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火星


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火星概况火星(Mars)是距太阳第四远,也是太阳系中第七大行星。
公转轨道:离太阳227940000 千米 (1.52 天文单位)
公转周期:约687天
自转周期:24小时37分22秒
行星直径:6794 千米
质量: 6.4191e20 吨
火星被称为战神,这或许是由于它鲜红的颜色而得来的,所以火星有时被称为“红色行星”。(在希腊人之前,古罗马人曾把火星人微言轻农耕之神来供奉。而好侵略扩张的希腊人却把火星作为战争的象征)而月份三月的名字也是得自于火星。
火星古称荧惑,这是由于火星呈红色,荧荧像火,亮度常有变化;而且在天空中运动,有时从西向东,有时又从东向西,情况复杂,令人迷惑,所以我国古代叫它“荧惑”,有“荧荧火光,离离乱惑。”之意。
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罗威尔“看见”的“运河”以及其他一些什么的,都只是如《火星公主》中的Barsoomian公主们一样是虚构的。
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(左图为海盗号拍摄的照片)。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。
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-273.16℃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。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。
除地球,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(右图);
- Tharsis: 火星表面的一个巨大凸起,有大约4000千米宽,10千米高;
- Valles Marineris: 深2至7千米,长为4000千米的峡谷群(标题下图);
- Hellas Planitia: 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(左图)。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)。最近,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。再加之地面的轻微应力,造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是,人们却未发现火山最近有过活动的迹象。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。
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。(Valles Marneris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。
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,而在奥林匹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,但那些仅能提高其表面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。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(左图)。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)。
但是最近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。火星的大气现在似乎比海盗号勘测出的更冷、更干了。
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(David McKay) 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。
