火星為距太陽第四遠,也是太陽系中第七大行星:
公轉(zhuǎn)軌道:離太陽227,940,000 千米 (1.52 天文單位)
行星直徑:6,794 千米
質(zhì)量:6.4219e23 千克
火星(希臘語:阿瑞斯)被稱為戰(zhàn)神。這或許是由于它鮮紅的顏色而得來的;火星有時被稱為“紅色行星”。(趣記:在希臘人之前,古羅馬人曾把火星人微言輕農(nóng)耕之神來供奉。而好侵略擴張的希臘人卻把火星作為戰(zhàn)爭的象征)而月份三月的名字也是得自于火星。
火星在史前時代就已經(jīng)為人類所知。由于它被認為是太陽系中人類的住所(除地球外),它受到科幻小說家們的喜愛。但可惜的是那條的被Lowell“看見”的“運河”以及其他一些什么的,都只是如Barsoomian公主們一樣是虛構的。
第一次對火星的探測是由水手4號飛行器在1965年進行的。人們接連又作了幾次嘗試,包括1976年的兩艘海盜號飛行器。此后,經(jīng)過長達20年的間隙,在1997年的七月四日,火星探路者號終于成功地登上火星。
火星的軌道是顯著的橢圓形。因此,在接受太陽照射的地方,近日點和遠日點之間的溫差將近30攝氏度。這對火星的氣候產(chǎn)生巨大的影響?;鹦巧系钠骄鶞囟却蠹s為218K(-55℃,-67華氏度),但卻具有從冬天的140K(-133℃,-207華氏度)到夏日白天的將近300K(27℃,80華氏度)的跨度。盡管火星比地球小得多,但它的表面積卻相當于地球表面的陸地面積。
除地球,火星是具有最多各種有趣地形的固態(tài)表面行星。其中不乏一些壯觀的地形:
- 奧林匹斯山脈: 它在地表上的高度有24千米(78000英尺),是太陽系中的山脈。它的基座直徑超過500千米,并由一座高達6千米(20000英尺)的懸崖環(huán)繞著;
- Tharsis:火星表面的一個巨大凸起,有大約4000千米寬,10千米高;
- Valles Marineris:深2至7千米,長為4000千米的峽谷群;
- Hellas Planitia:處于南半球,6000多米深,直徑為2000千米的沖擊環(huán)形山。
火星的表面有很多年代已久的環(huán)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,有著與月球上相似的曲型的環(huán)狀高地。相反的,它的北半球大多由新近形成的低平的平原組成。這些平原的形成過程十分復雜。南北邊界上出現(xiàn)幾千米的巨大高度變化。形成南北地勢巨大差異以及邊界地區(qū)高度劇變的原因還不得而知(有人推測這是由于火星外層物增加的一瞬間產(chǎn)生的巨大作用力所形成的)。最近,一些科學家開始懷疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。
火星的內(nèi)部情況只是依靠它的表面情況資料和有關的大量數(shù)據(jù)來推斷的。一般認為它的核心是半徑為1700千米的高密度物質(zhì)組成;外包一層熔巖,它比地球的地幔更稠些;最外層是一層薄薄的外殼。相對于其他固態(tài)行星而言,火星的密度較低,這表明,火星核中的鐵(鎂和硫化鐵)可能含帶較多的硫。
如同水星和月球,火星也缺乏活躍的板塊運動;沒有跡象表明火星發(fā)生過能造成像地球般如此多褶皺山系的地殼平移活動。由于沒有橫向的移動,在地殼下的巨熱地帶相對于地面處于靜止狀態(tài)。再加之地面的輕微引力,造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是,人們卻未發(fā)現(xiàn)火山最近有過活動的跡象。雖然,火星可能曾發(fā)生過很多火山運動,可它看來從未有過任何板塊運動。
