無論天文學家是否同意洛威爾教授關於火星的理論，都不可否認的是，他一直是迄今為止我們這位行星鄰居最不知疲倦的觀察者。他的研究既詳盡又一絲不苟，不僅花費了多年的時間，還在特別適合他工作的大氣層中建立了一座私人天文臺。基於這一基礎，他的任何關於這個主題的書都應該比通常針對重要科學調查的大眾化闡述所做的蜻蜓點水式的評論更值得重視。
首先，洛威爾教授是火星適宜居住的堅定信徒。他對這顆行星令人費解的表面標記進行了細緻的研究後得出的結論，是基於豐富的巧妙推理，這不能不吸引那些有浪漫傾向的人。在接下來的簡短段落中，我們試圖以簡潔的形式介紹洛威爾教授提出的理論，以及他為支援該理論而提出的似是而非的論據。
透過望遠鏡觀察，火星呈現為一個圓盤，頂部覆蓋著白色斑點，表面覆蓋著藍綠色和紅赭色斑塊。洛威爾教授根據這些標記的波動，得出了關於這顆行星適宜居住的結論。所有標記中最突出的是覆蓋兩極的白色斑點。它們是行星不斷變化的最重要證據，因為它們像我們自己的極地積雪一樣來來去去，時盈時虧。在嚴冬時節，它們延伸到遠超過極地區域，向下延伸到北緯或南緯 60 度甚至 50 度（視情況而定），然後逐漸縮小，直到盛夏時節，它們僅橫跨 5 或 6 度。一個三英寸的玻璃足以揭示這些變化。人們早期推測火星極冠一定是由冰雪組成的，洛威爾教授透過指出，當火星極冠融化時，它周圍環繞著一條深藍色帶，這條藍色帶與不斷縮小的極冠保持同步，顯然是其瓦解的產物，從而證實了這一理論。這條藍色帶清楚地表明，極冠的物質不是氣體，而是水。
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如果極冠融化，它們顯然必須變成氣體，這意味著火星必須有大氣層。可以有把握地得出結論，該大氣層主要由水蒸氣組成。火星空氣存在的佐證證據是雲的存在，儘管它們可能很罕見。其他證據來自邊緣光，這是一種可以描述為靠近圓盤邊緣的明亮模糊現象，這種模糊現象暗示在我們和行星之間拉起了一層面紗，並且只能由空氣或霧霾引起。還收集到了存在暮光的證據，這表明存在比我們最高的山峰上更稀薄的高層空氣。火星圓盤在所有區域的清晰視野證明了大氣層一定很稀薄。
關於已經提及的藍綠色和紅赭色斑塊，可以概括地說，在兩者中，紅赭色調占主導地位，因為它佔據了圓盤的五分之八。在火星觀測的早期歷史中，藍色斑塊被認為是海洋，並根據這一概念獲得了名稱。因此，我們有了寧靜海、蒸汽海等等。最早對它們的水性性質產生懷疑的是它們外觀的變化，這種變化最初是由夏帕雷利注意到的。當皮克林和道格拉斯發現黑暗區域被永久性線條穿過時，對舊觀念的致命一擊coup de grace被給予了。如果藍綠色區域不是海洋，那它們是什麼？根據洛威爾教授的說法，只有植被才能解釋它們奇特的波動。他發現，在顏色（藍綠色）上，黑暗區域完全代表了我們自己的森林的遠處外觀。如果變化是植物性的，它們必須發生在行星年份的適當季節。一般來說，可以說，某些區域在與火星春天相對應的季節，在幾周內從赭色變為藍綠色。相反，隨著秋季的到來，藍綠色區域變成赭色。火星的火紅色調歸功於大片的赭色延伸區域。赭色區域通常被認為是陸地，而且它們無疑是陸地。事實上，它們似乎只不過是沙漠。它們純淨的鮭魚色調是撒哈拉沙漠和亞利桑那州北部沙漠的特徵。
迄今為止，火星行星最獨特的表面標記是最初由夏帕雷利發現並被他稱為“運河”的奇特條紋。它們暗示著一張蜘蛛網覆蓋在火星圓盤上。這些線條是如此的幾何化，以至於夏帕雷利說它們似乎是用直尺和圓規畫出來的。此外，這些線條在整個過程中大部分都是筆直的，而且在不筆直的地方，它們也是對稱彎曲的。同樣引人注目的是每條線條從起點到終點都具有均勻的寬度。每條線條都像一根從一點延伸到另一點的電報線。運河的精確寬度無法確定，儘管洛威爾教授所做的一些比較測量使他得出結論，較大的火星運河的寬度為 15 至 20 英里，較小的運河的寬度為 2 或 3 英里。運河的長度肯定非常巨大。2000 英里的長度並不少見。在它的末端，每條運河都會與其他從其他地方直接到達的運河相遇。不是兩條，而是三條、四條、五條甚至六條可能會聚集在一個點上。結果是一個網路，它對行星表面進行了三角測量。在洛威爾教授看來，運河的放置並非偶然。線條應該如此精確地在特定點並且僅在那裡相遇，在他看來，表明它們的位置不是由偶然性決定的。如果將非常細的杆子隨意地扔到表面上，則兩個以上杆子在同一點交叉的機會非常小。根據洛威爾教授的說法，某種旨在達到目的的規律是火星運河位置的基礎。運河的起點並非隨意地散佈在表面上，而是與其確定的特徵具有普遍關係。這些線條從黑暗區域中位置自然的凹陷處發出，這些凹陷處適合作為起點，並且在區域性上依賴於表面基本地形特徵的總體地形。出於某種原因，它們連線了最能暗示相互溝通的點。
