火星出現生命的依據：火星大氣和水資源的存在

在19世紀末期有關運河的爭論出現之前，火星就已經成為了烏托邦小說中非常流行的題材，這一時期的小說被稱為“前洛威爾時代”（pre-Lowellian）小說。

格雷格（PercyGreg，1836-1889）的《飛越黃道帶》（AcrosstheZodiac，1880）是第一部推測火星上有更先進文明的小說，它描述了一個佚名的敘述者，透過利用反重力裝置到達了火星。在火星上，他發現了田地、牲畜以及火星人的聚居地。

在格雷格的筆下，火星人體型比地球人小，但是長相幾乎一致——火星人不相信敘述者來自地球，而認為他來自於身材比較高大的火星種族。這本書還很可能是第一部在書中使用外星語言的小說。

克羅米（RobertCromie，1855-1907）的《深入太空》（APlungeintoSpace，1890）中，火星人的技術水平太過發達，以至於它們的母星火星都變成了一個無聊的存在。弗拉馬利翁的浪漫小說《尤拉尼》（Urania，1889）中，在熱氣球事故中死去的天文學家和未婚妻以火星生命的形式重生。

總的來說，在洛威爾之前的時代，這些有關火星的科幻小說往往試圖在異星的大背景下，構架一個合理的體系，把資源短缺的問題用更先進的技術和田園牧歌式的生活方式解決，並融入基督教文化中的正義感和價值觀。

他們筆下的火星，生活舒適，不必為溫飽發愁，而是主要寄託作者的政治追求和對未來先進社會構想，體現了濃濃的維多利亞時代風格，即篤信虔誠和物質上的樂觀主義。不過，深受洛威爾影響的威克斯，也還沒走出這種比較傳統的創作模式。

這位作家的《經由月亮到達火星》（ToMarsviatheMoon，1911）甚至在整本書的最前面專門抽出一整頁向洛威爾致謝：獻給旗杆鎮天文臺臺長珀西瓦爾·洛威爾教授，他苦心鑽研多年，讓這個世界瞭解了火星的知識。這本小書來自於一個從洛威爾教授的工作中得到無盡的樂趣的人。

他還在序言中頗費一番苦心地向讀者宣揚，書中的天文學知識具有“基本上能夠寫進教科書”的準確性，情節發展也是經由邏輯推理而得出的。這本書講述了一位天文學家、天文學家的老朋友以及一位工程師乘坐自己建造的飛船，經由月球到達火星旅行的故事。

威克斯親手繪製了本書的插圖，這也是他想象中洛威爾所描述的運河-綠洲水利樞紐，書中還多次出現了帶有運河網路的火星地圖，可見作者受洛威爾影響之深。透過一系列觀測可以發現，火星上藍綠色區域和白色區域的互相轉化基本符合季節變化的規律，但是有幾次，冰川突然消失了，有的時候還會突然出現。

總而言之，洛威爾得出了最終的結論：火星上是存在水的，它在冰川融化時短暫的出現，然後逐漸消失。至於它變成了什麼，火星上是否還存在其他形式的水等問題，有待進一步追蹤。第二章名為“火星表面學”，其實就相當於地球上的地理學。火星表面的一些特徵會隨著季節變遷，但是又有一些不變的規律。

洛威爾借一系列他們團隊所繪製的每隔經度30°的火星圖片，詳細描繪了火星上的山脈、“運河”等等現象。洛威爾聲稱，在他的這一系列圖片發表之前，世界上上最詳細的火星地圖是夏帕雷利在1888年製作的。

透過與夏帕雷利所繪製的地圖進行比較可以看出，現在的這張地圖充分證實了這位天文學家所描繪的景象，並增加了更多細節。此外，洛威爾也採用了夏帕雷利的命名法，他認為這一套命名法無論是實用性的角度還是從詩意的角度，都非常值得讚美。在命名新發現的地形特徵時，洛威爾也儘量選擇符合夏帕雷利方案的名稱。

“火星之海”是火星上的藍綠色區域，一年四季都是可見的。這些藍綠色的地區散落著幾個亮區（brightregion），而在它們下面則是紅赭色的。目前，藍綠地區一般被認為是海洋，就像紅赭色地區被認為是土地一樣。後者是土地，這是毫無疑問的，更準確的說，應該是沙漠。

