火星這顆神秘的紅色星球，是太陽系中離第四顆固態岩石星球，火星它也是太陽系之中僅僅比水星小的行星，同時呢火星也是太陽系中4種類的岩石行星其中的一顆，同時火星也是人類最有可能登陸的其他星球，就這樣一顆人類既嚮往又陌生的星球，它還有多少謎題未被人類瞭解的呢，下面就來盤點下，火星的4個未解之謎！
南北半球的地貌差異
自1976年以來，海盜號探測器和全球探測者探測器發現了火星地形的全貌以來，我們知道火星南北半球的表面地形有很大的差異。北半球幾乎平坦，幾乎沒有隕石坑，而南半球則被許多隕石坑所覆蓋。這件事情說明，火星的南半球應該比北半球要古老得多。在赤道地區，由大規模火山活動造成的塔西斯山脈。
火星的南半球和北半球地形差異如此之大的原因是什麼呢，這一直是科學家未曾知道的謎題。國外科學團隊家曾在《自然》權威雜誌上發表了一篇論文，這個團隊以為，火星的南北半球差異如此之大的原因是由於小行星或者彗星的撞擊造成的。早在若干年前，有大量的小行星或者是彗星撞擊了年輕時候的火星，這才造成火星南北半球表面的巨大的不同差異。然而，一些科學家認為，儘管最新的研究結果為撞擊理論提供了更多的論據，但他們仍然不能完完全排除其他可能性，例如火星本身的地質運動。
巨大的沙塵暴之謎
人類透過水手9號和維京號探測器在火星上觀測到了巨大的沙塵暴，2001年，全球探險家也觀測到了幾乎覆蓋火星的大規模沙塵暴。南半球冬季和春季經常發生大規模沙塵暴。比如，地球時間2003年6月火星上發生了全球沙塵暴。最初呢，它只是南半球赫拉斯盆地上空的一團塵埃雲，隨後其體積略有增加。然而，6月27日，風暴開始肆虐，塵埃雲迅速擴大。到7月初，塵埃雲已經擴散到盆地以外的火星上空。沙塵暴直到9月底才結束，但上層捲起的灰塵仍然漂浮在大氣中，因此11月火星看起來仍然有霧。
火星的大氣非常地稀薄，火星大氣稀薄到只有地球打氣的不到十分之一。從理論上講，大氣大迴圈模式所代表的大尺度風不容易根據火星的條件進行吹掃，因此很難從火星表面揚塵。然而，事實上，大規模的沙塵暴已經發生。為什麼？
迄今為止，沒有人能正確解釋“火星上的沙塵暴如何迅速席捲世界”的問題，但是一般的人們大機率會傾向一種奇特的理論：因為火星空氣中的顆粒塵埃等物質會吸收陽光，所以呢，會引發周圍空氣的快速升溫。強風在火星表面捲起了更多的灰塵，導致溫度進一步升高。這種迴圈機制使小面積塵雲最終演變成火星上的全球沙塵暴。
相比之下，地球上沒有全球沙塵暴。這是因為地球上沒有像火星那樣的全球沙漠，沙塵暴是自給自足的。其次，地球的溫度主要由水蒸氣中所含的熱能控制，而空氣中的塵埃顆粒對溫度影響不大。在火星上呢，情況一般會完全不一樣，這是因為灰塵會吸收一定的太陽光，這樣就會導致火星上乾燥的空氣快速升溫，隨即會形成強勁的大風，也會吹起大量的灰塵形成火星全球性的沙塵暴。
水的存在之謎
大多數人關心的是，人類對火星的探索更多的是關心火星上是不是有水，因為在我們的眼裡，碳基生物的形成和水有很大的關係。從火星上到處都能找到的被稱為“山谷網路”的河流遺蹟的地形來看，推測火星上有很多水。最近，美國宇航局的鳳凰號著陸器在火星極地冰蓋外發現了水冰的證據。這一發現無疑是瞭解火星表面是否適合居住的關鍵的第一步。
目前呢，科學家們非常相信或者肯定火星上有非常多液態水。但是火星上的這些水是哪裡來的呢？最權威的解釋就是火星的水是來自地下的水，火星的地下水和地球不同，它們有可能富含硫酸。這是因為spirit傳回的岩石光譜顯示，多達40％的岩石成分是硫酸鹽。地下水滲入火山岩，有時淹沒火星表面，形成淺水湖或淺海。然後，水分蒸發，在地面上留下一層薄薄的硫酸鹽。這一過程可能在火星上發生多次，因此它會積聚成一層厚厚的含硫酸巖的岩層。
也有一些科學家它們認為遠古的火星北半球曾經是海洋。此外，水在赫拉斯盆地或阿爾蒂爾平原積聚。那麼這麼多的水去哪裡了？現在，已經證實火星上有水，極地冰和大氣層中只有少量水蒸氣。水已經蒸發了。它擴散到太空了嗎？還是潛入地下？還是它仍然以凍土的形式存在？
有大量的科學家會認為火星上的水會滲透進地下，這個觀點與“奧德賽探測器”的研究結果不謀而合。其實，當年“奧德賽觀測器”觀測的目的之一就是為了發現火星上到底有沒有水。本次觀測使用了伽馬射線光譜儀。當奧德賽探測器在火星表面探測到氫離子時，它的伽馬射線在火星表面的伽馬射線濃度下降了，所以在火星表面的伽馬射線被探測到，以及永久凍土的數量及其隨季節的變化。
那麼科學家如何得知伽馬射線和中子中有氫原子的存在呢，眾所周知，火星上沒有稠密的大氣層。當受到宇宙射線的影響時，它的表面會釋放出一股強中子流。當這些中子透過火星近表面時，它們與各種元素的原子核的碰撞會更少。每當中子這種粒子撞擊水中的氫原子核時，撞擊時它會減速並且釋放一部分熱能的中子。如果它們被氫等其他原子吸收，就會發射伽馬射線。因此呢，如果“熱中子”數量小而伽馬射線的數量大，氫的濃度則更高。
伽馬射線光譜儀的資料顯示，在火星的南緯62度以南的南半球部分地區，熱中子的數量比較少，而氫元素吸收中子時，所釋放能量的伽馬射線數量會增加。此外，北半球也有類似的地區。這些事實表明，在南緯60度以南的地區，距地表約1米處有永久凍土，似乎有很多冰。如果這一推斷是正確的，這些地區將成為今後探索永久凍土中生命痕跡任務的勘探物件。
磁場消失之謎
1996年，為了進入火星的圓形軌道，“全球探測器”使用了大氣制動。出乎意料的是，太陽能電池板的一側無法完全開啟，導致空氣制動時間延長。因為它比預定的距離更接近火星表面，所以有可能進行精確的磁性測量。結果，“全球探險家”在南半球的一些地區發現了磁干涉條紋。
現在火星上沒有磁場，但已知過去的磁場部分儲存在岩石中，磁場方向顛倒，並根據不同的位置產生干涉條紋。這種磁干涉條紋也存在於地球的海床上，並作為板塊構造的證據。
火星上剩餘磁的存在表明火星曾經有磁場。但是早期火星核心的冷卻，火星的磁場則消失了。由於磁干涉條紋只在南半球可見，而在北半球看不到，科學家們認為，北半球的地形是在磁場消失後形成的，或者是由於內部熱量和水的混合導致的異常使磁性消失。總之，我們只知道火星上有一個非常強的磁場，它產生了干涉條紋，磁場在某個時候消失了。那麼為什麼火星的北半球沒有磁場的干涉條紋，為什麼火星南半球只有某些特殊的地方有干涉條紋？人類還沒有找到這些問題的答案。