南非共和国天文台的科学家们是世界上最早[探险活动由国家地理学会赞助，时间分别在1939年和1954年，目的是利用地球上的高海拔地区进行观测。]注意到火星上开始弥漫烟雾的科学家中的一批。然而在1971年的整个秋天，当水手九号和两个苏联探测器一起前往火星时，科学家们一直在圣乔治路的穹顶上仔细观察这三个航天器正在接近的行星。9月22日，他们看到一条明亮的黄色条纹开始形成。它沿着诺亚台地的边缘分布，诺亚台地是火星南部一块巨大的陆地，是布满陨石坑的高地的一部分。他们在它逐渐拉长的过程中对它进行了追踪，一开始是一条细线，然后逐渐变大，形成了一条连续的云带：这是一场沙尘暴的开始。[火星距离地球5600万千米，它处于人们期待已久的对位点上，但是一场“巨大的沙尘暴”包围了火星并且覆盖了除南极冰盖之外的所有地貌特征。尽管尘埃云很普遍，但这次沙尘暴的规模还是让天文学家们措手不及。一般来说，它被认为是相当反常的，尽管1971年初洛厄尔天文台行星研究中心的天文学家奇克·卡彭（Chick Capen）已预测到这一事件发生的时间，因为在1971年火星最接近地球，其间它会被太阳最强烈的光照加热。9月底到10月初，世界各地业余和专业的天文学家都在观测这些尘埃云。]

5天之内，风暴就从希腊盆地的东部一直蔓延到星球另一边的锡尔蒂斯的南部。它先是增大，然后缩小，突然间，就在水手九号到达几周前，灰尘湮没了整个火星表面。火星的特征几乎完全从视野中消失了，就好像这颗行星被包裹在一片光滑的、涂了漆的云里。“它看起来就像个台球，”水手九号工程团队的成员诺姆·海恩斯回忆说，“我们什么也看不见了。”

慢慢地，一种恐慌情绪笼罩了整个团队。对于一个旨在研究火星陆地特征的探测器来说，这是一个令人震惊的策略性问题。这次任务本来只打算持续3个月，11月上旬，探测器越来越接近目的地，但是火星表面仍然完全被遮蔽。在抵达火星的前六天，水手九号的视频摄像头切换到了校准模式，对准火星，传回来的图像还是几乎空白，任务小组重新编写了计算机系统的程序以保留其数据存储空间。水手九号将围绕火星飞行，等待着，希望天空会放晴，探测器的摄像头逐渐对火星进行重新聚焦。

然而苏联人就没有这么奢侈了，因为他们的软件是不可重新编程的。在水手九号到达后仅仅两周，他们的两个轨道飞行器也到达了火星，并立刻拍下照片，但返回的图像中仅有密不透风的尘埃云。苏联的人造卫星就像俄罗斯套娃一样，携带着小型着陆器。由于无法延迟释放着陆器，着陆器立即被卷入了这场风暴。其中一架确实设法着陆，但传回地球的数据只有一些难以理解的图像。在着陆器着陆后不到两分钟，信号就停止了，之后着陆器才释放了它携带的小型系绳机器人，该机器人的设计原理是通过一对滑雪板在火星上的沙子上行走。

沙尘暴持续肆虐。它可能始于一条细小的弧状尘埃带，像一条被施了魔法的蛇一样从地面升起。因为火星离太阳很近，所以它的南半球正处于盛夏，太阳的热量达到了顶峰。阳光温暖了地表，也温暖了邻近的空气层。温暖的空气上升，尽管火星的大气很稀薄，厚度还不到地球的1%，但上升的空气在升入天空的同时也带走了超细尘埃。随着空气中的尘埃越来越多，它们开始像一面小镜子一样反射和散射太阳光。随着阳光被反射，地表开始降温，但大气却变暖了，冷暖空气强烈的对流导致了惊人的狂风，从地表掀起了更多的尘埃，并形成了太阳系中迄今为止观测到的持续时间最长、最猛烈的沙尘暴之一。

