1877年（和1971年一樣），火星離地球特別近，相距只有四千萬英里。歐洲的天文學家們當時正在紛紛準備用新研製出來的望遠鏡對我們這個行星近鄰進行當時所能進行的最詳細的觀測。這些天文學家中，有義大利米蘭的一位觀測者喬范尼·夏帕雷利（Giovanni Schiaparelli），他是今天的時裝設計師和香水商夏帕雷利的旁系親屬。
基本介紹
- 中文名：火星運河
- 觀測時間：1877年
- 原因：火星離地球特別近
- 距離地球：四千萬英里
結構,探索者,洛厄爾的推測,科學發現,發現溝渠,氣候變化,各種情況假設,
結構
一般說來，用望遠鏡觀測到的火星是模糊不清的，經常被地球大氣變化無常的湍流所阻擾，這種湍流天文學家稱之為“星象寧靜度”。但是地球大氣也有寧靜的時刻，這時火星圓面上的真實細節似乎就閃現出來了。夏帕雷利驚異地發現，在火星的圓面上布滿了極細的直線所構成的網狀系統。他把這些線條稱為Canali，這在義大利文中的意義是“溝渠”。然而，這個字在譯成英文時被譯成了“運河”，而“運河”這個詞明顯地意味著是有意設計出來的。
探索者
夏帕雷利的觀測被洛厄爾繼承了過去。洛厄爾是一個外交官，曾被派往現在的朝鮮任職。濟厄爾是一個波士頓婆羅門，他的哥哥是哈佛大學校長，姐姐是一個更為有名的人物——女詩人艾米·洛厄爾（在某種程度上是因抽黑色小雪茄而聞名）。他在亞利桑那州的弗拉格斯塔夫建造了一個私人的天文台來研究火星。他和夏帕雷利一樣，也發現了Canali。他對Canali怍了進一步的說明，並煞費苦心地想出了一種解釋。
洛厄爾的推測
據洛厄爾推測，火星是一個正在消亡的星球，它上面早已出現了智慧生物，他們對火星上各種險惡條件已能適應，其中最主要的一條就是缺水。洛厄爾想像，火星上的文明社會建設了一個範圍廣闊的運河網，把水從溶解著的極帽處引到位於赤道附近的居住點。這個論點的關鍵在於這些運河整齊筆直，其中有些運河順著大圓延伸數千英里。洛厄爾認為，這種幾何圖形不可能因地質活動而產生。這些線條太直了，只有智慧生物才能搞得出來。
這是一個我們都會同意的推斷。唯一的爭議是智慧生物究竟在望遠鏡的哪一頭。洛厄爾相信，歐幾里得幾何學的愛好者是在望遠鏡那一頭看出去的遠處。但是，在星象寧靜度很好的幾秒鐘之內要畫出斑斑駁駁的詳情細節來實在是太困難了，因此，眼、腦、手並用很可能把這些並不關聯的地形連成一條直線。從本世紀初到航天時代開始的這段時間內對火星進行觀測的許多最好的目測天文學家發現，在星象寧靜度很好但不能算極好的觀測條件下，他們能看見運河；而在星象寧靜度極好的極為罕有的時刻里，他們能從那些直線中分辨出為數眾多的點和不規則的枝節來。
科學發現
後來又發現，至少那碩大無朋的極帽是二氧化碳，而不是結成凍的水。人們還發現，火星上的大氣壓比地球上要低得多，液態水完全不可能存在。於是關於火星上有先進的生物和運河的說法就此銷聲匿跡了。
當全火星範圍的塵暴在1971年平息下來時，水手9號飛船開始拍攝一個被傳統觀測家叫做科普雷茨（Coprates）的地區。科普雷茨是洛厄爾、夏帕雷利和他們的追隨者所發現的最大的“運河”之一。當塵暴結束時，科普雷茨展現出一個極大的裂谷，在火星赤道附近從東到西綿延三千英里，在某些地方有五十英里寬，一英里深。它並不是筆直的，肯定不是一項工程。但這個大裂谷從比例上來說要比地球上任何這樣的地形長得多。
在科普雷茨外面的那些地形真是千奇百怪——彎彎曲曲的溝渠在科普雷茨裂谷上面的高地上蜿蜒，周圍伸展著許多美麗的小支流。如果我們在地球上看見這樣的溝渠，毫無疑問會認為這是水流沖刷而成的。但火星上表面壓力極小，液態水會立即蒸發掉，就象地球上的壓力小而使二氧化碳立即蒸發一樣。地球上我們有固態二氧化碳和氣態二氧化碳，但是沒有液態二氧化碳。而在火星上，連液態水也不存在。
