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火星

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火星

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轨道特性(历元J2000)
半长径 227,936,637千米(km)
1.523 662 31天文单位(AU)
轨道圆周 1.429 万亿
9.553 AU
偏心率 0.093 412 33
近日点 206,644,545 km
1.381 333 46 AU
远日点 249,228,730 km
1.665 991 16 AU
公转周期 686.9601
(1.8808 儒略年)
回合周期 779.96 d
(2.135 a)
平均轨道速度 24.077 km/s
最大轨道速度 26.499 km/s
最小轨道速度 21.972 km/s
倾斜角 1.850 61°
(与太阳赤道5.65°)
.升交点黄经 49.578 54°
近日点辐角 286.462 30°
卫星数量 2
物理特性
赤道直径 6,804.9 km
(0.533于地球)
极直径 6,754.8 km
(0.531于地球)
扁平率 0.007 36
表面区域 1.448×108 [[平方千米2]]
(0.284于地球)
体积 1.638×1011 km3
(0.151于地球)
质量 6.4185×1023 千克
(0.107 Earths)
平均密度 3.934 g/cm3
赤道重力 3.69 m/s2
(0.376 重力加速度)
逃逸速率 5.027 km/s
自转 1.025 957 d
(24.622 962 小时)
自转率 868.22 km/h
(在赤道)
轴倾斜 25.19°
北极
赤径
317.681 43°
(21 h 10 min 44 s)
磁偏角 52.886 50°
反照率 0.15
表面温度
最小 平均 最大
133 210 K 293 K
天体大气层特性
大气压 0.7-0.9 kPa
二氧化碳 95.32%
2.7%
1.6%
氧气 0.13%
一氧化碳 0.07%
蒸气 0.03%
氧化一氮 0.01%
2.5 ppm
300 ppb
80 ppb
臭氧 30 ppb
甲烷 10.5 ppb

火星太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序排列为第四颗。在中国古代又称为“荧惑”。

目录

[编辑] 概述

因为它在夜空中看起来是血红色的,所以在西方,以罗马神话中的战神玛尔斯(或希腊神话对应的阿瑞斯)命名它。在古代中国,因为它荧荧如火,故称“荧惑”。火星有两颗小型天然卫星:火卫一Phobos火卫二Deimos(阿瑞斯儿子们的名字)。两颗卫星都很小而且形状奇特,可能是被引力捕获的小行星。英文裡前綴areo-指的就是火星。

[编辑] 物理特征

因為火星的火红色,炽热的神秘外表,总令人浮想联翩,吸引着人们。火星的-{表}-面面积只有地球的四分之一,质量只有地球的1/10。

有着可视极冠的火星
有着可视极冠的火星

火星大气层很薄:-{表}-面风压是只有750Pa(平均为地球的大约0.75%)。火星上的大气层成分为95%的二氧化碳,3%的气,1.6%气,很少的气、氣、一氧化碳等。2003年火星大衝時用地面望远镜也在其大气中发现了甲烷2004年3月,火星奥德赛号快车确认了这一发现。甲烷的存在是很有趣的,因为这是种不稳定的气体,容易被強烈紫外線分解為自由的碳與氫,因此现在(或者最近几百年内)在行星上一定存在某个不明来源。火山爆發彗星撞击,还有甲烷古菌(見古菌)都有可能是其来源[1]。虽然目前没有证据证明.

火星被一些人认为其上存在生命的人认为很重要,主要是由于当年珀西瓦尔·洛厄尔用小倍数望远镜观察到了火星运河,他宣称那些火星表面的痕迹显然是人工挖掘的运河,并认为一些地区亮度随季节而改变是由于植被生长引起。风靡大众的火星科幻中的火星人亦源于此。那些表面线条现在知道大部分并不真的存在,在一些情形中,那是古老的乾水道。火星表面颜色的改变则是因为发生火星沙暴。

2000年,学者们发现了一些来自火星的陨石包含了一些类似微化石结构,有人认为这可能是火星生命存在的证据。但直到2004年,争论的双方仍然没有没有任何一方占据上风。

[编辑] 地形

有冰盖的北极区域。(来自 美国太空总署/加州理工学院─喷气推进实验室)
有冰盖的北极区域。(来自 美国太空总署/加州理工学院─喷气推进实验室)

火星南北半球的地形有著強烈的對比:北方是被熔岩填平的平原,南方則是曾受過多次撞擊的古老高地。在地球所见到的火星表面,根据不同的反照率而分为二种區域:佈满塵埃和沙土的平原因为富含紅色的氧化铁,而曾被幻想为火星上的「大洲」,例如:Arabia Terra(阿拉伯地)或 Amazonis Planitia(亚马孙盆地),而黑暗的部分曾被认为是海洋,因此有Mare Erythraeum,Mare Sirenum和Aurorae Sinus等名稱。地球上能看见的最大的暗区叫「大流沙」。