水手九号到达火星时，我还没出生，但每当我看到尘埃笼罩整个星球的景象时，我几乎能感觉到这些颗粒堵塞了我的肺。大学二年级结束后的那个夏天，我在齐膝深的火星模拟尘埃中度过了十周。当时我正在NASA艾姆斯研究中心的行星风成实验室实习，我记得当我第一天走进N–242大楼时，就被实验室的巨大规模震撼了。这里是世界上最大的真空室之一，体积有14.2万立方英尺[英制体积单位，1立方英尺约等于28316.80立方厘米。（译者注）]，比当初为研究火箭升空过程中的抖振现象而建造的奥林匹克游泳池还大。该真空室由五面坚固的固体混凝土墙包围，构成了一个五边形的塔。我抬头看，十层楼高的天花板慢慢清晰起来，嘴里尝到了血腥味。当我伸手去拿口香糖时，和我在一起的导游笑着解释说，地面上到处都是火星尘埃的模拟物，就像砖粉一样覆盖着墙壁。我尝到的不是血的味道，只是空气中弥漫着的一股令人作呕的铁味。

那年夏天，我无论到哪儿身上都沾着灰尘。它们沾在我的皮肤上、睫毛上、牙齿上。我的指甲下侧有细小的橙色条纹，并且即使我穿上一整套无尘服，到了晚上灰尘还是会从我的衣服里喷出来。我住在斯坦福大学的校园里，偶尔会在旧房子的地板缝隙里，或者是在我和其他实习生每天早上搭乘的NASA天体生物学学院的厢式货车的座位上，发现它们的踪迹。

这种火星尘埃模拟物被称为JSC–Mars–1A。两年前，在普纳内内火山的侧面，将近一万公斤风化的火山灰被挖了出来，在连接着夏威夷岛的莫纳罗亚山和莫纳克亚山两座山顶之间的鞍部堆成了一座灰堆。它是地球上最接近火星尘埃的物质。我们有成堆的灰尘，过滤成各种大小的颗粒，但我们实验中只会使用最细的灰尘。这是因为物理力量已经对火星表面的颗粒彻底地施加了作用力，非常缓慢地将它们粉碎，直到它们像滑石粉一样细[据估计大气粉尘直径约为3µm。]。这些颗粒在冻结和解冻的循环中破裂，在微小的化学反应中被锈蚀，但它们主要是受到了风的侵蚀。尽管风像鸡毛掸子一样温和，但它持续了几十亿年。

火星表面风洞穿过了这个满是灰尘的大房间的地面，我就是在那里开始了流场实验。我的目标是研究火星尘埃是如何被风携带的，以及它是如何在航天器上沉降的。一项新的探测任务正在向火星靠近，6个月后，它将在火星南极附近的层状地形处着陆。我的项目旨在帮助测量有多少被风携带的灰尘可能会聚集在着陆器宽阔平坦的太阳能板上，以计算有多少光线和能量可能会被灰尘遮挡。

火星表面风洞让我想起了我小时候做的堡垒——用大量胶带把纸板箱捆在一起的那种。风洞的大小只够我爬进去，我穿着薄如纸的无尘衣，只有脸和手露在外面。我爬到风洞的一端放置太阳能电池板，然后爬到另一端，撒上几层灰尘，用一个巨大的层流风扇把它们吹起来。

当一切准备就绪，我会和负责风洞的技术人员及那个夏天也在那里工作的另一名学生一起回到控制室。从一扇加固了的小窗户里，我观察着我们正在进行的实验。当我们扳动开关时，马路对面的蒸汽动力装置就会开始抽真空。当压力开始下降时，室内就会吱吱作响。我们从常压1000毫巴[压强单位，每平方厘米受到1千克的大气压力为1巴，1巴的千分之一为毫巴。一个标准大气压等于1013毫巴。]开始，然后降低到500毫巴、200毫巴，再到100毫巴。