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。
曾经在火星上发现了一艘和圣经中的诺亚方舟,一模一样的船,另外这艘船的长宽都和圣经中描述的一模一样。在发现这艘船的时候,有一半的船身露在了火星表层外部,有一半在火星表层里面,曾经有人猜测在圣经中的诺亚是一个火星人,他在火星遭遇水灾之后建造了诺亚方舟,他知道地球也将会有水灾就和他的诺亚方舟一起来到了地球,救了地球上的生物,虽然这只是一个假说。
在火星的表面是锈红色的,科学家从在火星的土壤里得知,火星曾经经历过水灾,可能就是因为这场洪水,而导致火星上的人类灭亡,然后在火星上遗留下一些低智能的生物,所以在火星上没有高智能生物。
火星的观测史火星的火红色,自古就吸引着人们,而希腊更是称之为战神。此时人们观测火星就和其他天体般,大部分是为了占星,而为了科学目的主要在十七世纪之后,如开普勒探索行星运动定律时就是依据了第谷积累的大量而精密的火星运行的观测资料。
乔瓦尼·斯加帕雷里所绘之火星地图。望远镜发明后,人们对火星可以进行更进一步的观测。第一个使用望远镜观测星空的伽利略所见的火星只是一个橘红小点,然而随着望远镜的发展,观测者开始辨别到一些明暗特征。惠更斯依此测出火星自转周期约为24.6小时,他亦为首次纪录火星南极冠的人。一开始由于各人各自观测,意见亦不一致,地名也未统一(例如用绘制者名字命名)。后来意大利的乔瓦尼·斯加帕雷里(Giovanni Schiaparelli)统合了各家说法而绘制了一个较可信的地图,地名取自地中海、中东等的地名和圣经等作为来源,而其余则依照旧有的观念:暗区被认为是湖(lacus)海(mare)等水体,如太阳湖(Solis Lacus——Lake of the Sun)、塞壬海(Mare Sirenum——the Sea of Sirens)、最明显的暗大三角——大塞地斯(Syrtis Major);而亮区则是陆地,如亚马逊(Amazonis)。这个命名系统一直延续下来。
当时,斯加帕雷里和同期观测者一样,观察到了火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线,因为对于暗区是水体的传统,这些细线命名为水道(canali)。而后来观察到暗区会在冬季时缩小、夏季时扩张,有人提出暗区是植物覆盖、而暗区的扩大缩小则是消长所引起的,改变以往认为暗区是水的说法。帕西瓦尔·罗威尔(Percival Lowell)亦观察到,并宣称那些“水道”其实是人工挖掘的“运河”,用来灌溉植物,因为水道应太细不可见,而看到的细线应是灌溉出的大片植物。风靡大众的火星科幻和火星人即源于此。不过这些细线大多已证明是不存在的,部分则是峡谷或陨石坑后延伸出的深色沙子。而火星表面颜色的改变则是因为沙被风吹移,或发生火星尘暴。
火星的地理火星和地球一样拥有多样的地形,有高山、平原和峡谷。由于重力较小等因素,地形尺寸与地球相比亦有不同的地方。南北半球的地形有着强烈的对比:北方是被熔岩填平的低原,南方则是充满陨石坑的古老高地,而两者之间以明显的斜坡分隔;火山地形穿插其中,众多峡谷亦分布各地,南北极则有以干冰和水冰组成的极冠,风成沙丘亦广布整个星球。而随着卫星拍摄的越来越多,更发现很多耐人寻味的地形景观。
火山
火星的火山和地球的不太一样,除了重力较小使山能长的很高之外,缺乏明显的板块运动,使火山分布是以热点为主,不像地球有火环的构造。火星的火山主要分布于塔尔西斯高原、埃律西姆地区和零星分布于南方高原上,例如希腊平原东北的泰瑞纳山(Tyrrhena Patera)。
地形图中,在西半球耸立一个醒目的特征,中央即为塔尔西斯高原,高约14公里,宽过6500公里,伴随着盛行火山作用的遗迹,包含五座大盾状火山,包括太阳系最高的奥林帕斯山,有21.287公里高,550公里宽。其他四座包括艾斯克雷尔斯山、帕弗尼斯山、阿尔西亚山和亚拔山--以体积和1600公里的直径来看是太阳系最大的山。在大火山之间亦散布著零星的小火山。
在火星的另一端还有一个较小的火山群,以14.127公里高的埃律西姆山为主体,北南各有较矮的赫克提斯山和欧伯山。
峡谷
一提到火星的峡谷,可能会认为是由水造成的,但事实不只如此。除了水,还有由火山活动形成的。由水造成的又可能是洪水短时间冲刷成的、稳定的流水侵蚀成的、或由冰川侵蚀而成;而火山活动所喷发的熔岩流亦可造成熔岩渠道(Lava Channel)。另一个例子则是地壳张裂造成,如水手峡谷。
水与冰
