这是探测器拍摄的火星图片。球面上部浅色的纵纹是干涸的河床，中部深色的横向纹路为火星峡谷。一个巨大的星球在冥冥的空间漂浮、旋转。 火星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的1.5倍，火星上单位面积所接到的太阳光和热只有地球的43％。火星两极地区夜间温度在-139摄氏度以下，火星赤道中午时的温度可达20摄氏度。火星平均温度在-23摄氏度以下，这与地球南极洲的年平均气温-25摄氏接近。火星的大气极为稀薄，主要成分为二氧化碳和少量的氮、氩、氧等。火星的大气压力只有地球大气压的1/200，水蒸汽只有地球大气中水蒸汽的1％。火星的泥土含盐量较高。火星自转一周是24小时37分23秒。它表面重力加速度只有地球表面的2/5。火星围绕太阳公转的周期为687天，相当于地球的两年。
火星是一个直径为6787千米的寒冷荒芜的星球。在砂砾遍地、荒凉沉寂的火星表面，遍布遭陨石袭击后由撞击形成的坑坑洼洼。它最引人注目的地形特征是干涸的河床。它们多达数千条，长度从数百千米到1000千米以上，宽度也可达几千米到几十千米，蜿蜓曲折，纵横交错，极为壮观。它们主要集中在火星的赤道区域或附近。河床的存在使科学家们认为，现在干燥异常的火星曾经有过大量的水。火星上最壮观的特征是位于南半球的大峡谷，其中尤以水手谷更为突出。水手谷由一系列峡谷组成，绵延5000千米以上，宽500千米，深达6000米左右。这是地球上任何峡谷都无法比拟的。奥林匹斯盾形火山更为神奇，这个口径达600千米的大火山口竟比周围地区高出26千米，是地球上珠穆朗玛峰高度的3倍还多。像水手谷和奥林匹斯火山这样的特大地貌，在太阳系里是绝无仅有的。
火星的南北两极都覆盖着白色的极冠，多年的观测表明，它们的大小随季节而变化，不论是火星南极还是北极，这些冠状物都在各自所属的半球进入冬季时，开始扩大，而在夏季时缩小。空间探测器已经肯定：极冠中既有由水凝结成的冰，也存在着由二氧化碳在低温下凝结成的干冰，它是水冰和干冰和混合物。科学家们估计，极冠中保存着的二氧化碳，大体上只及空气中的20％；所保存的水分则比大气中要多。如果这些冰全部融化成水，足以在火星表面形成一个10多米厚的水层。火星极冠并不是一整块的，而是分层的，其周边呈台阶式，可能是因为火星上冷暖交替，使得极冠的融化和冻结也不断交替而形成的。许多科学家因此对火星曾经存在生命抱有乐观的态度。
大尘暴是火星气中独有的现象，这种笼罩整个火星的大尘暴，几乎在每个火星年里都要发生一次，而且发生在火星运行到轨道近日点前后。科学家们认为，此时太阳对火星表面的加热作用比较大，热空气上升，导致尘埃扬起，尘暴开始形成，并且慢慢扩展。经过几个星期之后，尘暴很快蔓延开来，并从南半球发展到北半球，甚至把整个火星都笼罩在尘暴之中。形成全球性大尘暴后，太阳对火星表面的加热作用开始减弱，火星上温差减小，尘埃逐渐平息下来，回降到表面，一次长达好几个月的大尘暴就这样结束了。1971年到1972年的一场大尘暴就是这样。“水手”9号于5月30日从地球出发时，火星的气象条件很好，然而从9月开始，大尘暴逐渐发展。11月，探测器到达火星时，大尘暴已展成为火星全球性的。探测器在火星周围等了3个月，以待天气转好。这次尘暴长达半年时间。
这是探测器在火星上拍摄到的火星极冠图片。极冠白色堆积有可能是冰。 1877年，意大利天文学家夏帕勒里用望远镜观测到火星上密布着有规则的线条，他说那是河道。而“河道”在译成英文时被译为“运河”。于是，在火星上发现了人工开凿的运河就成了当时轰动世界的新闻。此后，人们纷纷幻想“火星人”，一批描写火星人的小说也风靡一时。20世纪以来，对于火星有无生命的争论始终没有停止。瑞士物理学家马索·比索夫博士曾分析了火星的照片后，得出结论说：在这个红色星球的表面上，建筑了纵横交错的运河，河里还挤满了无数的鱼类。1976年美国的两个“海盗”号探测器在火星上着陆，它们在火星面上进行了预定的考察和实验，确认火星上根本不存在“运河”。但是，英车米尔·凯恩斯大学地球科学系的科学家们，在南极洲收集到一块8000克重的陨石，从中发现了高浓度有机煤成分。宇宙化学家伊恩·赖特认为，这些有机成分可能是慧星或其他物体在同火星相撞时造成陨石的过程中形成的。并“掉到了”地球上来。如果真是这样，这就证明火星存在生命存活的条件。美国“海盗”号探测飞船在火星表面十几米的范围内取了土壤样品进行实验，结果没有发现微生物，也没有找到有机分子。尽管如此，火星仍然是太阳系中最适于生命存在的星球。
火星风暴是独特的景观，一次尘暴可达数月之久。这是探测器拍摄的照片。 | 
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