在风洞内压力达到6毫巴后，我会等待几分钟，然后检查控制系统并开始测量。只要一按电钮，极其微小的一阵风就能把尘土吹成巨浪。从一个加压的喷气机里喷出的最小量的气体就能轻而易举地把尘土吹起来，整个过程很简单，就像什么都不需要一样。尘土会沾在太阳能电池板上，而我会认真地记录下电量读数的下降值。我的眼睛不停地回望那一团团盘绕着的佩斯利图案的涡旋，它们被上方探照灯射出的光束切割开来。灰尘很细腻，稀薄的空气中充满了微粒，似乎它们会永远飘浮下去。

在水手八号遭受了毁灭性损失后，水手九号将不得不承担起两个轨道飞行器的工作。尽管NASA总部坚持测绘固定特征的地图优先，但任务团队还是成功计算出了一个两全其美的轨道，使得水手九号探测器仍能进行一部分它原本设定的工作：研究不断变化的特征，包括所谓的“暗流”，这一火星现象自19世纪以来就一直吸引着众多火星科学家们。

暗流是洛厄尔创造的一个术语，指的是每到火星上的春季，其两极地带似乎都会变暗，然后暗区缓慢地向赤道移动，这一现象可以通过在地面上的望远镜被反复观察到。怎么解释这一现象呢？尽管火星极度干燥，但许多天文学家仍将其解释为植被的光泽。这种暗化过程的特殊之处在于，它与地球上植被生长的方向相反。在地球上，植被是从最温暖的赤道向两极过渡。但在水资源匮乏的火星上，人们假设水是影响植被生长的限制条件。当地冬季结束时，当冰开始蒸发——液化——又慢慢向赤道扩散时，水将首先在两极附近出现。

多年来，这个谜一直吸引着火星科学家。1956年，芝加哥大学一位名叫杰拉德·库伊珀（Gerard Kuiper）的科学家在火星赤道地区发现了一种他称之为“一缕青苔绿”[尽管没有发现叶绿素的诊断光谱特征，但一位名叫加夫里尔·蒂科夫（Gavriil Tikhov）的苏联科学家随后表明，在苔原条件下，叶绿素吸收带可以延长，甚至消失，特别是在氧气有限的地方。]的东西。20世纪50年代末，哈佛大学的一名研究人员进行了后续的光谱研究，探测了火星黑暗区域对不同波长的光的特定吸收，人们普遍认为这些特定吸收来自火星表面的有机物。“这一证据，”他在《天体物理学杂志》上解释道，“以及众所周知的黑暗区域的季节性变化，使植被极有可能以某种形式存在。”1962年，他的法国同事根据比利牛斯山天文台的光度计，甚至能够得出暗流的变化速率：大约是一天30千米。可以肯定的是，火星上明亮的地方是沙漠，但不可能把黑暗的地方和下面的地质结构联系起来。水手九号的部分任务就是确定这些黑暗区域是否就是火星上存在生命的证据。

科学家们对暗流的兴趣反映了20世纪初在火星科学中发生的一个微妙变化：从把火星作为一个文明世界的居所，到把火星看作一个植被繁茂的家园。威廉·皮克林，就是那个把洛厄尔向西带到亚利桑那州的人，在发展植物型火星的理论上发挥了关键作用。皮克林是一位天文学家和博物学家，他也是个勇敢的徒步旅行者。20岁时，他爬过约塞米蒂国家公园的半圆丘。24岁时，他创作了第一本关于新罕布什尔州怀特山脉的休闲指南。他在书中描述了如何在没有他人足迹的情况下登顶，并给出了如何使用焦油肥皂和薄荷油治疗蚊子叮咬、用牛奶治疗晒伤和用可洗皮革治疗水泡的建议。他会花好几个小时凝视悬崖峭壁。“只有在那时，”他曾经写道，“和一两个同伴一起爬到高高的林木线高度之上时，才会真正体会到高峰的壮美和孤独，然后我才第一次开始明白……”

