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1877年，意大利天文学家斯基阿帕雷利用米兰天文台24厘米口径的天文望远镜对火星进行观测，发现火星表面上分布着有规则的暗线条。当时，正是火星的“大冲”时期（即在它轨道的近日点附近与地球会合，此时距地球最近）。这些宽120千米，有的长4800千米的暗线纵横交错，成网络之状。他猜测它们是天然的分割大陆、连接海湾的水道。因此，他把它们命名为“沟渠”。但是，这一结果译成英文时，却被误译成“运河”。
到了19世纪80年代，由于有人把这些“暗线”与火星上由“智慧生物”构筑的运河联系起来，这一话题才引起人们极大的关注。美国的天文学家洛韦尔最早提出这个具有“轰动效应”的观点。
他认为火星的极冠由冰雪构成，夏季融化的冰雪成为生物的水源；智慧生物构筑的灌溉系统密布于火星表面，各暗线向中央地区交汇，明确显示了要将极地的水引向干旱的赤道地区的意图，而且他把许多暗线交错处的暗斑看成是绿洲，这些绿洲构成了火星文明的中心。
但是随着天文观测手段的发展，望远镜越来越精细。人们用望远镜观察，发现被当做“运河”的一条条连续的暗线，实则是由许多孤立的、形状不规则的暗斑组成的。
火星
火星表面有许多引人注目的特征，如荒漠、高山、深坑及巨大的火山等。火星的两极也有冰帽，它们随火星的季节而变化。夏季，由二氧化碳冻结而成的冰帽逐渐融化，现出岩石层；冬季，冰帽又重新形成。
1971年11月，美国的“水手9号”探测器对火星的全部表面进行了高分辨率的照相。这些照片显示，火星表面有许多类似河床的地质构造。这种火星表面冲刷形成的“河床”，是由像水等易流动的液体所造成的。它们的具体位置和形状与洛韦尔所描绘的大相径庭，毫无疑问，它们只是一些天然河床。
20世纪90年代以后，科学家们对火星的认识进一步加深，“火星探测者”和环火星探测器拍摄了大量的照片，科学家们对这些珍贵的资料进行分析研究，发现在一些峡谷底部有干涸的“水塘”痕迹和巨型卵石。这些痕迹明显是被洪水冲刷过，因此，科学家们认为在38亿年前，火星上确实曾经有过汹涌的洪水。
像地球一样，火星的表面也是起伏不平的；其自转一周的时间与地球几乎相同；也有四季的交替和气候的变化。不同的是火星的公转周期长达687天。而且火星体积较小，它的直径只有地球直径的53%，体积是地球体积的15%，质量是地球质量的10.8%。从天空中观察火星，有稀薄的大气层以及火卫一、火卫二两个“月亮”围绕着它运行。其大气的成分主要是二氧化碳，占95%，此外还有2%～3%的氮，1%～2%的氩，氧的含量很少。火星表面气温和气压变化都很快，一天里，最高温度为-13℃，最低温度为-73℃。这些都让我们备受鼓舞，如果可能的话，火星也许将是人类的第二个家园。