火星上曾有過洪水,地面上也有一些小河道,十分清楚地證明了許多地方曾受到侵蝕。在過去,火星表面存在過干凈的水,甚至可能有過大湖和海洋。但是這些東西看來只存在很短的時間,而且據(jù)估計距今也有大約四十億年了。(Valles Marneris不是由流水通過而形成的。它是由于外殼的伸展和撞擊,伴隨著Tharsis凸起而生成的)。
在火星的早期,它與地球十分相似。像地球一樣,火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉(zhuǎn)化為含碳的巖石。但由于缺少地球的板塊運動,火星無法使二氧化碳再次循環(huán)到它的大氣中,從而無法產(chǎn)生意義重大的溫室效應。因此,即使把它拉到與地球距太陽同等距離的位置,火星表面的溫度仍比地球上的冷得多。
火星的那層薄薄的大氣主要是由余留下的二氧化碳(95.3%)加上氮氣(2.7%)、氬氣(1.6%)和微量的氧氣(0.15%)和水汽(0.03%)組成的。火星表面的平均大氣壓強僅為大約7毫巴(比地球上的1%還?。S著高度的變化而變化,在盆地的最深處可高達9毫巴,而在Olympus Mons的頂端卻只有1毫巴。但是它也足以支持偶爾整月席卷整顆行星的颶風和大風暴?;鹦悄菍颖”〉拇髿鈱与m然也能制造溫室效應,但那些僅能提高其表面5K的溫度,比我們所知道的金星和地球的少得多。
火星的兩極永久地被固態(tài)二氧化碳(干冰)覆蓋著。這個冰罩的結構是層疊式的,它是由冰層與變化著的二氧化碳層輪流疊加而成。在北部的夏天,二氧化碳完全升華,留下剩余的冰水層。由于南部的二氧化碳從沒有完全消失過,所以我們無法知道在南部的冰層下是否也存在著冰水層(左圖)。這種現(xiàn)象的原因還不知道,但或許是由于火星赤道面與其運行軌道之間的夾角的長期變化引起氣候的變化造成的?;蛟S在火星表面下較深處也有水存在。這種因季節(jié)變化而產(chǎn)生的兩極覆蓋層的變化使火星的氣壓改變了25%左右(由海盜號測量出)。
但是最近通過哈博望遠鏡的觀察卻表明海盜號當時勘測時的環(huán)境并非是典型的情況?;鹦堑拇髿猬F(xiàn)在似乎比海盜號勘測出的更冷、更干了。
海盜號嘗試過作實驗去決定火星上是否有生命,結果是否定的。但樂觀派們指出,只有兩個小樣本是合格的,并且又并非來自的地方。以后的火星探索者們將繼續(xù)更多的實驗。
一塊小隕石(SNC隕石)被認為是來自于火星的。
1996年8月6日,戴維·朱開(David McKay)等人宣稱,在火星的隕石中首次發(fā)現(xiàn)有有機物的構成。那作者甚至說這種構成加上一些其他從隕石中得到的礦物,可以成為火星古微生物的證明。
如此驚人的結論,但它卻沒有使有外星人存在這一結論成立。自以戴維·朱開發(fā)表意見后,一些反對者的研究也被發(fā)布。但任何結論都應當“言之有理,言之有據(jù)”。在沒有十分肯定宣布結論之前仍有許多事要做。
在火星的熱帶地區(qū)有很大一片引力微弱的地方。這是由火星全球勘測員在它進入火星軌道時所獲得的意外發(fā)現(xiàn)。它們可能是早期外殼消失時所遣留下的。這或許對研究火星的內(nèi)部結構、過去的氣壓情況,甚至是古生命存在的可能都十分有用。
在夜空中,用肉眼很容易看見火星。由于它離地球十分近,所以顯得很明亮。
火星的衛(wèi)星
火星有兩個小型的近地面衛(wèi)星。
衛(wèi)星 距離(千米) 半徑(千米) 質(zhì)量(千克) 發(fā)現(xiàn)者 發(fā)現(xiàn)日期
火衛(wèi)一 9000 11 1.08e16 Hall 1877
火衛(wèi)二 23000 6 1.80e15 Hall 1877