皮克林喜欢凝视远方，也喜欢凝视火星，更喜欢在野外进行天文观测[作为一名天文学家，皮克林积极参与寻找有利的地点建立天文台，并在1889年远征加利福尼亚时，在派克峰架设了望远镜，成为第一个发现威尔逊山适合天文观测的人。]，他认为那里的观测条件很特殊。在山峰上，大气中水蒸气的含量减少了，对空气的扰动减少了，云层和暴风雨也减少了。他的哥哥担任哈佛天文台负责人，在他哥哥的帮助下，他多次领导了建设远程天文台的工作，其中还包括在亚利桑那州的洛厄尔天文台。有一段时间，他凭借这种偏远地区观测条件更加优越的理念，捍卫洛厄尔的“被看作运河的那些线的确存在”这一观点。就如同竭力保卫进化论，在当时被称为“达尔文的斗牛犬”的托马斯·亨利·赫胥黎（Thomas Henry Huxley）一样，皮克林激烈地争辩说，在北欧和美国东部的天文学家没有亲历过弗拉格斯塔夫这样的地方，他们无权就其他学者发现的任何关于行星表面特征发表观点，因为他们的天文台根本不具备良好的观测条件。他认为，如果可以的话，他们也会就电动力学或生理学，或其他他们一无所知的领域发表自己的观点。

然而，皮克林从来没有完全相信洛厄尔的解释。他没有否认火星上存在智慧文明的可能性，但他确实怀疑这些运河是否是存在智慧文明的完全可靠的证据。他在秘鲁的前哨站观察到的情况使他更加犹豫，并且他提出了许多不同的理论。

例如，在1905年，当他探索夏威夷的火山，以之作为月球的可能类似物时，他碰巧注意到了沙漠中延伸到基拉韦厄南部的一系列裂缝。基于这些火山裂缝，他开始怀疑火星上的运河并不是穿过深色植被的运河，相反，运河本身就是植被。毕竟运河应该在阳光下闪闪发光。但是如果水蒸气是从自然形成的裂缝中冒出来的，那么它反过来又可以滋养植物，如高大的树木、低矮的灌木和蕨类植物等。他知道，当一个想法建立在一个大家熟知的小而冰冷的星球表面有大量火山活动的假设基础上，这个想法也不是完全令人满意的。但他不断整理数据，反复寻找证据，寻求更清晰的观察结果和更好的理论，却始终不相信火星上的线条与表面看起来的完全一样。

2年后，他在亚速尔群岛凝视着远处的一座小山。这里曾经树木茂密，但现在已经被砍伐得面目全非，用来作为牛群牧场。突然，他想到了解释线性特征的另一种理论：也许这些线条是一种正在衰退的植物的遗迹？他写道：“想象一下，这个星球的整个表面原本覆盖着某种形式的灌木或树木，而在北部和赤道地区，这些树木现在已被大面积摧毁了。而在南部地区，仍然存在的大片植被将被认为是所谓的海洋，而狭长的、或多或少连续的、呈条形分布的区域则将被认为是运河。”

1911年，皮克林带着哈佛天文台资助的一笔资金，扬帆前往英属西印度群岛，前往牙买加中部山区的一个高原，决心在那里建立一个小型观测站。他租了一幢带有种植园的单层房子作为基地，那里没有电灯，没有自来水，也没有电话。在一个曾用来晒咖啡豆的大露台上，皮克林架设起了他的28厘米克拉克折射望远镜。尽管他对星星毫无兴趣，但是为了使正在努力绘制一幅恒星图的哥哥满足，他偶尔会观测一些双星。众所周知，尽管许多恒星在很久以前就已经燃尽了，但是它们发出的光仍在向地球方向传播，但他也懒得去给没有意义的恒星编制目录。“我们所处的恒星系统的巨大规模对我们来说无关紧要，”他曾经写道，“如果宇宙中只有一万颗星星，而不是一亿颗，对我们而言也没有什么差别。”

正是在露台上的望远镜下面，皮克林提出了他解释运河的最终理论：这一理论同样还是以植物为基础的。据他推测，火星的大气循环遵循一定的规律，导致地面的某些部分一次又一次地被雷暴打湿。在那些经常刮起的狂风下，一条条笔直狭窄的地带变成了沼泽，在这片寂静的土地上充满了生机。“如果没有欧洲人来定居，”他写道，“美国仍将是一片荒野。我们何必急于将文明强加在一个我们知之甚少的星球上……”他得出的结论是，无论这些图案看起来多么笔直，都是偶然形成的，而不是灌溉渠或所谓的运河。