這些所謂的“海”是非常奇特的，如果它是真正意義上的海洋，那麼它的面積就達到了數十萬平方英里，火星表面必須超乎尋常的平坦，才能做到這一點，而這時不太可能的。此外，皮克林教授透過測量發現的，來自“海”的光線沒有顯示任何偏振，因此它並不是真正意義上的海，也不存在水，這個測量結果是無可辯駁的。

同時，按照常理來說，如果一個星球上有海洋，海洋的一部分會因為反光而特別亮，而火星上也沒有出現這樣的現象。

“火星之海”的顏色是持續變化著的，為了更好的確證這點，洛威爾要求他的助手在採用同樣的大氣條件下同一個人所繪製的火星地圖進行反覆比對，排除其他誤差，認為“海”的顏色變化是非常明確的，而且這個結論是非常重要的：首先，“海”的變化能說明火星是一個有生命存在的世界，會生長，會活動，會衰退。

第二，火星生命的存在形式和地球生命非常不同。這些變化是每年都會迴圈往復地發生的，是可預測的變化。洛威爾認為，既然藍綠色區域不是真正意義上的海，而它又呈現明顯的季節性變化，那麼，這些區域最可能是植被。而與之交替出現的紅赭色區域，則是沙漠。

既然這些大片的區域都不存在水，那麼只能說明，在火星上，水是非常稀缺的資源。因此，洛威爾推斷了火星居民的生活：對於火星上的居民而言，最大問題是就是如何獲得足以維持生命的水，以及如何最好地利用每一滴水。顯然，火星目前在這種令人痛苦的困境中，它的水供應量現在非常低。

因此，如果這個星球存在居民，那麼為了維持生命，他們只有一種選擇：儘可能大規模的灌溉。幸運的是，在這一點上，望遠鏡也給了我們有力的支援，那就是，我們發現了所謂的“火星運河”。根據洛威爾的推測，火星居民只能靠夏季極地融化的短暫時間，儘可能多的儲存和運輸水資源，以灌溉作物，維持生存。

這樣看來，在火星上大規模修築運河不失為一個絕好的解決方法，在洛威爾看來，火星居民也恰恰是這麼做的。洛威爾在最後一節回顧了之前的研究，認為他們的研究找到了火星存在生命的幾個證據：首先，從火星的物理條件來看，並不是非常惡劣。第二，火星缺乏水資源，火星居民必須採取一定的灌溉手段來維持生命。

第三，我們反覆觀測到看起來非常類似運河網路的系統。最後，我們能找到一系列明顯是人造物的樞紐系統綠洲。這一切，可能僅僅是一系列的巧合，但是這樣的機率未免也太小了。洛威爾隨後開始猜測火星生命與地球生命的不同。行星的體積和質量決定了它表面的重力，這種影響是非常巨大的。

火星的重力比地球重力的三分之一稍微多一點，也就是說，在火星上挖運河所費的力是地球上的三分之一。但是，隨之而來的是身體效能上的改變。對於一個三維的人來說，同樣質量的火星生物是地球人強壯度的27倍，但是同樣的工作，他只用做地球人三分之一的功，所以挖掘運河或做其他工作的效率非常高。

同樣的，火星生物也有生老病死，這和太陽息息相關。火星的溫差比地球大，因此火星居民在溫度過冷和過熱之時都不宜生存。需要澄清的是，火星居民並不等於火星人，人是具有高階智慧的生物，是大自然創造的一個偶然，目前人類甚至無法確定火星生物是不是哺乳動物。更多的謎題只能在接下來的研究中慢慢破解。

在本書的最後一段，洛威爾總結道：如果天文學只教給我們一件事，那就是在宇宙的演變過程中，人類只是滄海一粟，而這樣的“一粟”在宇宙中絕不是獨一無二的。也許我們無法找到和人類一模一樣的存在，群星之中總隱藏著我們的近親。而這段話也用抒情的筆法，充分表現了他對火星生命的確信。

由於水資源的缺乏，火星人修築了運河來儲存和運輸水資源，澆灌植被，這些運河即是地球上觀測到的細線網路，而運河與運河之間的連線點綠洲，則是水利樞紐系統。洛威爾一共觀測到了183條運河，併為它們繪製了地圖，總結了一套命名系統。

洛威爾認為，現有的觀測及在此基礎上的推論足以說明火星生命的存在，並大膽推斷火星人比地球人更加強壯，工作效率也更高。