公轉(zhuǎn)軌道:離太陽227,940,000 千米 (1.52 天文單位)
行星直徑:6,794 千米
質(zhì)量:6.4219e23 千克
火星(希臘語:阿瑞斯)被稱為戰(zhàn)神。這或許是由于它鮮紅的顏色而得來的;火星有時被稱為“紅色行星”。(趣記:在希臘人之前,古羅馬人曾把火星人微言輕農(nóng)耕之神來供奉。而好侵略擴張的希臘人卻把火星作為戰(zhàn)爭的象征)而月份三月的名字也是得自于火星。
火星在史前時代就已經(jīng)為人類所知。由于它被認為是太陽系中人類的住所(除地球外),它受到科幻小說家們的喜愛。但可惜的是那條的被Lowell“看見”的“運河”以及其他一些什么的,都只是如Barsoomian公主們一樣是虛構的。
第一次對火星的探測是由水手4號飛行器在1965年進行的。人們接連又作了幾次嘗試,包括1976年的兩艘海盜號飛行器。此后,經(jīng)過長達20年的間隙,在1997年的七月四日,火星探路者號終于成功地登上火星。
火星的軌道是顯著的橢圓形。因此,在接受太陽照射的地方,近日點和遠日點之間的溫差將近30攝氏度。這對火星的氣候產(chǎn)生巨大的影響?;鹦巧系钠骄鶞囟却蠹s為218K(-55℃,-67華氏度),但卻具有從冬天的140K(-133℃,-207華氏度)到夏日白天的將近300K(27℃,80華氏度)的跨度。盡管火星比地球小得多,但它的表面積卻相當于地球表面的陸地面積。
除地球,火星是具有最多各種有趣地形的固態(tài)表面行星。其中不乏一些壯觀的地形:
- 奧林匹斯山脈: 它在地表上的高度有24千米(78000英尺),是太陽系中的山脈。它的基座直徑超過500千米,并由一座高達6千米(20000英尺)的懸崖環(huán)繞著;
- Tharsis:火星表面的一個巨大凸起,有大約4000千米寬,10千米高;
- Valles Marineris:深2至7千米,長為4000千米的峽谷群;
- Hellas Planitia:處于南半球,6000多米深,直徑為2000千米的沖擊環(huán)形山。
火星的表面有很多年代已久的環(huán)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,有著與月球上相似的曲型的環(huán)狀高地。相反的,它的北半球大多由新近形成的低平的平原組成。這些平原的形成過程十分復雜。南北邊界上出現(xiàn)幾千米的巨大高度變化。形成南北地勢巨大差異以及邊界地區(qū)高度劇變的原因還不得而知(有人推測這是由于火星外層物增加的一瞬間產(chǎn)生的巨大作用力所形成的)。最近,一些科學家開始懷疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。
火星的內(nèi)部情況只是依靠它的表面情況資料和有關的大量數(shù)據(jù)來推斷的。一般認為它的核心是半徑為1700千米的高密度物質(zhì)組成;外包一層熔巖,它比地球的地幔更稠些;最外層是一層薄薄的外殼。相對于其他固態(tài)行星而言,火星的密度較低,這表明,火星核中的鐵(鎂和硫化鐵)可能含帶較多的硫。
如同水星和月球,火星也缺乏活躍的板塊運動;沒有跡象表明火星發(fā)生過能造成像地球般如此多褶皺山系的地殼平移活動。由于沒有橫向的移動,在地殼下的巨熱地帶相對于地面處于靜止狀態(tài)。再加之地面的輕微引力,造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是,人們卻未發(fā)現(xiàn)火山最近有過活動的跡象。雖然,火星可能曾發(fā)生過很多火山運動,可它看來從未有過任何板塊運動。