然而当他提出这一理论时，已是1914年，即将爆发的世界大战给世界带来了灾难。在牙买加这片与世隔绝的地方，皮克林似乎在一系列近乎强迫性的火星观测中寻求自我庇护，每一项观测结果都在一份份月报中公布。对他来说，火星是一片原始的荒野。没有文明，就不会有战争和冲突。他已年近六十，年纪太大，不适合应召入伍，但他仍有一种年轻的坚毅，他那孩子气的眼睛从一张饱受狂风烈日的折磨而布满皱纹的脸上向外盯着。他的胡子即使被修剪过，下巴上也是乱蓬蓬的。他拒绝拥有一辆汽车，所以每当到了该用电报发送报告的时候，他还得骑着他的两匹马——“木星”和“土星”——中的一匹去最近的城镇。他把自己想象成一个使者，而不是一个科学家，尤其是与美国东北部的天文学家相比，他们是一类“不够幸运，没能居住在世界上有更好观测条件的地方”的人。他的报告里满是地图、数据表和散点图，但他急于打破常规，没有把它们寄给科学期刊。相反，他把它们寄给了一本名为《大众天文学》的美国杂志。

这些简报是世界上的人们第一次收到关于另一个星球的定期新闻报道。多年里[从1913年到1930年，总共发表了44篇报告。]，他都坚持每天晚上在种植园的房子改造成的观测站进行观测，把他对火星的印象潦草地记录在一本本皮面笔记本上。他画了数百张铅笔素描，捕捉了伊甸园、埃律西昂、阿卡迪亚、克里斯和乌托邦的变化。跟这些素描一起的还有几十幅用胭脂色和赭色阴影进行了巧妙着色的油画。一直以来他都知道，天文学界正在利用自己帮助开拓的技术向摄影研究的方向迈进。然而他并没有被吓倒，他越来越相信“人类的眼睛必须主宰一切”。不久之后，他几乎完全放弃了天体摄影，转而采用对行星表面开展基本的视觉观察。

在他的报告中，他竭力坚持自己所看到的一切，他列出了术语的分类。他认为某些问题最好暂时搁置，比如火星人的存在。然而，他对风景的想象渗透在他所写的一切文字中。他谈到了风暴的增强和消退，报道了蓝色海湾的海岸线、玛丽亚南部正在变绿，以及黑压压而又狂野的暴雨。有时，巨大的洪水像西伯利亚春天的洪流一样从北方奔涌而过。在其他时候，一片片高耸的积云扫过天空，就像他在西玻利维亚上空看到的一样。他报告了什么时候南极的冰盖上似乎会点缀着白霜，什么时候冰原会出现在热带。他宣布了火星上像类似地球南部的南拉布拉多地区一样远的地方被大雪覆盖的时间。在这样做的过程中，皮克林给世界带来了火星的新景象，这是一个外星奇迹，它的辉煌丝毫不会因为它缺乏文明而减退半分。这是一个广阔的、未经探索的景观，每一寸都与地球是平等的。

在水手九号发射之前，皮克林在其报告中描述的火星表面被植被覆盖的景象再一次浮现在人们的脑海中，但是这一景象却已经有所变化。在皮克林的想象中，火星上有丰富的沼泽或像亚马孙流域一样茂密的丛林。一到雨季，数百千米的区域被淹没，深度达到几米。然而此时人们脑海中的火星不再是皮克林想象的样子，人们不再认为火星拥有稠密的大气层，也不认为它充满了风暴和湿热。真空热电偶是一种由不同的金属线束端到端焊接而成的电路元件，研究人员用它测量了火星的温度[虽然最初实验测量的是行星辐射在总辐射中所占的百分比，但一些研究人员将这些结果转换成温度，其准确性不在合理范围之内。]，测试结果表明火星上虽然很冷，但并没有想象中那么冷。这些测温仪在火星上季节性变暗的区域中清楚地记录到了大范围的气温升高现象，这种情形可以用苔藓和地衣等简单植被的生长来解释，就像西伯利亚苔原的情况一样。

