火星的外貌（第2页）

只需将这张地图与通过现代观测绘制的地图进行对比，就能发现人类在火星地貌观测领域实现了多大的进步。也许普罗克特的火星地图已经足够准确地展现了这颗行星地貌的总体布局；但这样的地图依旧太过初级，展示的界线太过分明。毋庸置疑，图中的轮廓线是借鉴了当时被普遍接纳的观念，即火星上能看到海域，在这样的定义下，海洋与陆地的分界线应该是清晰明确的。对此，我们将根据现代观测站的巨型仪器所提供的信息，在后文中做进一步考察，因为在这一话题之前，我们必须指出，尽管在火星地貌的构成上人们持有不同见解，但这些观点不是一蹴而就的，我们目前可用的探测手段在用来获得各种新发现的同时，也为过去无数模糊瞥见或假设提供了佐证。

道斯绘制的三幅火星地图

在经历了这几个阶段之后，人类才有了目前对火星的认知水平，因此我们有必要强调中间的过程，这也是为什么我们会对早期的火星观测成果如此长篇大论。此外，以上的阐述除了其自身的历史意义，还说明了一点：人们很快就倾向于认为火星是所有行星当中最像地球的星球。我们还应注意的是，这种相似性主要建立在我们看到的火星外貌上，且火星地图与地球上的地貌相对应，所以人们自然会联想到火星具有与地球类似的特点。在这中间，有各种因素起着作用：望远镜观测到的图像规模有限；光学领域的不完善使我们只能得到整体的大致轮廓，而微小的细节及其布局的复杂性无从得知。因此，那些大面积斑块自然可以被认出，但我们无法知道它们的结构特性。早期的火星观测活动引发了看上去相当合理的推测，同时这些观测让人们了解到火星上由暗斑和亮斑构成的永久性的地形轮廓；这一切都表明，我们发现的是火星多样化的真面目。基于这一观念——即使还有待完善——这颗行星所呈现的面貌并不像金星那般令人失望。理论上说，所有观测者看到的都是同样的细节，只是在这些有关构成火星地貌的细节的阐述上，不同的天文学家根据各自的描述和图形再现提出了无数多少有些对立的观点。此处我们依然要援引设备条件在其中扮演的角色，且地球大气层又添加了扰乱作用；除此之外，观测者的视力水平这一生理因素也非常重要。也许不受人为因素影响的摄像技术可以在一定程度上消除某些差别；但我们业已强调，通过摄影术获得的火星图像尺寸过小，能提供的信息依然有限，我们只能依靠眼睛直接观测火星呈现出的各种外貌乃至一切可能的细节。然而，即便火星的整体样貌看上去非常明显，但在严格对比不同作者画笔下的轮廓特点或浓淡色度后，我们就会发现所有人都各执一词，看似雷同的火星图远远没有那么多相似之处。当然，我们不是在讨论由自转导致的不同视角下火星外貌的差异，但实际上，球体的自转会使倾斜位置下的某个区域在被观测时产生变形，火星表面某个部分由于自转而连续出现在我们视野中的样子各不相同，这必然会导致各种不同的阐释。问题很快就来了：分歧的产生只是因为以上提到的偶然因素，还是因为实际因素，即火星地貌发生了真实的变动。另外，对于不同绘图呈现的变化，我们总是应该考虑到以下因素，即不同天文学家根据自己的理解，在图上呈现的变动程度也不一。

通过这些密集的观测活动，人类制成了第一张较为详尽的火星地图，这也是我们在目前的认知水平下绘制的火星地图的雏形，但上文所述的一切都促使我们要对这些观测结果重新审视。

普罗克特绘制的火星地图（1867年）

比较普罗克特于1867年绘制的火星地图与集成了现代观测手段所绘制的火星地图，可见人类在火星外貌的认知方面所取得的明显进步。

斯基亚帕雷利根据他从1877年至1888年的观测所绘制的火星地图

随着之后的观察条件不断完善，我们观测到的火星外观也越来越复杂，除了前文提到的塞奇、洛克耶和道斯的火星图，还有许多天文学家的绘图已经提供了相当令人满意的图像，以至于更现代的图像几乎只是用以补充细节的翻版。鉴于一直持续到现在的观测活动数量之庞大，本书不可能一一进行回顾，只有面面俱到的专著才敢有这样的抱负，我们在此仅仅试图从中提炼出最主要的部分。

首先，这些火星图的总体特点不是简单地呈现地形轮廓的布局，而是把火星表面明暗变化的差异摆到人们面前。我们下面就对火星地貌色彩的多样化这一特殊现象展开论述，但仅限于讨论浓淡色度之间的简单关系。我们发现，那些引人注目的暗斑颜色非常不均匀：一处的颜色极深，另一处呈中间色调或颜色明显变淡。这在一定程度上解释了为什么在不同观测条件下暗斑的外观与轮廓并不总是一一对应的。在火星研究史上最轰动一时的发现可以说就是火星运河了。我们已经看到，人类在早期比较详细的观测结果中就已发现了这种形态，直到斯基亚帕雷利在1877年和1879年证实了这种形态的大量存在，火星运河才名声大振。顾名思义，该形态的事物不是四散的斑点，而是成系统地遍布火星表面的某种网状物。

