火星概况
火星是八大行星之一，按照距离太阳由近及远的次序为第四颗。肉眼看去，火星是一颗引人注目的火红色星，它缓慢地穿行于众星之间。在地球上看，它时而顺行，时而逆行，而且亮度也常有变化，最暗时视星等为+1.5，最亮时比天狼星还亮得多，达到-2.9。由于火星荧荧如火，亮度经常变化，位置也不固定，所以中国古代称火星为“荧惑”。而在古罗马神话中，则把火星比喻为身披盔甲浑身是血的战神“玛尔斯”，在希腊神话中，火星同样被看做是战神“阿瑞斯”，有时火星也被称为“红色行星”。火星表面的土壤中含有大量氧化铁，由于长期受紫外线的照射，铁就生成了一层红色和黄色的氧化物。由于火星距离太阳比较远，所接收到的太阳辐射能只有地球的43％，因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度，昼夜温差可达上百摄氏度。在火星赤道附近，最高温度可达20℃左右。根据季节和地点不同，火星表面温度变化范围为零下87摄氏度至零下５摄氏度。火星上也存在大气，其主要成分是二氧化碳，约占95％，还有极少量的一氧化碳和水汽。
火星与地球的异同
火星的内部结构图
火星比地球小，赤道半径为3395公里，是地球的一半，体积不到地球的1/6，质量仅是地球的1/10。火星的内部和地球一样，也有核、幔、壳等结构。火星的自转和地球十分相似，自转一周为24小时37分22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点，火星公转一周约为687天，火星的一年约等于地球的两年。火星的两极的冰冠与地球相似，冬天短，夏天长。火星有两个卫星，靠近火星的一个叫火卫一，较远的一个叫火卫二。由于火星在希腊神话中被看做是战神阿瑞斯，所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子——福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。
火星上的天气
火星上有明显的四季变化，这是它与地球最主要的相似之处，但除此之外火星与地球相差就很大了。火星表面是一个荒凉的世界，空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温，但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄，密度还不到地球大气的1%，因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低，很少超过0℃，在夜晚，最低温度则可达到-123℃。火星火星上常常有猛烈的大风，大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。火星两极的冰冠和火星大气中含有水分。从火星表面获得的探测数据证明，在远古时期，火星曾经有过液态的水，而且水量特别大。这些水在火星表面汇集成一个个大型湖泊，甚至是海洋。现在我们在火星表面可以看到的众多纵横交错的河床，可能就是当时经水流冲刷而成的，此外火星表面的许多水滴型岛屿也在向我们暗示这一点。
火星上有生命吗
一直以来火星都以它与地球的相似而被认为有存在外星生命的可能。近期的科学研究表明，目前还不能证明火星上存在生命。相反的，越来越多的迹象表明火星更象是一个荒芜死寂的世界。尽管如此，某些证据仍然向我们指出火星上可能曾经存在过生命。例如对在南极洲找到的一块来自火星的陨石的分析表明，这块石头中存在着一些类似细菌化石的管状结构，所有这些都继续使人们对火星生命的是否存在保持极大的兴趣。火星1976年，美国海盗1号和海盗2号火星探测器首次成功登陆火星，传回了数万张照片。那次飞行没有找到火星上存在生命的证据。但是，美国地质学家舒尔策·马库赫却公布一份论文说，当时探测器可能事实上已经找到了火星生物，但是由于火星生物的形态与地球生态的形态截然不同，以至于人们根本没有意识到他们的存在，人类探测器向火星的土壤里倒水，这可能把火星上那些以另外一种细胞存在的生命淹死。此外，人类探测器还加热了火星土壤，这可能又把火星微生物给烤死了。运河是人工开凿的河道。如果承认火星上有运河，就等于承认火星上有智慧生命存在，这无疑是一个刺激人们兴趣的问题。