尽管皮克林对“伟大山峰的壮美和孤独”有着很深的情怀，但他一直认为火星表面没有高山。这种广为流传的观点一直持续到1971年水手九号探测器抵达火星前。因为毕竟火星比地球小得多，如此微小的星球内部如何产生足够的热量来维持剧烈的火山活动和板块构造，即形成山脉的力量呢？事实上，皮克林最终形成的植被理论以火星具有平坦表面作为严格的前提[应该指出的是，皮克林对高等生命的形式持开放态度。在第37次报告中他写道：“关于运河成因的第四种解释是水从一极流动到另一极，然后再流回来，这也是我完全支持的一种解释。尽管这一过程不需要任何人工帮助，但是我绝不否定生物存在的可能性，也不否定我们的邻居星球上存在智慧生物的可能性。”]。没有了这一前提，他提出的大气环流模式就会消失，滋润着茂盛的野生植被的风暴也会随之消失。

在到达火星后的头2个月里，水手九号继续耐心地绕着火星飞行，而此时沙尘暴正在肆虐。1月初，经过数周的等待，观测结果显示，沙尘终于开始消退，火星上可辨认的特征开始透过红色的薄雾显现出来。当水手九号终于开始拍摄火星的照片时，照片显示火星表面根本不是平坦的，从沙尘中出现的第一个东西是一个模糊的斑点。成像团队兴奋之余，开始仔细研究传统火星地图，从中来识别它。它似乎与传统地图中叫作尼克斯·奥林匹克的地区的大致位置相匹配。

在接下来的几天里，照片上又渐渐出现了三个点。这三个点排成一行，研究小组将它们分别命名为“北点”“中间点”和“南点”。一场新闻发布会已经做好了准备。在发布会中途，出乎所有人的意料，成像小组的负责人不假思索地表示这些斑点一定是非常高的火山山峰。它们必定是很高的地方，高耸在尘土之上。他透露说，甚至认为自己看到了塌陷的火山口，它们符合岩浆喷完后形成的埚状破火山口的特征。NASA发射的探测器曾三次飞越火星，但一次也没看到过火山。事实上，水手四号、水手六号和水手七号在火星表面根本没有发现任何地形。在它们所拍摄到的火星区域内，没有任何一个明显的阴影，地平线上也没有任何地形轮廓。如果这些斑点真的是高大的火山，那它们比地球上的任何火山都要大得多。

成像小组的负责人是对的，塔尔西斯高地顶部的三个点是有破火山口的火山，它们被称为塔尔西斯山群，包括阿斯克拉厄斯山、帕蒙尼斯火山和阿尔西亚山。附近的尼克斯·奥林匹克地区被重新命名为奥林匹斯山，是太阳系中最大的山脉之一[尽管奥林匹斯山的直径比灶神星本身还长，但是灶神星上瑞亚西尔维娅山的中央峰高于奥林匹斯山。]。火山的存在显然是火星曾经拥有炽热内部环境的标志，这既令人兴奋，又出人意料。这意味着一定有大量的气体从火星的岩浆中喷涌而出，而同样的气体也曾经充满了我们地球的大气层，冷凝后又形成了我们的海洋。

火山并不是火星上唯一的巨型地貌，巨大的峡谷也在照片上慢慢显现出来。“我们看到它们出现了，”工程师诺姆·海恩斯回忆说，看着照片上开始浮现出更多的景象，“就像每天一点一点地拉开了幕布。”最终，当在轨道上拍摄的照片被并排放置时，能够很明显看出这颗行星的一侧就像东非大裂谷一样裂开了，但是它比东非大裂谷还要深得多。一条长达2500英里的裂缝横贯赤道，其长度约为火星周长的五分之一，可以很轻易地陷进它的一个侧边裂谷，它后来被称作水手谷[1972年由水手九号发现，以此命名。它是太阳系最大的峡谷。（译者注）]。火星绝不是一个空旷的坑坑洼洼的地方，它的表面充满了变化，只不过前期飞越火星的探测任务碰巧错过了这一切。

