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天文知识——火星（Mars）

火星

一、概述

火星（Mars）一个红色的星球。中国古代称其为“荧惑，荧荧像火，亮度常变，有时顺行，有时逆行，情况复杂，令人迷惑，故称荧惑”。火星离太阳的最近距离为2.065亿千米，最远时为2.491亿千米，它在天空的高度随着离地球的距离的变化而变化，最暗时视星等约为+1.5等，最亮时达-2.9等。

火星的公转轨道偏心率为0.09，为椭圆形，轨道半径为1.52个天文单位。火星在轨道上与地球的会合周期是779.87天，就是大约每隔2年2个月，火星接近地球一次。当地球和火星运行到太阳的同一侧，差不多形成一条直线的时候，称为“火星冲日”，每隔15年~17年相距特别近，称为大冲，这时候是观测火星的最佳时机。

我们在网上看到的火星照片可以看到沙漠，丘陵，峡谷等和地球类似的地形，也能看到已经干涸的河床，这表明火星曾经存在过水。尽管火星和地球有不少的相似之处，但还是两个不同的世界。火星的质量只有地球的1/10，所以重力不足以维持像地球那样大气，火星的大气层很稀薄。曾经的火星可能温暖、潮湿，但现在已经是一片荒凉。不过人类对火星的兴趣依旧未减，一直没有停止对火星的探索，仍然想着有一天能够在火星建议外星基地。

二、火星的结构

到目前为止，科学家们还不知道火星的内部结构是什么样的，但是通过各种研究和探测器传回的数据进行分析，科学家们已经建立起关于火星内部结构的理论模型。

内核火星体积较小，离太阳又比较远，所以它的冷却速度比较快，但是其中心铁核的外部可能还是半融化状态。地幔火星的地幔密度低于内核，由硅酸盐岩组成，其形成之初可能处于液体状态。地幔的流动与喷涌形成了火星的地貌，但现在它已经没有流动的迹象。火星表面上的巨型裂谷是由地幔运动造成的。地壳火星的地壳主要由火山岩组成。外部岩层在南球厚约80千米，北半球约为35千米。大气火星的大气95.3%为二氧化碳，其余是氮、氩、一氧化碳、氧、臭氧和氢，水汽大约占0.01%。

三、漫游火星

火星上的水现在的火星是个干燥、荒凉的世界。火星的空中、地上、地下都有水的存在，只不过是以水蒸气或冰的形式存在。根据火星上的一些地形、地貌可以推测出，火星表面曾经存在充沛的液态水。水手谷看过火星照片的朋友估计对火星表面一道深深的沟壑有很深的记忆吧？这就是水手谷，火星上的最大峡谷，长约5000千米，宽约200千米。本文开始的那张图片，就向我们展示了水手谷。奥林匹斯火山奥林匹斯火山是火星上最大的火山，高约25千米，底部直径约500千米，火山口直径约72千米。火星的极冠火星的两极，大部分区域被白色的冰所覆盖。北极冠大部分由水冰构成，厚度约2千米。南极冠表面是一层干冰，大约8米厚，底部是很厚的冰层。极冠中的水冰如果全部融化并均匀的分布在火星表面，就会形成一个10米厚的水层。

火星极冠

四、火星的卫星

火星有两颗卫星：火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos）。这两颗卫星于1877年火星大冲时，由美国天文学家A · 霍尔发现。两颗卫星都是不规则形状，表面布满了撞击坑。火卫一的大小是：长28千米、宽23千米、高20千米；火卫二的大小是：长16千米、宽12千米、高10千米。

火星及其卫星

五、探索火星

2014年之前，全世界对火星共发射了42个探测器。有的飞掠火星， 有绕轨道飞行，有的实现了着陆。目前已经有7个探测器在火星上成功着陆。这些探测器传回的数据，为我们更进一步了解火星提供了重要帮助。

在这里要激动的说一下：中国的第一个火星探测器：“天问一号”，于2020年7月23日，文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，截止至2020年11月17日，天问一号已在轨飞行116天，飞行里程超过3亿千米，距离地球约6380万千米。天问一号计划2021年2月到达火星，5月择机实施降轨，软着陆火星表面，火星我们来了！

六、火星的相关数据

平均直径：6780千米

质量（地球=1）：0.11

赤道区域重力（地球=1）：0.38

与太阳的平均距离（地球=1）：1.5

轴倾角：25.2°

公转周期：687个地球日

自转周期：24.6小时

最低温度：零下143摄氏度

最高温度：35摄氏度

卫星数量：2

带你了解火星

一、基本信息

火星是太阳系由内往外数第四颗行星，火星近日点距离太阳1.38AU（2.07X10^8千米），远日点距离太阳1.67AU（2.49X10^8千米）。

火星比地球小，半径为3389千米，是地球半径的0.53倍，其体积大约是地球体积的七分之一。

火星的自转周期几乎和地球一样，是1.025957地球日，即24.6小时，所以季节效应和地球一样明显，公转周期为686.98地球日。

火星有一对不大的卫星，它们只有一个小城市那么大。两个卫星都不是球形，可以说是两个巨大的岩石。火卫一长28千米，宽20千米，公转周期是30多个小时，比火星自转周期慢了不少。

二、火星表面是怎样的？

长期以来人们认为火星表面环境和地球最为相似，探测事实表明并非如此。

通过探测结果表明，火星表面的大气压仅为地球大气压的0.5%~0.8%。火星的大气的体积组成是95.6%的二氧化碳，2.7%的氮气，1.6%的氩，0，1%的氧气等，水汽的含量及其微小，仅占0.01%。

由于火星大气的存在，火星表面温差很大，气候变化十分剧烈，火星北半球夏天白昼温度最高时是-85摄氏度，夜间为-125摄氏度；赤道白天有时可达20摄氏度，昼夜温差较大。

此外火星虽然气压低，但是也时常发生风暴。大风暴来临的时候，沙土飞扬，尘埃弥漫，尘云持续数月不散。

火星表面还布满环形山，隆起的陡壁和大峡谷相互交错，最突出的是火山。最大的火山是奥林帕斯山，直径约550千米，最高约27千米，比珠穆朗玛峰还高3倍多。

奥林帕斯山

三、火星上有水吗?

探测发现火星表面遍布干涸的河道以及洪水冲刷过的痕迹，这表明这颗星球曾经拥有温暖湿润的气候和丰富的水资源。那如今表面干旱荒凉的火星上有水吗？事实是有的。意大利科学家通过欧洲航天局的“火星快车”探测器搭载的MARSIS雷达系统，在火星南极冰盖下首次发现了大面积液态水！这为进一步搜寻火星生命提供了重要的线索。

四、我国对火星的探测进展

2020年7月23日，中国首个火星探测器“天问一号”搭乘长征5号遥四运载火箭，在中国海南文昌航天发射场发射升空。

天问一号的任务目标是，实现火星环绕、着陆和巡视探测，获取火星探测科学数据。

根据计划约200天飞行后，探测器将抵达火星轨道，于2021年2月约11-24日环绕火星运行，并于2021年4月23日降落一台火星车到火星表面，进行时常90个火星日的探索工作。

天问1号模型

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