火星的低压下,水无法以液态存在,只在低海拔区可短暂存在。 而冰倒是很多,如两极冰冠就包含大量的冰。2007年三月,NASA就声称,南极冠的冰假如全部融化,可覆盖整个星球达11米深。另外,地下的水冰永冻土可由极区延伸至纬度约60°的地方。
推论有更大量的水冻在厚厚的地下冰层(cryosphere),只有当火山活动时才有可能释放出来。史上最大的一次是在水手谷形成时,大量水释出,造成的洪水刻划出众多的河谷地形,流入克里斯平原。另一次较小但较近期的一次,是在五百万年前科伯洛斯槽沟(Cerberus Fossae)形成时,释出的水在埃律西姆平原(Elysium Planitia)形成冰海,至今仍能看见痕迹。 对于于火星上有冰存在的直接证据在2008年6月20日被凤凰号发现,凤凰号在火星上挖掘发现了八粒白色的物体,当时研究人员揣测这些物体不是盐(在火星有发现盐矿)就是冰,而四天后这些白粒就凭空消失,因此这些白粒一定升华了,盐不会有这种现象。 火星全球勘测者所照的高分辨率照片显示出有关液态水的历史。尽管有很多巨大的洪水道和具有树枝状支流的河道被发现,还是没发现更小尺度的洪水来源。推测这些可能已被风化侵蚀,表示这些河道是很古老的。火星全球勘测者高解析照片也发现数百个在陨石坑和峡谷边缘上的沟壑。它们趋向坐落于南方高原、面向赤道的陨石坑壁上。因为没有发现部分被侵蚀或被陨石坑覆盖的沟壑,推测他们应是非常年轻的。
有个特别引人注目的例子。短短6年,这个沟壑又出现新的白色沉积物。NASA火星探测计划(Mars Exploration Program)的首席科学家麦克·梅尔(Michael Meyer)表示,只有含大量液态水才能形成这样的样貌。而水是出自降水、地下水或其他来源仍是一个疑问。不过有人提议,这可能是二氧化碳霜或是地表尘埃移除造成的。
另外一个关于火星上曾存在液态水的证据,就是发现特定矿物,如赤铁矿和针铁矿,而这两者都需在有水环境才能形成。
2008年7月31日,美国航空航天局科学家宣布,凤凰号火星探测器在火星上加热土壤样本时鉴别出有水蒸气产生,从而最终确认火星上有水存在。
人类探测火星的历史 1962年前苏联火星1号探测火星失败
  1965年美水手4号探测器飞越火星
  1971年前苏联火星2号在火星着陆
  1972年美水手9号沿火星轨道飞行
  1976年海盗1号和2号在火星着陆
  1989年福波斯1、2号飞往火星途中失踪
  1993年火星观察者抵火星轨道前失踪
  1996年俄“火星-96”发射失败
  1997年火星环球勘探者进入火星轨道
  1997年美火星探路者在火星着陆
  1998年美国发射火星气候探测器
  1999年美发射火星极地着陆者探测器
  2003年欧洲发射“火星快车”
2009年俄罗斯探测“火卫一”
火星的面积
火星表面积只有地球的四分之一,确切一点火星的表面积是地球的28%(地球的表面积大约是五亿一千零一十万九百三十四平方公里),火星的直径为6786千米,每24.62小时自转一周。
火星的卫星火星有两个小型的近地面卫星。
卫星 距离(千米) 半径(千米) 质量(千克) 发现者 发现日期
火卫一 9000 11 1.08e16 Hall 1877 :
1.火卫一的物理性质:
火卫一和火卫二可能像C型小行星一样是由富含碳的岩石组成的。但它们不可能是由纯岩石组成的,因为它们的密度太低了。它们很可能是由岩石与冰的混合物组成的,并且它们都有很深的地壳坑。
前苏联的探测器火卫一2号探测到一种从Phobos上逃逸出的微弱但又持久的气体。可惜的是,Phobos 2号在探测出这气体的组成成份之前便无法工作了。水或许是最有可能的组成部分。Phobos 2号也带回了一些照片。
Phobos上最显著的地形特色是一个名为Stickney的大坑,这是前面所提到的Hall的妻子的名字。就像土卫一的环形山赫歇耳(Herschel)一样(尺寸较小)。Stickney必然曾经具有过破坏火卫一的作用,现在火卫一表面上的一些大沟和条纹层脉极有可能是由于Stickney的影响而造成的。
2.火卫一的轨道特征:
火卫一的环绕运动半径小于同步运行轨道半径,因此它的运行速度快,通常每天有两次西升东落的过程。由于它离火星表面过近,以至于从火星表面的任何角度都无法在地平线上看到它。
据推断,由于它的运行轨道小于同步运行的轨道,所以潮汐力正不断地使它的轨道越变越小(最近的统计数字表明,它正以每世纪1.8米的速度在减小)。所以,据估计大约5000万年后,火卫一不是撞向火星,便是分解而成为光环。(这同月亮的升力的反作用力的作用效果相似。)