然而随着尘埃沉降下来，人们关于火星上存在大片植被的想法消失了。火星表面确实富于变化，但没有证据表明那里有茂盛（如果耐干旱）的原始植物。的确，正如早期研究指出的那样，仅仅数周的时间就足以彻底改变地貌，但是火星上所呈现出来的并不是春天的繁花似锦。水手九号团队很快意识到这只是火星表面的季节性变暖。当火星向太阳倾斜时，太阳加热了火星表面，灰尘被抬升和移动，露出裸露的岩石。在远处观察，会给人一种繁盛的假象。暗流不过是火星表面上大片尘埃的系统性重新分布现象，正因如此，“植物覆盖的火星”的概念消失了，就像“存在文明的火星”的概念从我们指间溜走了一样。

然而在失望之余，却出现了其他一些令人震惊的发现，那是关于河床存在的确凿证据。火星上没有线性特征，表面也没有几何线条，但照片中清楚地显示出火星上存在运河分支和巨大的流出运河。

这几乎是不可能的，一开始，科学团队中很少有人相信这一结果。多年来，一直有证据表明火星是干燥的。团队中的许多人都怀疑这些表面上像河床的地形是由熔岩切割而成的，但是，这些河床并不只存在于火山地带，它们似乎有着独特的曲流样式，还形成了沙洲，这是任何水文学家都能立即识别的特征。

但是火星上怎么会有河床呢？火星大气中几乎没有水蒸气，低温和低压条件意味着火星上积存的任何一点水都将迅速冻结或蒸发。火星表面的压力为6毫巴，刚刚超过水的三相点——水以固体、液体和气体形式共存的状态——的压力。我记得那一年夏天，我在NASA艾姆斯研究中心的火星表面风洞做实验时曾亲眼看到了水的三相点。

在一个研究生的建议下，我第一次制造了一个真空环境。当时只是为了好玩，我故意把一小杯水留在了控制室观察窗口里侧的窗台上。当空气从巨大的真空室中渐渐消失时，玻璃杯里的水开始慢慢沸腾，然后剧烈沸腾。水开始从玻璃杯边缘溅起水花，溅到窗户上。接着，奇妙的一幕突然上演了：一团冰出现了，就在沸腾的水中间，像幽灵一样在玻璃杯中跳来跳去。

我明白发生了什么。我在课本上读到过蒸发热的概念，即物质在蒸发时是如何被冷却的，即使是在接近真空的状态下沸腾也是一样。但是再多的物理知识也无法解除我当时着魔的状态。我小心翼翼地摸了摸控制板，看了看那位研究生，又看了看年轻的实验室主任，最后看了看玻璃杯中沸腾的冰块。难道这就是水手九号任务团队科学家们所经历的深深的迷惑吗？

他们站在那里，看着颠覆了他们一切认知的画面，陷入了意想不到的迷茫之中。还有哪些物理定律会被打破，还有哪些宇宙奥秘会通过这些图片被揭秘出来呢？关于火星上存在河流的猜想有两处令人震惊的地方：其一，能够在火星表面获得足够量的水似乎是一个奇迹；其二，能够让这些水在火星上保留足够长的时间以侵蚀出河床更是一个奇迹。即使在火星表面的最深处存在一条一英尺深的溪流，它同时还处在火星表面上压力最高的地方，也仍然可能会在一个白昼的时间内就完全消失。

但如果这些地貌特征不是由熔岩或其他黏性流体凿刻出来的，那就意味着火星在其历史早期一定是一个与当前截然不同的地方。想要搞清这一点，需要了解的东西比我们现在对这颗星球已知的要多得多，这将需要拼合出一个复杂而动态的火星随时间演变的记录。我们需要解释的不再是暗流，而是那些看起来像河床的惊人的神秘地貌。这意味着斯基亚帕雷利可能是正确的，至少在一定程度上是正确的，也许火星表面上曾经有过自然水道。也许，这颗破败、空无、坑坑洼洼的星球曾经孕育过生命。