火星外表呈现火红色,火星的直徑相当于地球半徑体积只有地球的15%。质量只有地球的11%。 地表温度白天有28摄氏度,夜晚低至零下132摄氏度。

火星的两极包含冰状水和二氧化碳极冠。

一个死亡的盾状火山奥林帕斯火山(Olympus Mons),它有21.287公里高,是太阳系里最高的山。坡度相當平緩,但周圍環繞一圈幾公里高的峭壁。它位于塔爾西斯高地(Tharsis)的西北。塔爾西斯高地包含三个大火山,從東北到西南為Ascraeus Mons(18.219km),Pavonis Mons(14.057km)和Arsia Mons(17.781km),他們幾乎呈直線等距排列,成因可能類似夏威夷島鏈(參見火山的成因及分佈熱點)。而這三個火山的連線幾乎和Olympus-Pavonis連線成垂直。参见火星山脉列表。火星也有太阳系内最大的峡谷地貌:水手谷(Valles Marineris)或火星疤是一个4000千米长7千米深的大峡谷,是由塔爾西斯高地形成時地殼張裂造成的裂谷。

在火星的另一端還有一個較小的火山群----Elysium 火山群,由北到南為Hecates Tholus(約4.6km),Elysium Mons(14.127km)和Albor Tholus(約3.9km)

火星上有大量的隕石坑,南半球明顯較北半球多。希臘盆地(Hellas Basin)最大,它被淡红色砂子所覆盖,位在Elysium西南。第二大的隕石坑為銀島盆地(Argyre Basin)則位於水手谷尾端南方。参见火星隕石坑列表.

火星地貌,来自美国太空总署/加州理工学院─喷气推进实验室。图中包括西边的Tharsis火山(包括奥林帕斯火山),位于Tharsis西方的是水手谷,Hellas盆地在东半球。
火星地貌,来自美国太空总署/加州理工学院─喷气推进实验室。图中包括西边的Tharsis火山(包括奥林帕斯火山),位于Tharsis西方的是水手谷,Hellas盆地在东半球。

国际天文学联合会的行星系命名工作组对火星表面地貌的命名负责。

其他特征:

  • 零海拔:因为火星上没有海洋所以也就没有'海平面',零海拔或平均重力表面必须人为确立。于是选择了大气压是610Pa(6.1mbar)的线作为0海拔线,那里的氣壓约為地球表面大气压的0.6%。
  • 零度子午线:火星赤道是以它的自转确定,但火星的本初子午线是人为指定的,跟地球一样,选择是随意的,大家约定俗成。1830-32年,德国天文学家威廉 Beer和Johann Heinrich Mädler选择一个小圆形特征作参考点以制作火星的第一张系统地图。1877年被意大利天文学家Giovanni Schiaparelli采用作本初子午线。在1972年,水手9号测绘火星地貌後,沿着Beer和Mädler的线,兰德公司的Merton Davies在他建立一个地理控点网络后提出火星精确的0.0°经线定义:是一个位于Sinus Meridiani('中湾'或'子午湾')的这个小环形山(稍后被称为Airy-0)。

[编辑] 火星衞星

Phobos(火衞一)和Deimos(火衞二)的轨道(比例)
Phobos(火衞一)和Deimos(火衞二)的轨道(比例)

火星有两个衞星,为火衞一(Phobos)与火衞二(Deimos)。PhobosDeimos都和火星以潮汐力互相锁定,因此他们总是以一面对着火星。因为Phobos的公转绕轨道比火星自转更快,所以潮汐力会慢慢但稳定地减小它的轨道半径。未来,Phobos将会被万有引力所瓦解。(参见洛希极限)另一方面Deimos因为离火星足够远,所以它的轨道反而正在慢慢地被推进。

两颗衞星是在1877年被阿瑟夫·浩尔(Asaph Hall)发现的,被以希腊神话中的福波斯和德莫斯命名,Phobos和Deimos在古希腊神话里是战神玛尔斯的儿子.

火星卫星
名称 直径 (km) 质量 (kg) 公转半径 (km) 公转周期
火卫一 (Phobos) 平均22.2
(实际27 × 21.6 × 18.8)
1.08×1016 9378 7.66小时
火卫二 (Deimos) 平均12.6
(实际10 × 12 × 16)
2×1015 23,400 30.35小时

从火星上看,Phobos的角直径大约12',Deimos角直径大约2'.而太阳的角直径大约是21'.