發現溝渠
但隨著水手9號攝影工作的繼續進行，又發現了一系列別的溝渠：有的溝渠有第二級和第三級的支流系統，有的溝渠在始點和終點都沒有火山口，有的溝渠中央具有淚珠形的小島，有的溝渠終點呈辮子形狀，就象地球上洪水沖刷成的一樣。
看上去似乎毫無疑問，在幾十條很長的這種溝渠(最長的有幾百英里長)中，大多數以及幾百條較小的溝渠是由水流沖刷而成的。但由於目前火星上沒有液態水，那么這些溝渠一定是火星歷史上某個早期年代裡形成的，那時火星上的總壓力要大些，溫度也要高些，因而很可能有過水。
氣候變化
水手9號飛船所攝製的溝渠有力地說明了火星上可能發生過重大的氣候變化。從這個觀點看來，今天的火星正處於冰期之中。但是在過去（誰也不知道究竟是多少年以前）火星的環境要溫和得多，與地球相仿。
這種戲劇性氣候變化的原因還在熱烈爭論之中。在發射水手9號飛船之前，我曾提出過，在火星上可能出現過氣候變化，有過液態水。這種氣候變化可能是由於歲差所引起（歲差是一種運動，其運動方式類似於高速轉動的陀螺所發生的那種緩慢的向前漂移）。火星上的歲差期大約是五萬年。如果我們現在處於歲差期的冬天，北極冰帽較大，那么兩萬五千年以前，則是南極冰帽較大的歲差期冬天。
各種情況假設
但是一萬兩千年以前很可能是歲差期的春天和夏天。那時的稠密的大氣層可能現在已關到極帽里去了。一萬兩千年以前，有一段時期在火星上可能氣候溫和，夜晚迷人，流水沿著無數小河、溪流淙淙流動，匯成洶湧澎湃的大江。其中有幾條江河可能就是流入這個巨大的科普雷茨裂谷的。
如果情況確實如此，那么一萬兩千年以前火星上是一個適於類似地球上的生命生存的時期。如果我是火星上的一個生物，我有可能會使我的活動適應於歲差期的夏天，而在歲差期的冬天停止活動。地球上的許多生物在比這短得多的每年的冬天就是這么做的。我可以造出孢囊來，我可以變成象植物一樣能生存的形式，我可以進入冬眠狀態，一直冬眠到漫長的冬天結束。如果火星上的生物確實是這樣做的，我們現在到火星去可能早了一萬兩千年，但也許是晚了一萬兩千年！
這些想法是有辦法加以檢驗的。在某種程度上，假想的火層生物可能從流水的重現來知道歲差期春天的到來。那么，就象琳達·薩根(Linda Sagan)提到過的那樣，可以用“加水”的辦法來探尋火星上的生命。而這正是計畫在1976午在火星著陸並探尋微生物的美國海盜號生物試驗著手進行的事。他們將利用一隻自動手把兩塊火星土壤的試樣丟在水裡，而把第三塊試樣放進一個沒有水的容器之中。如果前兩個試驗證明確有生物存在，而第三個試驗卻沒有，那對於“火星上的生物正在等待著冬天的結束”的想法多少是個支持。
但完全有可能說，這些試驗方案過於地球沙文主義了。很可能有一些火星生物對現在的環境完全適應，放到水裡反而會淹死。把火星的生物看成是睡美人，正在等待著海盜號給她們施以滋潤甜蜜的元一吻——這個構想是一個不大會成功的，但是極為令人神往的嘗試。
絕非所有的溝渠都與洛厄爾和夏帕雷利繪製的傳統“運河”（Canali）的位置相符台。有些地方，如塞勞尼厄斯（Ceraunius），看來是山脈。另外一些地方則目前還看不清詳細情況。但是有一些溝渠，如科普雷茨，是火星表面的溝槽。火星上確實有溝渠，這些溝渠可能有某些生物學上的涵義，和洛厄爾所想像的人不相同（根據漫長的冬天這一模式假定），但這些溝渠也可能與火星生物學毫無關係。
洛厄爾構想的運河是不存在的，但夏帕雷利的“運河”（Canali）卻多少可以看得見。將來的某一天或許這些溝渠里會重新裝滿了水，還會有從地球上來訪的平底舟在裡面行駛，也未必可知哩。
