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為什麼火星這麼冷？火星大氣95%被二氧化碳佔據，卻可以冷到零下133度？到底是什麼導致了火星「寒冷的體質」？
我們知道，地球的二氧化碳導致了嚴重的溫室效應，使得地球的溫度逐漸升高造成惡劣的影響，但是地球的二氧化碳也僅僅佔大氣的0.03%。但是火星大氣幾乎全是二氧化碳，為什麼它的溫度反而比地球冷？如果二氧化碳的微小濃度能夠儲存足夠的熱量，對地球造成全球變暖的影響，為什麼火星反而會更冷呢？難道是因為地球的公轉軌道比火星靠前，額，或許這是一個原因，但是這個原因明顯也不足以影響如此多二氧化碳的威力，那麼原因就在火星上了。
雖然火星大氣大部分是二氧化碳，但是火星的大氣層稀薄而乾燥。而行星表面溫度的計算方法有四種主要成分：大氣成分、大氣密度、含水量(來自海洋、河流和空氣溼度)以及與太陽的距離。當然還有其他成分，包括季節效應或磁氣圈的存在，不過這些影響相對較小。
當我們觀察地球時，這些成分之間的平衡使得我們的星球適合生命居住。這種平衡的變化會導致在整個地球範圍內都能感受到的影響，這正是我們星球大氣中溫室氣體增加的原因。大氣中二氧化碳、甲烷、六氟化硫和其他氣體濃度的增加使地球表面溫度逐漸升高，冰雪覆蓋的地方開始融化，極端天氣事件變得更加頻繁，並將在今後許多年繼續惡化。
也就是說二氧化碳的濃度(CO)和其他溫室氣體改變導致這種轉變我們的氣候。自1950年代以來，我們已僅僅只是提高了二氧化碳水平大氣中百分之一的一小部分，但這已經導致我們的氣候的變化。但是火星大氣稀薄，也就是說它的濃度並不高，所以這種溫室效應的效果遠遠達不到地球上的效果，再加上火星較遠，因此火星的溫度偏低。
地球的二氧化碳
而在地球上就不同了，雖然二氧化碳僅代表地球大氣的一小部分。它的濃度只有0.041%，但即使是很小的百分比變化也會造成地球二氧化碳濃度的大變化。
通過分析困在冰裡的古代氣泡，我們可以知道很久以前地球的大氣和氣候是什麼樣的。在地球冰河時代，二氧化碳的濃度大約是200ppm。在更溫暖的間冰期，二氧化碳濃度徘徊在280ppm左右，但自上世紀50年代以來，二氧化碳濃度持續無情地上升。到2013年，二氧化碳水平記錄歷史上首次超過400 ppm。
這張圖表是根據冰芯的氣泡樣本和二氧化碳的直接測量得出的，它顯示了自工業革命以來大氣中二氧化碳含量的上升。這種上升意味著濃度幾乎增加了一倍，很明顯，在地球表面溫度的成因中，二氧化碳和其他溫室氣體起到了關鍵作用。
水的作用
水是地球表面的一種重要成分，水可以使溫度變化緩慢。這就是為什麼熱帶雨林的溫度變化不大，而撒哈拉沙漠晚上很冷，全是因為地球上有豐富的水。
我們再看看我們的固體行星，水星是離太陽最近的行星，但它的大氣層非常稀薄，卻不是最熱的行星。而金星則非常熱，它的大氣層二氧化碳含量超過96%，而且密度非常大。雖然火星的大氣也富含二氧化碳，但它非常稀薄，非常乾燥，而且離太陽更遠，水的缺乏使火星上的溫度發生了很大的變化。火星探測車晚上的溫度在攝氏零度以上幾度到零下80度之間。這些原因使得火星成為一個非常寒冷的地方。