火星

火星


地球-火星比较：这张合成图像来自美国宇航局伽利略和火星全球调查轨道飞行器，地球和火星是为了让观众更好地了解这两个行星的相对大小。


火星是地球的近邻。它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星，都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴，南北两极都有白色的冰冠，只不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周，它的自转轴倾角是25度，与地球相差无几。



火星上有明显的四季变化，这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外，火星与地球相差就很大了。火星表面是一个荒凉的世界，空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温，但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄，密度还不到地球大气的1%，因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低，很少超过0℃，在夜晚，最低温度则可达到-123℃。
这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里，深度约8公里。(USGS)

火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似，都有壳、幔和核，但由于数据不完全，火星核的组成和大小仍然未能确定

火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰(NASA)

火星表面纵横交错的河床。这些河床已经干涸，但它们可能是在远古时期由大量的洪水冲刷形成的

火星表面扬起的大范围沙尘暴。这次沙尘暴生成于火星南极附近，影响范围约有数百公里

这是美国宇航局的海盗2号探测器拍摄的火星南极地区的片状地貌。这些条纹是由冰和沉积物构成的


火星表面的水滴状地形，看起来似乎更象是一个个岛屿。环绕着这些岛屿的悬崖高度都在400-600米之间

位于火星南极附近的聚集在一起的大片沙丘。这些沙丘与地球上最大的沙丘一般大小

火星南极的冰盖。这些冰盖至少有方圆400公里，主要由干冰组成

这是火星表面一个不寻常的特征，被叫作“白石”。它的成因尚不清楚，但可以确认的是它与极地无关，因为它位于赤道附近

这是火卫一，又叫Phobos，是由海盗号拍摄的。它的表面有一个巨大的陨石撞击坑

火卫二，又叫Deimos，每30小时绕火星运行一周。火卫二比火卫一小许多


火星被称为红色的行星，这是因为它表面布满了氧化物，因而呈现出铁锈红色。火星表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠，还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风，大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。
火星两极的冰冠和火星大气中含有水份。从火星表面获得的探测数据证明，在远古时期，火星曾经有过液态的水，而且水量特别大。这些水在火星表面汇集成一个个大型湖泊，甚至是海洋。现在我们在火星表面可以看到的众多纵横交错的河床，可能就是当时经水流冲刷而成的。此外火星表面的许多水滴型“岛屿”也在向我们暗示这一点。
火星表面有一条巨大的“水手谷”。这是一个长约4000公里的巨大峡谷，它是在远古时期的洪水和火山活动的共同作用下形成的。火星上的巨大火山——奥林匹斯山高约2万7千米，是地球最高峰珠穆朗玛峰高度的三倍。它是太阳系中最高的山峰。火星有两个微小的卫星，直径都不到80公里，看起来更象是被俘获的小行星。
一直以来火星都以它与地球的相似而被认为有存在外星生命的可能。近期的科学研究表明目前还不能证明火星上存在生命，相反的，越来越多的迹象表明火星更象是一个荒芜死寂的世界。尽管如此，某些证据仍然向我们指出火星上可能曾经存在过生命。例如对在南极洲找到的一块来自火星的陨石的分析表明，这块石头中存在着一些类似细菌化石的管状结构。所有这些都继续使人们对火星生命的是否存在保持极大的兴趣。

质量	6.421e+23 kg
赤道半径	3,397.2 km
平均密度	3.94 gm/cm ^3
平均日距	227,940,000 km
自转周期	24.6229 小时
公转周期	686.98 天
赤道地表重力	3.72 m/sec^2
赤道逃逸速度	5.02 km/sec
最低地表温度	-140°C
平均地表温度	-63°C
最高地表温度	20°C
大气压力	0.007 bars
大气组成	二氧化碳95.32% 氮2.7% 氩1.5% 氧0.13% 一氧化碳0.07% 水0.03% 其他0.000291%

