天文科普：关于火星小知识有哪些

　　【火星的科学小知识】

　　火星是一颗铁绣红色的行星，直径为6794千米，质量是地球的1/9，体积大约为地球的1/7，距离太阳22790万千米，绕太阳一周为687天，自转一周为24小时37分，平均温度为摄氏-23℃。

　　火星表面的岩石含有较多的铁质。当这些岩石受到风化作用而成为砂尘时，其中的铁质也被氧化成为红色的的氧化铁。因为火星表面非常干燥，没有液态水的存有，这使火星上的砂尘极易在风的吹动下到处飞扬，甚至发展成覆盖世界的尘暴。1971年，当“水手9”号空间探测器飞临火星上空时，就曾观测到一次巨大的尘暴。正是这种反复发作的尘暴，使火星表面几乎到处都覆盖着厚厚的氧化铁砂尘，从而表现出红色的面貌。

　　火星(Mars)是太阳系八大行星之一，天文符号是♂，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，我国古书上将火星称为“荧惑”，西方古代(古罗马)称为“战神玛尔斯星”。

　　火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体(前不久，美国宇航局公布火星上有少量的水)。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。

　　与地球相比，火星地质活动较不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系的山：奥林帕斯山和的峡谷：水手号峡谷。另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。

　　火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二，形状不规则，可能是捕获的小行星。在地球，火星肉眼可见，亮度可达-2.9等，八大行星中比木星、金星暗。2015年9月28日，美国航天局宣布火星存有流动水。

　　【火星的基础资料】

　　火星是太阳系由内往外数的第四颗行星。

　　火星直径约是地球的一半，体积为15%，质量为11%，表面积相当于地球陆地面积，密度则比其他三颗类地行星(地球、金星、水星)还要小很多。以半径、质量、表面重力来说，火星约介于地球和月球中间：火星直径约为月球的两倍、地球的一半;质量约为月球九倍、地球的1/9，表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。

　　火星是太阳系由内往外数第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球直径的一半，自转轴倾角、自转周期相近公转一周则花两倍时间。在西方称为战神玛尔斯星，中国则称为荧惑星因为它荧荧如火，位置、亮度时常变动。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖，英文里前缀areo-即为火星，火星被认为是太阳系中最有可能存有地外生命的行星。

　　火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体，以二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。与地球相比，地质活动不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系的山：奥林帕斯山和的峡谷：水手号峡谷另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠，而且上面覆盖的干冰会随季节消长。

　　【火星与地球的距离】

　　近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。1988年火星和地球的距离以前达到约5880万公里，而在2018年两者之间的距离将达到5760万公里。但在2003年的8月27日火星与地球的距离仅为约5576万公里，是6万年来最近的一次。

　　不过据天文学家推算，在从公元1600年到2400年这800年间，火星与地球的近距离只能排在第三位。根据推算结果，到2366年9月2日，两者之间的距离将为约5571万公里。而到2287年8月28日，两者将更为接近，距离为约5569万公里。

　　一般来说，火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在地面对火星观测的时机。

　　【火星的环境】

　　火星温度

　　火星的轨道是椭圆形。所以，在接受太阳照射的地方，近日点和远日点之间的温差将近160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(开尔文，温度单位，即从绝对零度-273.15℃开始的摄氏度)(-55℃，-67℉)，但却具有从冬天的140K(-133℃，-207℉)到夏日白天的将近300K(27℃，80℉)的跨度。即使火星比地球小得多，但它的表面积却相当于地球表面的陆地面积。

　　火星大气

　　火星的大气密度只有地球的大约1%，非常干燥，温度低，表面平均温度零下55℃，水和二氧化碳易冻结。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。但因为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。所以，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。

　　火星的那层薄薄的大气主要是由遗留下的二氧化碳(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，而在奥林帕斯山脉的顶端却只有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，但那些仅能提升其表面5℃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。因为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有着冰水层(左图)。这种现象的原因还不知道，但或许是因为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有。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)。但是通过哈勃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。

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