تاريخ رصد المريخ
زيادة عامل وضوح رؤية الكوكب

لاحظ سكياباريلّي تعتيم السحب الصفراء سطح المريخ في سبيعنيات القرن التاسع عشر. وبُرهن على وجود هذه السحب خلال فترات المقابلة في 1892 و1907. وفي 1909 لاحظ أنطونيادي أن وجود هذه السحب يرتبط بتعتيم الوضاءة، واكتشف أيضًا أن المريخ يبدو أكثر إصفرارًا خلال فترات المقابلة التي يكون فيها المريخ أقرب ما يكون إلى الشمس، وبالتالي يتلقى قدرًا أكبر من الطاقة. وكذلك اعتقد أنطونيادي أن يكون التراب أو ما تذره الرياح من رمال هو سبب ظهور تلك السحب.
وفي 1894 وجد الفلكي الأمريكي وليام والاس كامببيل أن طيف المريخ يتطابق كليًا مع طيف القمر، مما أثار الشك حول النظرية المزدهرة القائلة بأن الغلاف الجوي للمريخ يشابه نظيره للأرض. وفُسر الكشف عن الماء في الغلاف الجوي للمريخ فيما سبق بأن الظروف لم تكن مواتية، وقطع كامببيل بأن علامات الماء هذه كانت في الغلاف الجوي الأرضي. وعلى الرغم من أن الأغطية الثلجية على الكوكب تشير إلى وجود ماء في الغلاف الجوي، إلا أن كامببيل اعتقد أن حجم تلك الأغطية ليس كبير بما يكفي لإنتاج كميات بخار ماء يسهل الكشف عنها. وفي هذا العصر عُدت النتائج التي خلص إليها كامببيل مثيرة للجدل وانتقدتها المحافل الفلكية، ولكن أكد صحة هذه النتائج الفلكي الأمريكي والتر سيدني آدامز في 1925.
بالإضافة إلى ذلك، استخدم الفلكي البلطيقي الألماني هيرمان ستروف التغييرات المرصودة في مداري قمري المريخ من أجل أن يحدد تأثير جاذبية الشكل الكروي المفلطح الذي عليه الكوكب. وفي 1895، ومن هذه البيانات، خرج ستروف بإن طول القطر الاستوائي كان 1/190 أكبر من القطر القطبي، وفي 1911 دقق ستروف النسبة فأصبحت 1/192. وبرهن الأمريكي إدجار وليام وولارد صحة نتائج ستروف في عام 1944.
وعن طريق استخدام مزدوجة حرارية في الفراغ متصلة بتلسكوب هووكر، ذي عدسة مقاس 2.54 مل (100 بوصة)، المثبت في مرصد جبل ويلسون، تمكن الفلكيان الأمريكيان سيث بارنز نيكلسون وإديسون بيتيت في عام 1924 من قياس الطاقة الحرارية التي تنبعث من سطح المريخ. وقدر العلماء درجة الحرارة بإنها -68 سلزيوس (-90 فهرنهيت) عند القطب وتصل إلى 7 سلزيوس (45 فهرنهيت) عند نقطة منتصف القرص (المقابلة لخط الاستواء). وفي بداية العام عينه، قام الفيزيائي الأمريكي ويليام كوبلنتز والفلكي الأمريكي كارل أوتو لامبلاند باجراء قياسات الطاقة المنبعثة أو الإشعاعات. وأظهرت النتائج أن درجة الحرارة في الليل على المريخ تنخفض لتص -85 سلزيوس (-121 فهرنهيت)، وهو ما يشير إلى وجود «تقلب يومي حاد» في درجات الحرارة. وقد قيست درجة حرارة السحب المريخية وكانت -30 سلزيوس (-22 فهرنهيت). وفي عام 1926، عن طريق قياس الخطوط الطيفية التي حدث لها انزياح أحمر (تأثير دوبلر) نتيجة الحركة المدارية لكل من الكوكبين المريخ والأرض، تمكن الفلكي الأمريكي والتر سيدني آدمز من إجراء قياس مباشر لمقدار الأكسجين وبخار الماء في الغلاف الجوي للمريخ. ومن هنا وصل آدمز إلى أنه يغلب على الكوكب «ظروف مناخية صحراوية قاسية». عام 1943، اكتشف آدمز والفلمي ثيودور دنهام جونيور أن مقدر الأكسجين في غلاف المريخ الجوي يقل بنسبة 1% عن المقدار الموجود في منطقة مماثلة في الأرض.
