太陽(yáng)系中的火星

□ 劉家桐 聞新

火星在哪里？

火星是太陽(yáng)系中從內(nèi)到外的第四顆行星，與太陽(yáng)的平均距離是2.28億千米。天文學(xué)家將火星定義為 “內(nèi)行星”中最外面的一顆，另外三顆內(nèi)行星分別為水星、金星和地球。

在火星和木星軌道之間是小行星帶，這些主要由巖石組成的小行星數(shù)以百萬(wàn)計(jì)，構(gòu)成幾條環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的巨大的環(huán)。

由于火星和地球在其空間軌道中所處的位置的不同，它們時(shí)而靠近，時(shí)而遠(yuǎn)離，大約每26個(gè)月，火星與地球接近一次，最近的相對(duì)距離約為5450萬(wàn)千米，最遠(yuǎn)的相對(duì)距離約為4.01億千米。美國(guó)航宇局曾在火星與地球相對(duì)距離最近的時(shí)刻發(fā)射一顆飛船，飛到火星附近只需要6個(gè)月的時(shí)間。

火星在太陽(yáng)系中的位置 地球和火星的軌道

火星外貌

我們從在地球上用肉眼觀察火星，火星是一顆明亮的、略帶紅色的星星。如果使用天文望遠(yuǎn)鏡觀察火星時(shí)，火星比其他行星看起來(lái)更像地球，當(dāng)然，從太空中看，地球是藍(lán)色的，因?yàn)楹Ｑ笫沟厍蚩雌饋?lái)是蔚藍(lán)的?；鹦菐缀跏羌t色的，它的紅色主要來(lái)源于鐵銹紅——火星土壤中富含氧化鐵的礦物質(zhì)。

當(dāng)然，火星上也有許多比較暗的灰綠色斑塊，這些斑塊其實(shí)是分布在火星上的裸露巖石區(qū)域。有時(shí)，這些區(qū)域看上去會(huì)改變大小。因?yàn)檫@些區(qū)域可能被紅色的火星灰塵覆蓋，而覆蓋程度在不斷變化中。

像地球一樣，火星的南北兩極也有白色的冰蓋。這兩個(gè)冰蓋的尺寸會(huì)隨著火星氣候的變化而變化。同樣，火星的天空中也有白云，只是它比地球上的云稀薄了許多。當(dāng)使用望遠(yuǎn)鏡觀察火星時(shí)，你會(huì)看到飄蕩在火星表面的纖細(xì)的云。

鐵銹紅色的火星

火星的結(jié)構(gòu)

火星的外部包裹著一層粗厚的巖石外殼，在這層外殼之下是熾熱的地幔，它的溫度極高，以至于其中的部分巖石都有可能熔化。在地幔以下，也就是火星的中央，是一個(gè)巨大的金屬核心?；鹦堑暮诵闹饕设F構(gòu)成，當(dāng)然它也含有其他化學(xué)元素。

1996年11月7日，美國(guó)向火星發(fā)射了攜帶有觀測(cè)和記錄設(shè)備的“火星環(huán)球觀測(cè)者”探測(cè)器。這使美國(guó)航宇局得以探究有關(guān)火星表面及其內(nèi)部的很多奧秘。探測(cè)器傳回的資料顯示，火星的核有可能像地球一樣部分處于熔融狀態(tài)。地核內(nèi)部的液態(tài)金屬是導(dǎo)電的，它使地球擁有磁場(chǎng)，但令科學(xué)家困惑的是火星本身好像沒有磁場(chǎng)。

火星的結(jié)構(gòu)

火星的大氣層

火星被一層密度只相當(dāng)于地球大氣密度百分之一的大氣層所包裹。一般的行星大氣層在行星表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)很大。但在火星表面的氣壓比地球上高空的氣壓還小。

火星大氣的主要成分是二氧化碳。美國(guó)的“水手4”號(hào)和“海盜”號(hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火星大氣中還有少量其他化學(xué)物質(zhì)的存在。

