Dawesa, kiedy postanowił użyć swoich umiejętności obserwacyjnych do Marsa.
W 1865 r. Dawes opublikował w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” osiem rysunków Marsa naszkicowanych rok wcześniej podczas opozycji Marsa51. Inni astronomowie podziwiali Dawesa, przekonani, że był w stanie zobaczyć szczegóły niedostępne dla innych obserwatorów. W końcu stąd brała się jego sława. Tak więc, jak powiedział Camille Flammarion, „wspaniałe rysunki autorstwa Dawesa reprezentują znaczący postęp w naszej wiedzy o marsjańskiej topografii”52.
Co ważne, Dawes odkrył, że mała, okrągła plama pierwotnie zidentyfikowana przez Beera i Mädlera była „wyraźnie rozwidlona […], co daje wrażenie dwóch szerokich ujść rzeki”. Jednakże Dawes nie był w stanie znaleźć samych rzek. Doszedł do wniosku, że „Nic nie wydaje się bardziej pewne niż to, że czerwony odcień Marsa nie jest wytwarzany przez atmosferę planety. Czerwonawy kolor jest zawsze bardziej wyraźny w kierunku centrum dysku, czyli tam, gdzie, atmosfera jest przecież najcieńsza”. Wtedy po raz pierwszy pojawiła się koncepcja, że kiedy obserwatorzy widzą czerwony kolor, spoglądają przez całą atmosferę planety aż do powierzchni Marsa. Nieco mniej przejrzyście i skutecznie w wyjaśnił to francuski fizyk i astronom François Arago w swojej Astronomie populaire, którą opublikowano już po jego śmierci, w latach 1854–185753. Praca Dawesa miała jednak znacznie większy wpływ na osoby, które na poważnie zajmowały się badaniem Marsa. W rezultacie pod koniec lat sześćdziesiątych XIX w. powszechnie zaakceptowano przekonanie, że czerwony kolor Marsa reprezentuje warunki na powierzchni, a nie wynika ze zjawisk atmosferycznych. Kolejne pytanie, które się potem pojawiło, brzmiało: „Co jest źródłem czerwonego koloru na powierzchni – rośliny czy skały?” Emmanuel Liais zaproponował już wyjaśnienie, że czerwony kolor pochodził od roślinności. Inni badacze podążyli za nim.
Następny krok w przeobrażaniu Marsa pod każdym względem na podobieństwo Ziemi postawił Anglik Richard Anthony Proctor, jeden z wielkich popularyzatorów astronomii w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XIX w. Proctor utwierdził już swoją pozycję jako profesjonalny astronom. Podobnie jak Dawes został wybrany na członka Royal Astronomical Society w 1866 r. i był honorowym członkiem King’s College w Londynie.
Proctor niemal nieustannie pisał książki, które były powszechnie czytane, m.in.: Saturn and his System (Saturn i jego otoczenie, 1865), Planetary Orbits (Orbity planetarne, 1867), Other Worlds than Ours (Inne światy niż nasz, 1870), Atlas of Astronomy (Atlas astronomii, 1873) i Chart of 324,000 Stars (Tabela 324 000 gwiazd, 1873). W nekrologu opublikowanym w 1888 r. w czasopiśmie „The Observatory” opisano go jako „tego, którego imię jako przewodnika w świat nauki stało się powszechnie znane wszędzie tam, gdzie mówi się po angielsku”54.
W 1867 r. Proctor opublikował swoje Charts of Mars (Mapy Marsa), w których wykorzystał marsjańskie rysunki wykonane przez Dawesa, aby stworzyć mapę Marsa zawierającą „właściwie opracowany system nomenklatury”. Oznacza to, że Proctor nadał nazwę każdemu elementowi rzeźby terenu, który był w stanie odróżnić. Dzięki Proctorowi Mars miał cztery nazwane kontynenty – Herschel I, Dawes, Mädler i Secchi oraz dwa oceany – Ocean Dawesa i Ocean De La Rue. Niewielki marsjański glob miał kilka obszarów nazwanych „lądami” – Ląd Cassiniego, Ląd Hindu, Ląd Lockyera, Ląd Laplace’a, Ląd Fontana, Ląd Lagrange’a i Ląd Campari, jak również kilka mórz – Morze Maraldiego, Morze Kaisera, Morze Maina, Morze Dawesa, Morze Hooka, Morze Beera, Morze Tycho, Morze Airy, Morze Delambre’a i Morze Phillipsa. Bez wątpienia Dawes wygrał konkurs popularności, jako że Proctor nazwał jego imieniem kontynent, ocean i morze. Proctor zidentyfikował również inne formacje jako zatoki, rozwidlone zatoki, cieśniny, wyspy i czapy lodowe. Żadna z nazw wprowadzona przez Proctora nie pozostała w użyciu. Zebrał on również i porównał wszystkie zachowane pomiary okresy rotacji Marsa i doszedł do wniosku, że poprawny okres obrotu Marsa55 wynosi 24 h 37 min 22,7 s. Miał rację. Dla porównania współczesny pomiar tej wielkości wynosi 24 h 37 min 22,663 s ± 0,002 s56.