火星上的“运河”
最早指出火星上有运河的，是意大利天文学家斯基阿帕雷利。1877年，他利用火星近日点与地球会合的机会，用口径24厘米的望远镜观察火星，发现在火星的圆面上有些模糊不清的直线条，这些暗线把一个个暗斑连接起来。他经过继续观察又发现，有的暗线宽达120公里，长4800公里，纵横交错，形成覆盖火星大陆的网络，并发现有两条暗线相互平行而且还有季节变化。他还将自己的发现绘制成图表，公之于世。开始，斯基阿帕雷利猜测这些暗线只是连接海湾的水道，并未说明这是人工开凿的运河，但到了19世纪80年代他的发现引起了人们的关注，有人把这些暗线说成是智慧生物开凿的运河，这个人就是美国的洛韦尔。他为了观察火星，他自己出钱在亚利桑那州建了一个天文台。经过多年的观测，不但证实了斯基阿帕雷利的发现还新发现了几百条新的河道，说火星表面像“蜘蛛网”一样。他还把自己的观测写成三本书：《火星》、《火星及其运河》、《火星-生命的住所》。他认为，因为火星表面空气非常稀薄而导致缺水，由冰雪组成的火星极冠到夏季开始融化，成为水源，火星上的水道，目的就是将极冠上的水引向干旱的热带地区，用以灌溉那里的田地。从这些水道看，都是到大陆的火星表面纵横交错的河床。这些河床已经干涸，但它们可能是在远古时期由大量的洪水冲刷形成的中央汇合在一起，显然是有目的地，干的其暗斑则是绿洲。洛韦尔的理论引起了人们极大的兴趣，很快就风靡了全世界。但是，洛韦尔的理论并不是一边倒的，也在不断地接受着挑战。比如美国的巴约德就认为，火星上的暗线根本就不是直的，是很不规则的，并且是断开的；希腊的安东尼阿迪通过自己的观测，支持了巴纳德的观点，认为把火星上的暗线条说成是运河，纯属眼睛的错觉，属于想像力过于丰富的人。由于上述观点的出现，关于火星人的神话逐渐消沉下来，美国的“水手”9号探测器进一步证明了火星运河的存在是虚假的。不过“水手”9号却有了意外的发现，那就是火星上有许多类似河床的地质构造，其位置与洛韦尔描绘的却大相径庭。有人把火星上的河床分成三类，经流河床、流出河床与侵蚀河床，与地球上的河床极为相似，他们分折在很久很久以前，火星上曾经有过温暖的气候，它的上空有大气层，有降水量，保证了河流的存在。后来，“海盗”1号（1976）不但证实了火星上运河的存在，还证实了人工建筑的存在。
火星景象
这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里，深度约8公里
太阳系最大的峡谷将火星的脸画出一道宽大的割痕，名为水手峡谷的雄伟山谷，前后延展了超过3，000公里，最宽处超过600公里宽，而往下约刨了8公里深。相较之下，位于美国亚利桑那州的大峡谷约有800公里长，30公里宽，1.8公里深。尽管有个主要的假说认为，远在数十亿年前行星冷却时，一道裂缝后来演变成现今的峡谷，水手峡谷真实的成因还无法确定。最近我们已于此峡谷辨识出数种地质演化过程。在望远镜中，火星呈现为一个明亮而模糊的微红色圆面。最引人注意的是，覆盖在两极地区的白色极冠，其大小随季节的变化而变化。在较大的望远镜中，还可以观测到线度至少几百公里的明亮或黑暗区域，火星明亮而呈桔黄色的区域称为“大陆”，几乎占火星总面积的六分之五，黑暗区域称为“海洋”，其颜色常随季节变化。火星南北半球之间有着惊人的不同。就火星的地质来说，南半球比较古老，表面崎岖而密布环形山。这些环形山估计多半是在火星历史的早期（可能是最初的十亿年）形成的；北半球则以大的火山熔岩平原为特征，这些熔岩平原很象月球上的“海”，其中还有一些死火山。北半球地势普遍比南半部低，环形山也比南半部少得多。火星表面的高低差别一般在5～10公里左右。火星的沙漠部分被红色的硅酸盐、赤铁矿等铁的氧化物以及其他金属的化合物所覆盖，因而显出明亮的橙红色。这些覆盖物均为较年轻的物质，可能来源于火山或风化。
火星的地理特征