線條的筆直性無疑令人費解，但更令人費解的是它們獨特的加倍習慣，這種現象也是由夏帕雷利發現的。透過使用可以獲得的最好的蜘蛛絲，在 1905 年在弗拉格斯塔夫對雙運河的兩個元素之間的距離進行了測微估計。典型的雙運河，菲森河，粗略地說，長 2,250 英里；兩條線中心之間的距離約為 130 英里，每條線的寬度可能為 20 英里。然而，雙邊性並不是運河的普遍特徵。在弗拉格斯塔夫看到的 400 條運河中，只有 51 條在任何時候都加倍過；也就是說，大約是觀察到的總數的八分之一。儘管具有配對的特性，但一條運河可能並不總是表現出它。適當的時間是必要的。在某個季節看到是單條的運河，在另一個季節可能會加倍。似乎在某些情況下，並且可能在所有情況下，雙重外觀都不是一種暫時狀態，而是一種強度變化永久狀態，所謂的“雙生”現象僅限於填充始終存在的骨架。當一條運河的兩條線不同時，總是同一條線比它的同伴更顯眼。因此，我們可以稱之為原始運河，另一條被稱為副本。洛威爾教授得出結論，雙運河可見性變化的現象部分是季節性的，部分取決於運河在行星上的位置。
在認識到明亮區域的運河十七年後，在黑暗區域也發現了運河。這些運河從藍綠色“大陸”的邊緣離開，正是在明亮區域的運河進入它們的點，這種延續性非常重要，因為它將兩者連線成一個單一的系統，覆蓋了行星的整個表面。運河在其北端匯入極冠邊緣的黑點。在這裡，我們看到了整個系統的末端，或者更恰當地說是它在極地積雪中的起源。
在列舉火星表面標記時要考慮的最後一個現象是所謂的綠洲——黑暗的圓形斑點，運河成群地匯聚到這些斑點，數量為三個、四個、五個甚至更多。在這些斑點中，可以區分三種類型：大的、小的和較小的。屬於稱為大型的斑點是迄今為止在圓盤上發現的大多數斑點。根據洛威爾最新的測定，大型斑點的直徑為 75 到 100 英里。它們看起來像大小適中的黑色大頭針頭，與赭色延伸區域形成鮮明對比，甚至在黑暗區域的中間也很突出。它們似乎都是圓形的。小斑點與大斑點的區別在於它們是針尖而不是大頭針頭。它們的直徑從 15 到 25 英里不等。大斑點是最大和最密集的運河的交匯處，而小斑點是較細線條的終點。因此，斑點和線條不僅在位置上相連，而且在大小上也相連。在雙運河的情況下，斑點正好被雙運河的兩臂包圍，緊密地嵌入平行線之間。許多斑點彼此靠近，可以被認為是雙綠洲。它們與匯入它們的運河的關係非常複雜。不少於七條雙運河匯聚在雙生斑點中。運河匯聚到斑點佔據的位置，而不是根據機會法則隨意交叉。
1894 年，洛威爾教授探測到一組標記，此後又被再次看到。所討論的標記包括曾經被認為是海洋的海岸線上的三角形切口。這些切口具有一般的插入符號形式，例如人們在檢查列表中的專案時所做的標記。這些插入符號標點出運河將要顯示的點，或指示已經存在的運河的終點。在每種情況下，都有一條或多條運河從插入符號出發，開始它們在圓盤上的長途跋涉。根據洛威爾教授的說法，高度差異與它們的構成有關。運河系統在插入符號處下降到較低的水平，因此產生的是三角形斑點而不是圓形斑點。
洛威爾教授用一整章的篇幅介紹了蘭普蘭在 1903 年拍攝運河的照片，攝影師為此理應受到讚揚，因為這永遠否定了任何基於運河是由眼睛疲勞或類似原因引起的光學錯覺的假設的理論。