وفي عام 1927، قدر الخريج الدنماركي صبريانوس أنيوس فان دن بوش كتلة المريخ معتمدًا على حركات الأقمار المريخية. أما النتائج التي توصل إليها فهي تخلاف الحقيقة بدرجة 0.2%. وأكد صحة نتائج بوش الفلكي الدنماركي فيليم دي سيتر في 1938. وباستخدام بيانات رصد كويكب قريب من الأرض يدعى إروس في الفترة من 1926 إلى 1945، تمكن الفلكلي الألماني الأمريكي أويجن كارل راب من الوصول إلى تقدير لكتلة المريخ مستقل عن كل ما سبقه من آراء عن طريق رصد حركة الكوكب التي يؤثر عليها اضطراب الجاذبية بسبب الكويكب المحيط به. كما أن راب قدر كتلة الكواكب الأخرى في النظام الشمسي الداخلي. وكان راب قد قدر هامش الخطأ في احصائاته هذه بنسبة 0.05%، ولكن أشارت المراجعات التي أُجريت على هذه النسب لاحقًا إلى أن الطرق المستخدمة ضعيفة مقارنةً بطرقٍ أخرى.
وفي عشرينيات القرن العشرين، استخدم الفلكي الفرنسي بيرنار ليوت مقياس استقطاب في دراسة الخصائص السطحية للقمر والكواكب. وفي عام 1929 لاحظ أن الضوء المستقطب المنبعث من سطح المريخ يشابه ذلك المنبعث من القمر بدرجة كبيرة على الرغم من أن ليوت اعتقد أن ملاحظاته هذه قد يفسرها الصقيع وربما الغطاء النباتي أيضًا. وفي عشرينيات القرن العشرين، استخدم الفلكي الفرنسي بيرنار ليوت مقياس استقطاب في دراسة الخصائص السطحية للقمر والكواكب. وفي عام 1929 لاحظ أن الضوء المستقطب المنبعث من سطح المريخ يشابه ذلك المنبعث من القمر بدرجة كبيرة على الرغم من أن ليوت اعتقد أن ملاحظاته هذه قد يفسرها الصقيع وربما الغطاء النباتي أيضًا. واعتمادًا على حجم ضوء الشمس الذي يفرقه الغلاف الجوي المريخي، وضع ليوت حد أعلى نسبته 1/15 من سمك الغلاف الجوي الأرضي، وهذه القيمة قيدت قيمة الضغط السطحي بقيمة 2.4 كيلو باسكال (24 مللي بار). وباستخدام مقياس طيفي للأشعة تحت الحمراء، وجد الفلكي الهولندي الأمريكي جيرارد كايبر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي المريخي. وتمكن كايبر أيضًا من تقدير أن مقدار ثاني أكسيد الكربون في منطقة محددة على سطح المريخ يساوي ضعف المقدار في أي منطقة على سطح الأرض. ولكن بسبب أن كايبر قدر الضغط السطحي على المريخ بأكبر مما هو عليه، توصل كايبر إلى نتيجة خاطئة قائلة بإن الأغطية الجليدية المريخية لا يمكن أن تكون تكونت من ثاني أكسيد كربون متجمد. وفي عام 1948، وصل عالم الطقس الأمريكي سيمور ليستر هيسّ أن تكوين الغيمات المريخية الخفيفة لا يحتاج إلا لمقدار 4 ملليميتر (0.16 بوصة) من من أي نوع من نواتج تكثيف بخار الماء وضغط بخار بدرجة 0.1 كيلو باسكال (1.0 مللي بار).
وقد اعتمد الاتحاد الفلكي الدولي في 1960 أول مجموعة مصطلحات رسمية للوضاءات المريخي؛ فقد اعتمد الاتحاد 128 اسمًا مأخوذين عن خريطة أنطونيادي المسماة كوكب المريخ (بالفرنسية: La Planète Mars)‏ والتي وضعت في عام 1929. وأسس الاتحاد الفلكي الدولي مجموعة عمل لمصطلحات الكواكب (بالإنجليزية: WGPSN)‏ في 1973 من أجل أن تضع مخطط أسامي رسمية وموحدة للمريخ والأجسام الأخرى.