇航中心的計算機科學家）在編號為70A13的火星照片上發現了這張臉的第二個圖像。
它是在拍攝到第一幅圖像35個火星日之後拍攝的，其光線條件也和第一幅不同，提供了這張臉的一些可供比較的角度及其細節的尺度。
現在我們知道，這張臉連同它戴的那個輪廓分明的頭巾，從頭巾頂點到下顎的全長幾乎有26千米，寬19千米，並且幾乎高達800米。
它或許是個自然形成的小山。
但是，究竟有多少小山的左右兩邊是如此複雜地相似呢？火星上的笑臉地形對這張臉的圖像分析表明：這張臉的“左右對稱”很像一張自然的、幾乎近似於人臉的外表，它不大可能是偶然形成的。
另外一些特征也加強了這個印象，那些特征是後來通過計算機的潤色而被確認出來的。
這些特征包括那張臉上的嘴裏的“牙齒”、雙眼上方兩邊橫過的線條、以及頭巾上那些規則的側向條紋——至少有一些研究學者認為，這些條紋使人聯想到古埃及法老戴的那種尼米斯式的頭巾。
圖像處理專家馬克·卡羅托博士認為：“所有這些特征在‘海盜號’拍攝的兩幅照片上都出現了，其形狀完全一樣，體現了對象本身的結構。
因此，這些特征不可能是在複原和增強這個形象的過程中出現的任意幹擾或者人為因素造成的。”1996年，卡爾·薩甘在他生命的最後一年，對“火星上的臉龐”提出了一種奇特的見解。
他說，這個結構“大概是由數百萬年緩慢的地質過程雕刻出來的”。
不過，他隨後又補充說：“也許我錯了。
事實上，對一個在極近的距離上仔細觀察都所見甚少的世界，我們的確很難把握。”薩甘敦促今後的美國及俄羅斯的火星探索計劃要格外努力地更大大地接近那個金字塔、那張被一些人所說的“臉”，以及那座“城市”，去仔細地觀察它們：這些地貌值得用更高分辨率望遠鏡在更近的距離上加以觀察。
拍攝那張臉更具細節的照片，這必定能夠弄清它。
神秘的“金字塔”火星的一些最早的反常地形結構圖像是在1972年獲得的，它們顯示出火星上的一個被稱為“極樂四邊形”的區域。
最初，這些圖像並沒有引起多少注意。
後來，到了1974年，一家供專業人士閱讀的雜誌《伊卡路斯》對此發表了一則簡短的消息。
由小馬克·吉布森和維克多·阿布勞德培撰寫的這篇文章報告說：我們觀察到了火星表麵上的一些三角形的、類似金字塔的結構。
這些地貌位於極樂四邊形區域中央偏東，在火星照片B組的MTVS4205—3DAS07794853以及MTVS4296—24DAS12985882上麵清晰可見。
這些結構投下了三角形和多邊形的陰影。
僅在幾千米之外，就有許多陡峭的火山錐體和衝擊而成的深坑。
這些三角形金字塔結構的底部平均直徑大約為3千米，那些多邊形結構的平均直徑大約為6千米。
另外一幅火星照片（編號4205－78）則相當清晰地顯示出4座巨大的三底邊金字塔。
1977年，康奈爾大學的天文學家卡爾·薩甘對這些金字塔做了評論。
他寫道：“其中最大的一座的底部直徑是3千米，高1千米——這要比地球上蘇美爾人、埃及人和墨西哥人建造的金字塔大得多。
它們顯然是受到了侵蝕，也十分古老，並且有可能隻是一些遭到很長時期沙塵吹襲的小山。
但我們認為，值得對它們進行仔細的觀察。”這幅後來得到的火星照片上拍攝到的這4個結構，其特別值得注意的一點是：它們似乎按照一個明確的圖形或者排列，被建立在火星表麵上，與地球上金字塔位置的排列極為相似。
在這方麵，它們和火星上其他地方的金字塔也存在著許多共同之處，那些金字塔位於被稱為“塞多尼亞區”的地域，約在北緯40度。
從“極樂四邊形”區域到那裏，幾乎要繞過半個火星。