由干冰（固態(tài)二氧化碳）和固態(tài)水組成的云經(jīng)常出現(xiàn)在火星的天空上。由著陸在火星上的探測(cè)器拍攝的照片顯示，火星的天空經(jīng)常是淺桃紅色的，這是因?yàn)楹屑t色微粒的火星塵土被火星上的風(fēng)吹到了火星大氣層中。

火星大氣層

火星上的氣候是怎樣呢？

火星是一個(gè)比地球冷得多的星球。其表面的平均溫度約為-60℃。在火星兩極的冬天，溫度可低至-125℃。在赤道附近，溫度約為20℃。

當(dāng)火星上溫度最低時(shí)，火星大氣中的水將結(jié)冰。然后，形成霜、霧等。在火星的兩極有時(shí)會(huì)下鱗片狀的由干冰構(gòu)成的雪。因?yàn)榛鹦巧咸湟灾劣谝簯B(tài)水很難存在，所以火星上不會(huì)下雨。

在火星表面會(huì)有速度約每小時(shí)10千米的風(fēng)吹過(guò)。但是曾有探測(cè)器記錄到火星表面刮起過(guò)速度達(dá)每小時(shí)90千米的狂風(fēng)。酷似龍卷風(fēng)的火星旋風(fēng)會(huì)吹起紅色的火星沙塵，甚至把整個(gè)火星表面覆蓋上一層毯子似的沙塵。

火星天氣良好（圖左）和發(fā)生全球性沙塵暴（圖右）

火星有多大呢？

無(wú)論是質(zhì)量還是體積，與太陽(yáng)系其他行星相比，火星算是一個(gè)相當(dāng)小的行星?；鹦侵槐人锹源?而比金星、地球、木星、土星、天王星和海王星都要小?；鹦堑某嗟乐睆綖?794千米，而地球的赤道直徑為12756千米。火星的質(zhì)量和密度也比地球小。

火星上的引力大約只有地球上的38%，如果你在地球上體重是100磅，那么你在火星上的重量大約是38磅，同時(shí)，你在火星上能比在地球上跳得高得多。

地球與火星的比較

火星的表面

火星有一個(gè)可以支撐你站立在上面的堅(jiān)固表面。不過(guò)有趣的是火星南北半球的表面是截然不同的。

火星的北半球看起來(lái)很像地球上一些沙漠的平原。這些平原起源于很久以前流水及火山巖漿的沖刷。而火星的南半球有很多山脈，環(huán)形山也很多。多數(shù)環(huán)形山形成于幾十億年前的隕石對(duì)火星表面的撞擊。

火星上有很多火山，其中某些火山還是太陽(yáng)系中最大的幾座火山。就像地球上夏威夷群島的“盾狀火山”一樣，這些火山都非常寬，擁有非常長(zhǎng)的斜坡。同時(shí)，火星還擁有太陽(yáng)系中最長(zhǎng)最深的峽谷。

火星的表面常覆蓋著蜿蜒曲折的河道。它們看起來(lái)像是干涸的河床。而在火星的南北極，則像地球一樣常年覆蓋著白皚皚的冰蓋。

火星表面真實(shí)情況

火星的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)

太陽(yáng)的引力促使火星以每秒24千米的速度環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。這一速度比地球每秒30千米的公轉(zhuǎn)速度慢。因?yàn)榛鹦堑能壍腊霃奖鹊厍虻拇?，所以火星上的一年相?dāng)于地球上的687天，這也是火星繞日公轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間。

火星的軌道是橢圓形的，火星近日點(diǎn)距離太陽(yáng)約2.07億千米，遠(yuǎn)日點(diǎn)距離太陽(yáng)約2.49億千米?；鹦抢@其自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)一圈約24小時(shí)37分鐘。

火星的運(yùn)行軌道

下期預(yù)告

2008年，美國(guó)航宇局“火星偵察軌道探測(cè)器”發(fā)現(xiàn)了碳酸鹽痕跡，與在隕石中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的痕跡類似。在下期名為“火星的巖石地貌”的文章中將一一為您解讀：火星大峽谷、火星的火山口、火星的季節(jié)、火星的河床……