運河經歷週期性的波動。有時它們會暫時消失。有時，運河和整個區域似乎都被抹去。每條運河都有其自身暴露和隱藏的時間和季節。季節性變化似乎是這種現象的唯一解釋。運河在極冠最大程度融化後開始發展。這種發展一直持續到赤道，然後並沒有在那裡停止，而是向上推進到另一個半球的緯度。在北極地區，發展在開始變冷時停止，最北端的運河首先受到影響。在一段時間之前，來自相反極點的類似的演化浪潮也會發生並消退。在洛威爾教授看來，消失是由於秋季植被的枯萎造成的。同樣，運河的重新出現是由於春季新植被的生長造成的。
綠洲也 подвержены 變化，並且顯然與運河的變化方式相同。在火星年相似的季節，它們變得不那麼明顯，尺寸逐漸減小。與運河一樣，緯度以及行星年合適的季節是它們發展的決定性因素。每個極冠在火星年都經歷一系列變化；運河也在火星一年內完成其生長和衰退的週期。兩者之間唯一的區別是，每個極冠在這個過程中只有一個最大值和一個最小值，而大多數運河都有兩個最大值和兩個最小值，儘管最大值和最小值都不相同。不僅兩組變化的時間週期相同，而且一個週期跟隨另一個週期；因為運河的發展直到極冠的融化正在順利進行時才開始。正如我們所見，當極冠瓦解時，它會產生一條藍綠色的暗帶，這條暗帶位於其外邊緣並隨著它的收縮而進一步後退。在這條帶形成之後，最靠近它的運河開始變暗，而稍遠處的運河也隨之效仿，因此可見性浪潮有規律地向下滾動到圓盤上。因此，在這裡，在開始時，我們在這兩種現象之間建立了時間順序上的聯絡：極冠的瓦解發生在運河的整合之後。
極冠無疑是由水組成的。運河的發展可以進一步歸因於極地積雪的解封。極冠消失和運河出現之間有相當長的時間間隔。植物生長的加速將產生我們所看到的對應物。如果我們假設積聚在極冠中的水滲向赤道，從而開始植被的生長過程，這將解釋運河可見性的增加，同時考慮到這種植被髮芽所需的時間，也解釋了看似的延遲。這種解釋無疑是最令人滿意的。植物加速生長將向下傳遞到行星表面，併產生我們所描述的季節性變化。
看來，至少火星的大部分表面有兩個植被生長的季節，一個由北極冠加速，另一個由南極冠加速。極地作用範圍在多大程度上重疊，目前尚無法判斷，因為在最近的衝日期間，運河僅在南緯 35 度可見。
如果火星上存在植被，正如洛威爾教授希望我們相信的那樣，我們立即被引入了該行星上存在生命的可能性。植物群的存在是懷疑動物群存在的理由。
從任何行星的角度來看，動物存在的證據都很難被探測到。只有當生物進化到一定階段時，它們的存在才會變得可以察覺；而且不是直接地，而是透過它們的手工作品：當動物學會支配自然時，它就會洩露自己的存在。如果我們能夠從 35,000,000 英里的距離觀察地球，這個距離在本月七月將火星與我們隔開，我們應該透過我們的幾何設計來認識自己。堪薩斯州和達科他州的大片麥田，綿延數英里的田野隨著季節的節奏而變化色調，會給我們留下深刻的印象。在火星上，我們發現自己在運河和綠洲中遇到了行星應該顯示的外觀，如果它是一個有人居住的世界。在這裡，在這些直線和圓形斑點中，我們鋪開了我們的努力中心和我們的交通線路；因為綠洲顯然是神經節，運河扮演著海灣的角色。奇怪的幾何排列在任何其他假設下都是無法解釋的。缺水是運河特徵的關鍵。火星上唯一可用的水是來自每半年一次的積雪在其中一個極冠融化的水。植被必須等到水到達才能開始生長。因此，即使太陽已經準備好了，植被也必須等待水的到來，並從靠近極地的地方開始，向赤道方向推進。隨著行星的老化，它會失去海洋，並逐漸失去其整個供水。其表面的生命面臨著這種生存必需品日益稀缺的困境。這就是火星的狀況。如果火星上有智慧生物，他們必須找到某種方法將稀少的水供應從兩極輸送到人口中心。洛威爾教授在運河中發現了這種有意識地干預自然的跡象。運河的繪製具有如此高的數學精度，以至於在他看來，它們似乎是為這個目的而設計的。
為了支援這一理論，他辯稱運河相對於圓盤主要特徵的位置非常引人注目。這些線條不僅離開了重要的測地點，而且還直接到達同樣突出的點。綠洲僅在運河的交匯處發現，在洛威爾教授看來，這證明它們是運河的終點。
最引人注目的是運河形成的系統。它們以非常奇妙的方式相互連線。該系統覆蓋了行星的整個表面，包括黑暗區域和明亮區域，這種方式使得任何自然力量產生運河的假設都不可能成立。該系統在網狀覆蓋整個表面後，直接延伸到極冠。在洛威爾教授看來，這是一個灌溉系統，其目的是利用雪冠中的融水，然後將其分配到火星圓盤上。