这一令人称奇的网络系统显示出某种惊人的几何规律，斯基亚帕雷利对其进行了细致研究并绘制了火星地形图，在当时没有哪幅火星图可与之在细节的丰富度和准确度方面一较高低。同时，对我们在上文中提到的早期对火星地貌的命名方式，斯基亚帕雷利代之以新的拉丁文术语系统——用地球上的地名以及神话中的地名来命名，之后新的火星发现也遵循了斯基亚帕雷利的命名方法，这套命名系统被沿用至今并不断壮大。

继斯基亚帕雷利之后，火星运河在全世界范围内被证实，甚至有的观测者发现了更多的火星运河，以至于有人认为火星的外观如网眼很密的发网那般复杂！此外，这些几何形的奇特线条引发了人们强烈的好奇心，因为某些时候火星运河成对出现，许多制图者将这样的运河外貌勾勒得犹如铁路的平行轨道。在这一点上，任何描述都不如借助天文望远镜观测来得有说服力……关于火星这种奇特的样貌，各家都费了无数笔墨展开讨论，火星也开始前所未有地声名大噪了起来，但我们不会在这个议题上停留太久，下文仅限于概述一些引人注目的事实。

这些分割火星表面的线条总体上非常精细，一开始它们被认为是十分规则的线条，因而在一些火星图上，我们能看到制图人用鸭嘴笔进行勾勒。有的运河更宽，也就更突出；有的还有明显的弯曲。总之，在面对一张火星外貌图时，我们不应忘记考虑球面会对视角产生的影响。我们还能发现，这些运河有时与不同色调区域之间的分界线重合，从而使得这些区域就像是被镶了边。

总之，我们从各种观测结果中可以看到，这些运河不只是在明亮区域上纵横交叉以沟通两片海域，它们还会在海面上继续延伸。此外，在运河的交叉点，甚至就在运河各自的轨迹上，人们注意到一些可能是湖泊的细小暗斑。所有这些细节，无论它们究竟代表的是什么，每次的可见度并不总是一样的，但它们似乎都经历过某些变动，然而观测者很难在一开始就断言变动真实存在，因为不论是观测显而易见的大面积暗斑，还是观测这些难辨的细节，任何影响精确性的因素都会导致不同的观测结果，但我们依旧认为，地貌变动的可能性不应被排除。

很长一段时间以来，火星运河激发了人们巨大却也合理的好奇心，但应当承认的是，火星运河之所以会被赋予特殊性，主要是因为当时的可见度堪忧。事实上，当我们后来能够运用一切现代光学资源研究火星运河时，就会发现它们完全丧失了神奇的几何规律，那些被认为是运河的轨迹，只是一种特殊的火星地貌沿着直线分布而已。由于光学手段的不足，大部分特殊环境只可被感知，眼睛无法一一分辨每个细小的斑点，所以才会觉得眼中合并在一块的模糊轮廓好像一条连续的条痕。在这一论题上，M。安东尼亚第借助巴黎默东天文台一架口径达83厘米的望远镜进行观测，并得出了火星运河只是错视这一确切结论。这一判断完全符合通过大型天文望远镜所能看到的火星图像——结构复杂、细节丰富，以至于我们往往不可能正确描绘出火星地貌的复杂性。

洛厄尔观测到的火星运河网呈几何状。

在这两幅火星图上，颜色深度不一的区域边缘有一些被形容为“运河”的痕迹。

由此可见，早期关于火星地貌本质的构想需要大量的修正，因为它们是建立在略显简单化的观测基础上的，这些在观测中显得均匀的地貌实际上结构十分多样。

火星运河的图解。笔直的条痕和暗斑（上图）是由或排成直线或聚集成团的细节在不完美的目力下形成的。

对于我们草草勾勒出的火星大体外貌，还应注意到的是它的极冠：白色调的极冠与周围以橘黄色为主色调，同时布满暗绿斑点的区域形成了鲜明对比。明亮的极冠非常容易辨认，因而很快得到了学界的承认。火星极冠的变化一直是各种研究的对象，这些研究为我们带来了有关行星天气情况和季节影响的宝贵信息。人类获知的数据不断累积，图像不断细化，所用手段的精度不断提高，这一切为各种各样的阐释提供了可能，而最新的解释为我们提供了另一种分析现象的角度。

M。安东尼亚第在默东天文台用一架口径为83厘米的大型望远镜进行观测后绘制的火星图

最后，火星除了这些特殊环境以及它经久不变的特性，还有其他地貌值得关注。我们已经指出人们对火星真实地形轮廓的改变或某些暗斑色调的变化所提出的某些猜测；一旦猜测被证实，我们就该承认这些变化是火星地表性质所固有的。人们还发现，有些变化是暂时性的，好像是有什么东西暂时挡在了我们眼前，遮住了火星上的细节。这些临时出现的现象只可能出自一个原因——大气；我们可以将这些现象类比为一些云状物盖住了大片可见区域：有些部分消失了，或者一些面积颇大的斑块明显变小了。有时无须出现临时性变化来揭露火星大气的存在，因为火星自己便呈现出被白色或浅黄的巨幅“面纱”覆盖的样貌。

我们看到，火星表面除了具有多样化的地形轮廓，还以它多变的面貌向我们表明了大气层的存在。而在目前勘探允许的范围内，我们多少发现了火星大气的变动，我们将进一步探讨这个论题，且火星上是否存在水也与之密切相关。大气和水对认知这颗星球的物理条件至关重要。

过去人们相信火星两极被大量冰川和浮冰所覆盖，这些地带呈现的大概就是图中这样的样貌。