火星比地球更远离太阳，它的轨道半径约为1.5天文单位，所以辐射到火星的太阳功率要比地球更低43%。然而，影响火星表面温度的不只是与太阳的距离，而且还与火星的大气层有着重要的关系。在火星的大气中，二氧化碳的比例高达95%。相比之下，二氧化碳在地球大气中的占比只有0.03%。那么，这是否意味着火星具有很强的温室效应呢？从而具有很高的表面温度呢？
其实并没有，主要原因是火星的大气太稀薄了，只有地球大气的百分之一。尽管火星大气中的二氧化碳比例很高，但由于极为稀薄的大气几乎无法束缚住热能，这使得火星的表面非常寒冷。平均而言，火星表面的只有-60 ℃。
此外，火星的自转轴倾斜角度与地球十分接近，使其拥有最类似于地球的季节。又由于火星更远离太阳，所以火星上每个季节的长度是地球的两倍。在火星两极的冬季极夜，温度低至-143 ℃。而在赤道的夏季白天，温度最高可达35 ℃；到了晚上，温度会降至-73 ℃。
虽然火星的温度在大部分时候都非常低，但已经有明确的证据表明火星表面目前存在液态水，只不过是季节性的。NASA的火星勘测轨道飞行器（MRO）在火星表面发现了季节性斜坡纹线，在温度较高时出现在火星表面，而温度较低时又会消失，这是存在液态水的明确证据。
Credit: NASA/JPL
不过，这种水很可能是盐度很高的盐水。因为火星表面的温度很低，只有盐的含量足够高，使得水的凝固点降到很低的程度，才能使液态水存在于火星表面。根据分析，这种水中的盐主要为高氯酸盐。
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