据洛厄尔推测，火星是一个正在消亡的星球，它上面早已出现了智慧生物，它们对火星上各种险恶条件已能适应，其中最主要的一条就是缺水。洛厄尔想象，火星上的文明社会建设了一个范围广阔的运河网，把水从溶解着的极帽处引到位于赤道附近的居住点。这个论点的关键在于这些运河整齐笔直，其中有些运河顺着大圆延伸数万千米。洛厄尔认为，这种几何图形不可能因地质活动而产生。这些线条太直了，只有智慧生物才能造得出来。
但是，在星象宁静度很好的几秒钟之内要画出斑斑驳驳的详情细节来实在是太困难了，因此，眼、脑、手并用很可能把这些并不关联的地形连成一条直线。从20世纪初到航天时代开始的这段时间内，对火星进行观测的许多最好的目测天文学家发现，在星象宁静度很好但不能算极好的观测条件下，他们能看见运河；而在星象宁静度极好的极为罕有的时刻里，他们能从那些直线中分辨出为数众多的点和不规则的支节来。
1971年，“水手9号”飞船开始拍摄一个被传统观测家叫做科普雷茨的地区。科普雷茨是洛厄尔、夏帕雷利和他们的追随者所发现的最大的“运河”之一。当尘暴结束时，科普雷茨展现出一个极大的裂谷，在火星赤道附近从东到西绵延4800多千米，在某些地方有80多千米宽，1600多米深。它并不是笔直的，肯定不是一项工程。但这个大裂谷从比例上来说要比地球上任何这样的地形长得多。
在科普雷茨外面的那些地形真是千奇百怪——弯弯曲曲的沟渠在科普雷茨裂谷上面的高地上蜿蜒，周围伸展着许多美丽的小支渠。如果我们在地球上看见这样的沟渠，毫无疑问会认为这是水流冲刷而成的。但火星上表面压力极小，液态水会立即蒸发掉。
但随着“水手9号”摄影工作的继续进行，又发现了一系列特别的沟渠：
有的沟渠有第二级和第三级的支渠系统，有的沟渠在始点和终点都没有火山口，有的沟渠中央具有泪珠形的小岛，有的沟渠终点呈辫子形状，就像地球上洪水冲刷成的一样。
看上去似乎毫无疑问，在几十条很长的这种沟渠(最长的有几百千米长)中，大多数以及几百条较小的沟渠是由水流冲刷而成的。但由于目前火星上没有液态水，那么这些沟渠一定是火星历史上某个早期年代里形成的，那时火星上的总压力要大些，温度也要高些，因而很可能有过水。
“水手9号”飞船所摄制的沟渠有力地说明了火星上可能发生过重大的气候变化。从这个观点看来，今天的火星正处于冰期之中。但是在过去(谁也不知道究竟是多少年以前)火星的环境要温和得多，与地球相仿。
这种戏剧性气候变化的原因还在热烈争论之中。在发射“水手9号”飞船之前，人们曾提出过，在火星上可能出现过气候变化，有过液态水。这种气候变化可能是由于岁差所引起(岁差是一种运动，运动方式类似于高速转动的陀螺所发生的那种缓慢的向前漂移)。火星上的岁差期大约是5万年。如果我们现在处于岁差期的冬天，北极冰帽较大，那么25000年以前，则是南极冰帽较大的岁差期冬天。
但是1.2万年以前很可能是岁差期的春天和夏天。那时的稠密的大气层可能现在已关到极帽里去了。12000年以前，有一段时期在火星上可能气候温和，夜晚迷人，流水沿着无数小河、溪流淙淙流动，汇成汹涌澎湃的大江。其中有几条江河可能就是流入这个巨大的科普雷茨裂谷的。
如果情况确实如此，那么12000年以前火星上是一个适于类似地球上的生命生存的时期。如果我是火星上的一个生物，我有可能会使我的活动适应于岁差期的夏天，而在岁差期的冬天停止活动。地球上的许多生物在比这短得多的每年的冬天就是这么做的。我可以造出孢囊来，我可以变成像植物一样能生存的形式，我可以进入冬眠状态，一直冬眠到漫长的冬天结束。如果火星上的生物确实是这样做的，我们现在到火星去可能早了12000年，但也许是晚了12000年！