Era imaginacji na temat terraformowania Marsa osiągnęła swoje apogeum pod wpływem angielskiego artysty Nathaniela Greena. W 1877 r. Green udał się na portugalską wyspę Madera (na zachód od Maroka, na Oceanie Atlantyckim), gdzie, jak wierzył, na wysokościach dochodzących do 700 m i na bardziej południowych szerokościach geograficznych niż Anglia będzie widział Marsa wyżej na niebie i uzyska doskonały obraz planety. Następnie od połowy sierpnia do początku października za pomocą dość dużego jak na tamte czasy teleskopu (średnica 33 cm), zabrał się do pracy i stworzył litograficzne rysunki Marsa, jak również przeglądową mapę całej planety. Jego areograficzna57 mapa Marsa, opublikowana tego roku przez Royal Astronomical Society w Londynie, była uaktualnieniem mapy Marsa wykonanej przez Proctora. Mapa Greena również miała cztery kontynenty, chociaż ich nazwy się zmieniły. Pozostały Herschel, Mädler i Secchi. Zniknął kontynent Dawes i został zastąpiony nazwą Beer. Pozostały oceany Dawes i De La Rue. Widocznie z punktu widzenia Greena Dawes nie mógł mieć jednocześnie nazwanego na swoją czesć kontynentu i oceanu.
Teraz, kiedy Mars był już dokładnie opisany, astronomowie byli gotowi do ukończenia ich wyimaginowanego terraformowania Marsa. Kolejna grupa miała sfinalizować proces tworzenia wizji Marsa podobnego do Ziemi dzięki odnalezieniu ostatecznych dowodów istnienia na nim wody i roślin.
Rozdział 5
Tajemniczy Mars
Jedną z ważnych metod badawczych używanych przez astronomów w połowie XIX w. było stosowanie do badania Marsa nowo opracowanej techniki spektroskopii. Przy jej użyciu astronomowie odkryli to, co uznawali za dowód na obecność wody na powierzchni i w atmosferze Marsa. Wiedząc, że istnieje woda na Marsie, wierzyli, że mają dowód na to, że Mars ma klimat podobny do Ziemi i że czerwone plamy na Marsie są roślinnością.
Spektroskopia polega na przepuszczaniu wiązki światła z dowolnego źródła przez pryzmat lub siatkę dyfrakcyjną (siatka dyfrakcyjna może również odbijać światło), która rozczepia światło ciągłe na widmo jego barw składowych. Umożliwia to naukowcom badanie szczegółów natężenia linii poszczególnych kolorów. Za pomocą prostego pryzmatu można dostrzec kilka szerokich pasm kolorów widocznej tęczy. Jednakże za pomocą siatki dyfrakcyjnej o wysokiej rozdzielczości światło widzialne jest rozszczepiane znacznie szerzej na tysiące (a nawet dziesiątki tysięcy) różnych odcieni niebieskiego, po których następują tysiące różnych odcieni zielonego, przechodząc stopniowo w tysiące odcieni żółci, pomarańczowego i czerwonego.
Uzyskując takie widmo Marsa przy użyciu teleskopów na powierzchni Ziemi, musimy pamiętać, że patrzymy na światło pochodzące z fotosfery Słońca. Światło przechodzi przez zewnętrzną atmosferę Słońca, podróżuje ponad 225 milionów kilometrów prawie pustej przestrzeni Układu Słonecznego, przenika przez atmosferę Marsa, odbija się od jego powierzchni, przelatuje z powrotem przez atmosferę Marsa, następnie biegnie 40–80 milionów kilometrów przez przestrzeń międzyplanetarną, zanim dotrze w pobliże Ziemi. Ostatecznie światło jest filtrowane przez ziemską atmosferę. W rzeczywistym widmie Marsa niektóre z tysięcy niuansowych odcieni barw są osłabione lub całkowicie ich brakuje. Jest tak, ponieważ jakaś molekuła lub pierwiastek chemiczny, czy to w górnej atmosferze Słońca, czy w atmosferze Marsa, czy atmosferze Ziemi, zaabsorbowała w tym dokładnie wąskim przedziale odcienia koloru część lub całość oryginalnego światła słonecznego. Astronomowie te przedziały widma, w którym z powyższych przyczyn ilość światła jest zredukowana lub całkowicie nieobecna, nazywają liniami absorpcyjnymi. 570 ciemnych linii odkrytych w widmie Słońca przez Josefa von Fraunhofera w 1814 r. to linie