火星上曾有過洪水,地面上也有一些小河道,十分清楚地證明了許多地方曾受到侵蝕。在過去,火星表面存在過干凈的水,甚至可能有過大湖和海洋。但是這些東西看來只存在很短的時間,而且據(jù)估計距今也有大約四十億年了。(Valles Marneris不是由流水通過而形成的。它是由于外殼的伸展和撞擊,伴隨著Tharsis凸起而生成的)。
在火星的早期,它與地球十分相似。像地球一樣,火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉(zhuǎn)化為含碳的巖石。但由于缺少地球的板塊運動,火星無法使二氧化碳再次循環(huán)到它的大氣中,從而無法產(chǎn)生意義重大的溫室效應。因此,即使把它拉到與地球距太陽同等距離的位置,火星表面的溫度仍比地球上的冷得多。
火星的那層薄薄的大氣主要是由余留下的二氧化碳(95.3%)加上氮氣(2.7%)、氬氣(1.6%)和微量的氧氣(0.15%)和水汽(0.03%)組成的。火星表面的平均大氣壓強僅為大約7毫巴(比地球上的1%還?。S著高度的變化而變化,在盆地的最深處可高達9毫巴,而在Olympus Mons的頂端卻只有1毫巴。但是它也足以支持偶爾整月席卷整顆行星的颶風和大風暴?;鹦悄菍颖”〉拇髿鈱与m然也能制造溫室效應,但那些僅能提高其表面5K的溫度,比我們所知道的金星和地球的少得多。
火星的兩極永久地被固態(tài)二氧化碳(干冰)覆蓋著。這個冰罩的結構是層疊式的,它是由冰層與變化著的二氧化碳層輪流疊加而成。在北部的夏天,二氧化碳完全升華,留下剩余的冰水層。由于南部的二氧化碳從沒有完全消失過,所以我們無法知道在南部的冰層下是否也存在著冰水層(左圖)。這種現(xiàn)象的原因還不知道,但或許是由于火星赤道面與其運行軌道之間的夾角的長期變化引起氣候的變化造成的?;蛟S在火星表面下較深處也有水存在。這種因季節(jié)變化而產(chǎn)生的兩極覆蓋層的變化使火星的氣壓改變了25%左右(由海盜號測量出)。
但是最近通過哈博望遠鏡的觀察卻表明海盜號當時勘測時的環(huán)境并非是典型的情況?;鹦堑拇髿猬F(xiàn)在似乎比海盜號勘測出的更冷、更干了。
海盜號嘗試過作實驗去決定火星上是否有生命,結果是否定的。但樂觀派們指出,只有兩個小樣本是合格的,并且又并非來自的地方。以后的火星探索者們將繼續(xù)更多的實驗。
一塊小隕石(SNC隕石)被認為是來自于火星的。
1996年8月6日,戴維·朱開(David McKay)等人宣稱,在火星的隕石中首次發(fā)現(xiàn)有有機物的構成。那作者甚至說這種構成加上一些其他從隕石中得到的礦物,可以成為火星古微生物的證明。
如此驚人的結論,但它卻沒有使有外星人存在這一結論成立。自以戴維·朱開發(fā)表意見后,一些反對者的研究也被發(fā)布。但任何結論都應當“言之有理,言之有據(jù)”。在沒有十分肯定宣布結論之前仍有許多事要做。
在火星的熱帶地區(qū)有很大一片引力微弱的地方。這是由火星全球勘測員在它進入火星軌道時所獲得的意外發(fā)現(xiàn)。它們可能是早期外殼消失時所遣留下的。這或許對研究火星的內(nèi)部結構、過去的氣壓情況,甚至是古生命存在的可能都十分有用。
在夜空中,用肉眼很容易看見火星。由于它離地球十分近,所以顯得很明亮。
火星的衛(wèi)星
火星有兩個小型的近地面衛(wèi)星。
衛(wèi)星 距離(千米) 半徑(千米) 質(zhì)量(千克) 發(fā)現(xiàn)者 發(fā)現(xiàn)日期
火衛(wèi)一 9000 11 1.08e16 Hall 1877
火衛(wèi)二 23000 6 1.80e15 Hall 1877

