火星(Mars)简介

火星——距太阳第四远的行星——是一个多尘、寒冷、沙漠的世界，大气层非常稀薄。这个充满活力的星球有季节、极地冰盖、死火山、峡谷和天气。

图1.火星地貌图片。白色地区为火星的北极。

简介

火星是我们太阳系中被探索得最多的天体之一，我国也派出天问一号对其地貌、气象情况进行前期勘察。现有任务(包括NASA和CNSA)已经发现了许多证据，表明数十亿年前的火星更湿润、更温暖，大气层更厚。

火星被罗马人命名为战神，因为它的红色让人联想到血。埃及人称它为“她的Desher”，意思是“红色的”。

即使在今天，它也经常被称为“红色星球”，因为火星泥土中铁矿物的铁元素会发生氧化或生锈形成氧化铁，导致表面看起来是红色的。

生命的潜力

目前火星上还暂未发现生命，NASA的科学家们也并不期望在火星上发现目前正在繁衍生息的生物。相反，他们正在寻找很久以前存在的生命迹象，那时火星更温暖，被水覆盖。

大小和距离

火星的半径为2106英里（3390公里），大约是地球大小的一半。如果地球有五分硬币那么大，火星就有树莓那么大。

火星与太阳的平均距离为1.42亿英里（2.28亿公里），距离为1.5个天文单位。一个天文单位（缩写为AU）是从太阳到地球的距离。从这个距离来看，阳光从太阳到达火星需要13分钟。

轨道和旋转

火星绕太阳公转时，每24.6小时完成一次自转，这与地球上的一天（23.9小时）非常相似。火星日被称为sols——“太阳日”的缩写。火星上的一年有669.6个太阳，相当于地球上的687天。

火星的旋转轴相对于它绕太阳运行的轨道平面倾斜25度，而地球的轴倾角为23.4度。像地球一样，火星也有不同的季节，但它们比地球上的季节持续的时间更长，因为火星绕太阳运行的时间更长（因为它离太阳更远）。在地球上，季节均匀地分布在一年之中，持续3个月（或一年的四分之一），而在火星上，季节的长度是不同的，因为火星绕太阳运行的椭圆蛋状轨道。

北半球的春天（南半球的秋天）是最长的季节，有194个太阳。北半球的秋天（南半球的春天）是最短的，只有142天。北方的冬天/南方的夏天是154个太阳，北方的夏天/南方的冬天是178个太阳。

卫星

火星有两个小卫星，火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos)，它们可能是被捕获的小行星。它们是土豆形状的，因为它们的质量太小，重力不足以使它们变成球形。卫星的名字来源于拉动希腊战神阿瑞斯战车的马。

图2.火卫一是火星两颗卫星中较大的一颗，这张照片是由美国宇航局火星侦察轨道器上的高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机拍摄的。

火卫一，最里面的大卫星，有很多陨石坑，表面有很深的沟槽。它正在缓慢地向火星移动，并将在大约5000万年后撞向火星或分裂。

火卫二的体积大约是火卫一的一半，其轨道距离火星的距离是火卫一的2.5倍。形状奇特的火卫二被松散的泥土覆盖，这些泥土经常填满表面的陨石坑，使它看起来比坑坑洼洼的火卫一更光滑。

图3.火卫二是火星两颗卫星中较小的一颗，这张彩色增强照片拍摄于2009年2月21日。这张照片是由美国宇航局火星侦察轨道器上的高分辨率成像科学实验相机（HiRISE）拍摄。

环

目前，火星上没有环。然而，在5000万年后，当火卫一撞向火星或分裂时，它可能会在这颗红色星球周围形成一个尘埃环。

形成

大约45亿年前，当太阳系形成目前的格局时，火星在引力作用下形成了旋转的气体和尘埃，成为离太阳第四远的行星。火星的大小大约是地球的一半，和其他类地行星一样，它有一个地核、一个岩石地幔和一个固体地壳。

结构

火星的中心有一个密度很大的核心，半径在930到1300英里（1500到2100公里）之间。它是由铁、镍和硫组成的。地核周围是770到1170英里（1240到1880公里）厚的岩石地幔，在地幔之上是由铁、镁、铝、钙和钾组成的地壳。地壳深度在6到30英里（10到50公里）之间。

表面

这颗红色星球实际上有很多种颜色。在表面，我们看到的是棕色、金色和棕褐色等颜色。从远处看，这颗行星大部分都是红色的。有趣的是，虽然火星的直径大约是地球的一半，但它的表面面积几乎和地球的陆地一样大。多年来，火星上的火山、陨石坑、地壳运动和沙尘暴等大气条件改变了火星的地貌，形成了太阳系中一些最有趣的地形特征。

水手大峡谷全长约有4800公里，要知道我国最南端到最北端约5500公里，足以可见这个大峡谷的长度。这个火星峡谷最宽处有320公里，最深处有7公里。这大约是地球大峡谷的10倍大。

火星的奥林匹斯山是太阳系最大的火山。它比地球上的珠穆朗玛峰高三倍，它的底部有新墨西哥州那么大。

火星在过去似乎有水，有古老的河谷网，三角洲，湖床，以及表面的岩石和矿物质，这些都只能在液态水中形成。一些特征表明火星在大约35亿年前经历了巨大的洪水。

今天火星上有水，但火星大气太薄，液态水无法在火星表面长期存在。火星上的水以水冰的形式存在，就在极地地区的地表下，还有卤水，这些水季节性地从一些山坡和陨石坑壁上流下形成独特的地貌现象。

大气

火星的大气层很薄，主要由二氧化碳、氮气和氩气组成。在我们的眼中，由于悬浮的尘埃，天空会变得朦胧并呈现红色，而不是我们地球的蓝色。火星稀疏的大气层并不能保护它免受陨石、小行星和彗星等物体的撞击。

火星上的温度可以高达20摄氏度，也可以低至-153摄氏度。由于大气层非常稀薄，来自太阳的热量很容易从这颗行星上逸出。如果你在中午站在火星赤道的表面，你会觉得脚下是春天（75华氏度或24摄氏度），头上是冬天（32华氏度或0摄氏度）。

偶尔，火星上的风会强大到足以产生覆盖地球大部分地区的沙尘暴。在这样的风暴之后，可能需要几个月的时间才能尘埃落定。

磁场

今天的火星没有全球磁场，但火星南半球的地壳区域被高度磁化，表明40亿年前有磁场的痕迹。