3.火卫一的命名和发现:
在希腊神话中,火卫一是阿瑞斯(火星)和阿芙罗狄蒂(金星)的一个儿子。“phobos”在希腊语中意味着“恐惧”(是“phobia”-恐惧的构词成分)。
火卫一在1877年由Hall发现,1971年由“水手9号”首次拍得照片,并由1977年的“海盗1号”、1988年的“火卫一号”进行观测。
火卫二 23000 6 1.80e15 Hall 1877:
1.轨道资料
轨道半长轴: 23,460 km
  轨道离心率: 0.0002
  轨道周期: 1.26244 d
  平均公转速度: 1.35 km/s
  轨道倾角: 0.93° (to Mars' equator)
  1.793° (to the local Laplace plane)
  27.58° (to the ecliptic)
2.物理特征
大小: 15.0 × 12 × 10.4 km
  平均半径: 6.3 km
  质量: 2.244×1015 kg (3.756×10−10 Earths)
  平均密度: 2.2 g/cm³
  赤道表面重力: 0.0039 m/s² (3.9 mm/s²)
  0.00040 g (400 µg)
  宇宙速度: 0.0069 km/s (6.9 m/s)
  自转周期: 同步自转
  反照率: 0.07
  温度: ≈233 K
火卫二和火卫一是由像C型小行星那般的富含碳的岩石组成的,并且它们都有很深的地坑。
3.火卫二的命名
在希腊神话中,火卫二是阿瑞斯(火星)与阿芙罗狄蒂(金星)的另一个儿子。“deimos”在希腊语中意味着“惊慌”。
4.火卫二的发现
火卫二在1877年8月10日被阿萨夫·霍尔(Hall)在美国海军天文台发现,在1977年由海盗1号首次拍得其照片。


词语解释:

【词语】火星
【拼音】huǒxīng
【解释】
1.星名。即荧惑。太阳系八大行星之一。汉王充《论衡·变虚》:“ 子韦曰:‘荧惑,天罚也……臣请伏於殿下以伺之,星必不徙,臣请死耳。’是夕,火星果徙三舍,如子韦之言。” 宋叶适《徐德操墓志》:“在太平之岁,实淳熙八年,火星犯南斗,公以历占之曰:‘此饥岁而民流’……流民果大至。”
2.星名。指大火。即心宿二。《左传·昭公四年》“火出而毕赋” 晋杜预注:“火星昏见东方,谓三月、四月中。” 杨伯峻注:“十七年《传》云:‘火出,於夏为三月’……则夏正三月,天蝎座星于黄昏时出现。”《宋书·律历志下》:“在《诗》‘七月流火’,此夏正建申之时也……冬至日度在斗二十一,则火星之中,当在大暑之前,岂隣建申之限。” 北周庾信《和张侍中述怀》:“夷则火星流,天根秋水涸。” 倪璠注引毛苌曰:“火,大火也。” 唐 高适 《奉酬北海李太守丈人夏日平阴亭》诗:“春野变木德,夏天临火星。”
3.小流星。 唐陈羽《长安卧病秋夜言怀》诗:“紫陌夜深槐露滴,碧空云尽火星流。” 宋杨万里《入郡城泊文家宅子夜热不寐》诗:“毒热通宵不得眠,起来弄水绕庭前。火星跳下银盆底,翻动琉璃一镜天。” 明沉德符《野获编·禨祥·赤眚黑眚》:“ 正德八年二月,月二火星陨于浙江之常山县官舍中,大如鹅卵。”
4.旧时阴阳家禁忌的凶神之一。 明谢肇淛《五杂俎·天部二》:“今阴阳家禁忌,可谓极密。一日之中,则有白虎、黑杀……火星、河魁、钩绞、焦坎、灭门、的呼等凶神。”
5.指火神。《廿载繁华梦》第十七回:“夫人这里都要酬神送火星,许个平安愿才是。”
6.犹火花;极小的火。贺敬之《放歌集·十年颂歌》:“我的衣服上,落满武钢二号高炉的飞迸的火星。” 徐迟《不过,好日子哪天有?》:“她又到厨房去看过,确实没有未熄的火星了。”
7.特指人在发怒、疲乏等情况下眼前感到出现的像星一样的火点。《红楼梦》第四七回:“刚至大门前,早遇见薛蟠在那里乱嚷乱叫…… 柳湘莲听了,火星乱迸,恨不得一拳打死。” 洪深《青龙潭》第四幕:“今天的人来到有这样多,个个火星直冒,一句话不对就跳起来。”
8.犹火种。比喻能直接引起某一事变爆发的事件或因素。 茅盾《子夜》十二:“也许从我们厂里爆出来那一点火星,会弄成了上海全埠丝厂工人的总同盟罢工!”

网络意义网上将不和众人相似的人称为在火星。
现多数情况下指性格独特,思维方式不和众人相同的人。
(原指形容信息闭塞,对新事物或者常识不知晓,如“楼主你太火星了”。)
形容做人与众不同描述其是火星人。
对周围的事物感到绝望了时会说:“地球好危险,我们赶紧回火星去吧!”

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