人们能够详细绘制火星永恒的反照率特征。1840年 第一张粗略的火星地图出版，1877年之后绘制出了更精确的地图。 当天文学家误以为他们已经探测到了火星大气层上水的光谱特征时，火星上存在生命的说法逐渐流行起来。 珀西瓦尔 · 洛厄尔相信他可以看到一个人造火星运河。 这些线性特征后来被证明是视错觉，大气层太薄，不具备类似地球的行星适居性。自19世纪70年代以来，人们就观测到了火星上的黄色云层，欧仁·米歇尔·安东尼亚第认为这些云层是被风吹起的沙子或尘埃。 20世纪20年代，测量出了火星表面温度从 -85到7摄