这些想法是有办法加以检验的。在某种程度上，假想的火星生物可能从流水的重现来知道岁差期春天的到来。那么，就像琳达·萨根提到过的那样，可以用“加水”的办法来探寻火星上的生命。而这正是未来将来在火星着陆并探寻微生物的生物试验着手进行的事。人们利用一只自动手把两块火星土壤的试样丢在水里，而把第三块试样放进一个没有水的容器之中。如果前两个试验证明确有生物存在，而第三个试验却没有，那对于“火星上的生物正在等待着冬天的结束”的想法多少是个支持。
但完全有可能说，这些试验方案过于地球沙文主义了。很可能有一些火星生物对现在的环境完全适应，放到水里反而会淹死。把火星的生物看成是睡美人，正在等待着海盗号给她们施以滋润甜蜜的一吻——这个设想是一个不大会成功的，但是极为令人神往的尝试。
绝非所有的沟渠都与洛厄尔和夏帕雷利绘制的传统“运河”的位置相符合。有些地方，如塞劳尼厄斯，看来是山脉。另外一些地方目前还看不清详细情况。但是有一些沟渠，如科普雷茨，是火星表面的沟槽。火星上确实有沟渠，这些沟渠可能有某些生物学上的涵义，和洛厄尔所想象的不相同(根据漫长的冬天这一模式假定)，但这些沟渠也可能与火星生物学毫无关系。
洛厄尔设想的运河是不存在的，但夏帕雷利的“运河”却多少可以看得见。将来的某一天或许这些沟渠里会重新装满了水，还会有从地球上来访的平底舟在里面行驶，也未必可知呢。
火星会是第二个地球吗
科学家预言，人类有望于100年内在火星上种上树木，从而在未来几个世纪中将火星改造成一个绿色星球。
美国NASA和墨西哥国立自治大学的科学家们目前正在对墨西哥最高山脉奥里萨巴火山上的松树林进行研究，积雪皑皑的奥里萨巴火山是一座海拔4200米的死火山，该火山上一些松树林的海拔高度比地球上任何树木的位置都高。
科学家相信，如果他们能够释放出火星土壤中的隔热气体，增加火星表面的空气压力，开始光合作用，那么他们就能在火星上创造出一个支持吸氧生命的大气层。而最关键的一步，就是要能够在火星表面种活树木。
墨西哥国立自治大学教授拉菲尔·纳瓦罗·冈扎利兹说：“这听起来有点像是科幻小说，但我们认为这是完全可行的。我们已经亲身体验了温室气体让地球气候变暖的过程，但在火星上，我们可以让这个过程来得更快。”据悉，为了找出在火星种树的秘诀，冈扎利兹已经对奥里萨巴火山上的松树林研究了整整9年的时间。
据美国NASA科学家克里斯·麦凯称，尽管离人类第一次载人登陆火星任务只有10~15年时间，但让火星表面温度变暖的“改造火星”实验，最早也要到50年后才能开始实施。
科学家相信，他们只要向火星大气中释放出类似甲烷或一氧化碳的“绝缘”气体，就能将火星表面的温度从现在的-55益增加到5益，而这种温度和松树葱郁的奥里萨巴火山4200米高处的温度已经非常相近。
尽管火星表面只有荒凉的岩石，大量的紫外线辐射，以及极端稀薄的二氧化碳空气，但人类却一直希望能在火星上发现生命。科学家相信火星极地的冰帽可以融化成海洋，而火星土壤中也包含生命需要的许多关键元素。当人类将温室气体释放到火星大气中后，人类就可以将细菌带到火星上，让细菌进行光合作用，最后，科学家可以通过载人登陆火星，将树木种子带到火星上。
冈扎利兹说：“我们将探索人类殖民火星的可能性，但如果那儿已经有生命，我们就没有任何权利摧毁它们。不过，如果火星只是一个荒凉不毛的地方，我们就可以将地球上的生命带往那里。”冈扎利兹称，一旦火星种树计划成功实现，那么这颗贫瘠的行星将会被人类改造成一个拥有绿色平原、蓝色湖泊和丰富矿藏的新世界，这些矿藏将来甚至可以支援地球。