远古时期的火星，曾是一个气候湿润、生态环境较适宜生命繁衍的世界，大气层也比现在稠密，表面曾出现过辽阔的海洋、星罗棋布的湖泊、涓涓流水的河流和洪水泛滥形成的冲积扇。各种理论研究表明，当时火星表面的水体总量，平均可覆盖火星表面深达100米。然而，火星表面的水体有相当一部分通过大气、电离层被太阳风吹走而丢失；另一部分，则可能以冻土和地下冰层的形式被保存了下来。

火星表面是一个寒冷、干燥、贫瘠和荒芜的世界

现在，火星表面几乎没有液态水的活动，人们只能看到它们的“遗迹”——在火星的北半球，裸露着干涸的海洋盆地、湖水蒸发后留下的各种盐类矿物的小洼地和一些已经干涸殆尽的古河床。

如今的火星仅保留了一个稀薄的大气层，其中的大气成分组成以二氧化碳为主，占95.3%，其他微量气体有氮、氩、氧、一氧化碳和痕量水蒸气、甲烷等，火星的大气压是地球的0.6%~1%。这里的冬季最低温能达到-125℃，夏季最高温度仅为22℃，平均气温是-63℃。火星表面的风速极大，易诱发区域性或全局性的尘暴，相对于地球来说，这里可谓是“寒冷”“干燥”“贫瘠”“荒芜”的代名词。

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