火卫一凌日,火星漫游机器人机遇号拍摂于2004年3月10日.参见火星上的Phobos凌日现象
火卫一凌,火星漫游机器人机遇号拍摂2004年3月10日.参见火星上的Phobos凌日现象
 
火卫二凌日, 火星漫游机器人机遇号拍摂于2004年3月4日.参见火星上的Deimos凌日现象
火卫二凌, 火星漫游机器人机遇号拍摂2004年3月4日.参见火星上的Deimos凌日现象

[编辑] 火星探测

主要文章:火星探测

Viking Lander 1所在地景觀
Viking Lander 1所在地景觀

自1964~1977年的13年間,美國共發射8個火星探測器,有的繞火星運轉,有的在火星著陸。對火星進行了全面的考察,並繪製了火星地面圖。 许多空间飞行器,包括许多人造卫星、登陆舱和漫游器,已经被苏联美国欧洲日本发射向火星用以研究行星的表面、大气、和地理。大约三分之二去往火星的空间飞行器在计划未完成或是刚刚开始时便出现问题而因此导致任务失败。

因为火星的位置,和其他很多种原因,火星是人类宇宙探索中(除了地球外)最了解的行星。

据信,火星很有可能在很早以前支持过各种各样的生命。

[编辑] 改造火星

有些人认为火星的环境可以被改造成類似地球的样子,主要是當作未來暴增人口的移民地。可以有以下幾個方法:

  1. 在大气中增加適合适量的气体(包括溫室氣體和適合生物生存的氣體),增加地表溫度與氣壓,主要是為了液態水,其次是植物、動物。
  2. 在太空中架設巨大反射(或折射)鏡群,蒐集陽光。
  3. 大量融解地下凍土層,再把水引到地表。雖然一開始會結冰,但隨著工程進行,冰層進而融化形成水圈
  4. 在冰上(包括兩極)培植深色藻類进而加速融化。
  5. 散布固沙菌類、植物,防止沙暴的發生,進而生成土壤,擴大居住地。

在進行融化地下層時,雖然上層凍土的重量會把下面融解的液態水擠到地表,但是地層會下陷,而且結成的冰會增加地表的反照率,加上昇華至大氣的水,都會改變氣候,因此這些因素都要考慮進去。

不過當然還是有難以解決的問題,那就是來自太空的輻射。雖然可以用太空的反射鏡處理,但是這些鏡子是非常脆弱的。最根本的辦法就是到地核去啟動火星的磁場,抵抗太陽風和宇宙射線。但是這需要大量的能量,需要的技術還得再加強,況且地磁的成因都還尚未明瞭。

不過在動工之前,人類應完整而仔細的審視這星球的一切,並且設立保護區與開發限制,因為只要一開工,就會對保存久遠的地質資料造成重大破壞,是後悔都來不及的。

參考:火星三部曲

[编辑] 其他

[编辑] 火星陨石

最著名的一块火星陨石是美国于南极发现,编号为ALH84001的碳酸盐陨石。美国国家航空航天局声称在这块陨石上发现了细菌级的生命迹象。

[编辑] 火星生命

有证据建议火星曾比今日更适于生命的存在,但生命到底在火星上是否真正存在过还不能给出确切的结论。某些研究者认为一块源自火星的被命名为ALH84001的陨石有过去生命活动的证据,但这一看法至今尚未得到公认。另有反对的观点认为,自从该陨石几十亿年前产生以来,它从未长期处于液态水存在的温度下(因而不会曾有生命活动)。

维京号(或海盗号)Viking probes曾做实验检测火星土壤中可能存在的微生物。实验限于维京号的着陆点并给出了阳性的结果,但随后即被许多科学家所否定。这就是ongoing controversy。现存生物活动也是火星大气中存在微量甲烷的解释之一,但通常人们更认同其它与生命无关的解释。

将来人类若对外星殖民,由于火星的友善条件(同其他行星相比,火星最像地球),它很可能是我们的首选地点。

[编辑] 不同文化中的火星

[编辑] 古埃及

[编辑] 印第安

[编辑] 中国

古人觀測火星時,認為火星在位置上及亮度上都常變不定,故又稱「熒惑」。

[编辑] 相关文章

  • 火星日期时间和天文学
  • Darian 日历

[编辑] 宗教

[编辑] 参见

[编辑] 外部链接

您可以在维基共享资源中查找与此条目相关的多媒体资源:
Microscopic rock forms indicating past signs of water taken by MER-B
Microscopic rock forms indicating past signs of water taken by MER-B

[编辑] 火星上的水

[编辑] 火星探索


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