英文名：Mars
火星为距太阳第四近，也是太阳系中第七大行星；中国古代称“荧惑星”。
基本参数
轨道半径：22794万千米(1.52天文单位）
公转周期：686.98日
平均轨道速度：24.13千米/每秒
轨道偏心率：0.093
轨道倾角：1.8度
行星半径：3398千米(赤道)
质量（地球质量=1）：0.1074
密度：3.94克/立方厘米
自转周期：1.026日
自转方向：自西向东
卫星数：2
公转轨道：离太阳227,940,000千米(1.52天文单位）
名称来源
火星（希腊语：阿瑞斯）被称为战神。这或许是由于它鲜红的颜色而得来的；火星有时被称为“红色行星”。（趣记：在罗马人之前，古希腊人曾把火星作为农耕之神来供奉。而好侵略扩张的罗马人却把火星作为战争的象征）而“三月”的名字也是得自于火星。
探测历史
发现：火星在史前时代就已经为人类所知。由于它被认为是太阳系中人类最好的住所（除地球外），它受到科幻小说家们的喜爱。但可惜的是那条著名的被Lowell“看见”的“运河”以及其他一些什么的，都只是如Barsoomian公主们一样是虚构的。
访问：第一次对火星的探测是由水手4号飞行器在1965年进行的。人们接连又作了几次尝试，包括1976年的两艘海盗号飞行器。此后，经过长达20年的间隙，在1997年的七月四日，火星探路者号终于成功地登上火星。
大气与两极
火星的那层薄薄的大气主要是由余留下的二氧化碳（95.3%）加上氮气（2.7%）、氩气（1.6%）和微量的氧气（0.15%）和水汽（0.03%）组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴（比地球上的1%还小），但它随着高度的变化而变化，在盆地的最深处可高达9毫巴，而在OlympusMons的顶端却只有1毫巴。但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴。火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应，但那些仅能提高其表面5K的温度，比我们所知道的金星和地球的少得多。
火星的两极永久地被固态二氧化碳（干冰）覆盖着。这个冰罩的结构是层叠式的，它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成。在北部的夏天，二氧化碳完全升华，留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过，所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层。这种现象的原因还不知道，但或许是由于火星赤道面与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的。或许在火星表面下较深处也有水存在。这种因季节变化而产生的两极覆盖层的变化使火星的气压改变了25%左右（由海盗号测量出）。
但是通过哈博望远镜的观察却表明海盗号当时勘测时的环境并非是典型的情况。火星的大气似乎比海盗号勘测出的更冷、更干了（详细情况请看来自STScI站点）。
表面地形
除地球外，火星是具有最多各种有趣地形的固态表面行星。其中不乏一些壮观的地形：
－奥林匹斯山脉：它在地表上的高度有24千米（78000英尺），是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过500千米，并由一座高达6千米（20000英尺）的悬崖环绕着；
－Tharsis:火星表面的一个巨大凸起，有大约4000千米宽，10千米高；
－VallesMarineris:深2至7千米，长为4000千米的峡谷群；
－HellasPlanitia:处于南半球，6000多米深，直径为2000千米的冲击环形山。
火星的表面有很多年代已久的环形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。
在火星的南半球，有着与月球上相似的曲型的环状高地。相反的，它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成。这些平原的形成过程十分复杂。南北边界上出现几千米的巨大高度变化。形成南北地势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知（有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的）。一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决。
火星上曾有过洪水，地面上也有一些小河道，十分清楚地证明了许多地方曾受到侵蚀。在过去，火星表面存在过干净的水，甚至可能有过大湖和海洋。但是这些东西看来只存在很短的时间，而且据估计距今也有大约四十亿年了。（VallesMarneris不是由流水通过而形成的。它是由于外壳的伸展和撞击，伴随着Tharsis凸起而生成的）。
在火星的早期，它与地球十分相似。像地球一样，火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石。但由于缺少地球的板块运动，火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中，从而无法产生意义重大的温室效应。因此，即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置，火星表面的温度仍比地球上的冷得多。
内部情况
火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的。一般认为它的核心是半径为1700千米的高密度物质组成；外包一层熔岩，它比地球的地幔更稠些；最外层是一层薄薄的外壳。相对于其他固态行星而言，火星的密度较低，这表明，火星核中的铁（镁和硫化铁）可能含带较多的硫。
如同水星和月球，火星也缺乏活跃的板块运动；没有迹象表明火星发生过能造成像地球般如此多褶皱山系的地壳平移活动。由于没有横向的移动，在地壳下的巨热地带相对于地面处于静止状态。再加之地面的轻微引力，造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是，人们却未发现火山有过活动的迹象。虽然，火星可能曾发生过很多火山运动，可它看来从未有过任何板块运动。
关于火星生命
海盗号尝试过作实验去决定火星上是否有生命，结果是否定的。但乐观派们指出，只有两个小样本是合格的，并且又并非来自最好的地方。以后的火星探索者们将继续更多的实验。
一块小陨石（SNC陨石）被认为是来自于火星的。
1996年8月6日，戴维·朱开（DavidMcKay)等人宣称，在火星的陨石中首次发现有有机物的构成。那作者甚至说这种构成加上一些其他从陨石中得到的矿物，可以成为火星古微生物的证明。
如此惊人的结论，但它却没有使有外星人存在这一结论成立。自以戴维·朱开发表意见后，一些反对者的研究也被发布。但任何结论都应当“言之有理，言之有据”。在没有十分肯定宣布结论之前仍有许多事要做。
其他性质
在火星的热带地区有很大一片引力微弱的地方。这是由火星全球勘测员在它进入火星轨道时所获得的意外发现。它们可能是早期外壳消失时所遣留下的。这或许对研究火星的内部结构、过去的气压情况，甚至是古生命存在的可能都十分有用。
在夜空中，用肉眼很容易看见火星。由于它离地球十分近，所以显得很明亮。迈克·哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节，越来越好的图表将被如星光灿烂这样的天文程序来发现和完成。
火星的轨道是显著的椭圆形。因此，在接受太阳照射的地方，近日点和远日点之间的温差将近30摄氏度。这对火星的气候产生巨大的影响。火星上的平均温度大约为218K（-55℃，-67华氏度），但却具有从冬天的140K（-133℃，-207华氏度）到夏日白天的将近300K(27℃，80华氏度）的跨度。尽管火星比地球小得多，但它的表面积却相当于地球表面的陆地面积。