充满神奇的火星

充满神奇的火星

科学档室

火星有战神之称，其表面是红色土层，远远望去如同一个红色球体，由于它发出特殊的红光而引人注目，中国古代称其为荧惑。望远镜发明以后，人类对火星进行了细致入微的观察，发现它有很多与地球相似的地方，所以一度被誉为天空中的小地球，它是地球的近邻之一。

火星看上去十分引人注目，它呈现出火红色，缓慢地穿行于众星之间，时而顺行时而逆行，亮度也随之有所变化，最亮时比天狼星还亮得多。按照离太阳的远近，火星是第四颗行星。由于火星如同熊熊燃烧的火焰，位置并不固定，亮度经常变化，所以中国古代将它称为“荧惑”，古罗马神话则把它比喻为身披盔甲的战神“玛尔斯”，希腊神话把它看成是战神“阿瑞斯”。

火星是生满了锈的世界，其表面的土壤中含有大量氧化铁，长期受到紫外线的照射后，会生成红色和黄色的氧化物。由于火星距离太阳比较远，接收到的太阳辐射能只有地球的43%，因而地面平均温度很低，比地球大约低了30℃，在其赤道的附近，最高温度可达20℃，昼夜温差可达100℃。火星上存在大气，其中二氧化碳占95%，还有一氧化碳和水汽等。

火星充满了神奇

通过天文望远镜，天文学家发现火星的两极呈白色，其气温都低于冰点，这些冰域被称为极冠。过去科学家认为，极冠是由水结成的冰组成的，这个观点在近期得到否认，极冠不是由水结成的冰组成的，而是由二氧化碳凝固的干冰组成。极冠的范围并不是固定不变的，它会随着季节的变化呈现出亮区和暗区的变化。一到冬季，火星极区的气温便会急剧下降，大气中的二氧化碳开始凝结，颜色逐渐变淡，极冠范围加大，北极可扩大到北纬65度，南极可扩大至南纬57度。一到夏季，冰雪开始融化，极冠的范围缩小了许多，暗区逐渐扩大和变暗，北极的极冠延伸到北纬80度，南极的极冠延伸到南纬84度。

火星位于地球轨道之外，它围绕太阳运行的轨道比地球大，火星绕太阳运行一周与地球的两年相等。这样每隔两年，地球和火星就要近距离接触一次。如果地球刚好处在太阳和火星的中间，也就是火星与太阳的黄经度相差180度时，就形成了我们所说的冲日，每隔两年多火星冲日就要发生。如果火星在过近日点附近时恰好为冲，这时它最接近地球，人们通常称这种情况为“大冲”。每隔十五年或十七年，就会发生火星大冲，它们总是在7月和9月之间发生。

火星现在已经发现的卫星有两颗，它们是火卫一和火卫二。1877年火星大冲发生时，美国天文学家霍尔发现了这两颗卫星。火卫自发现之日起，就引起了天文学家们的关注，它们在围绕火星公转的同时，也在进行自转，其公转周期与自转周期是同步的。“水手9”号探测器在对火卫进行考察之后，将它们的特写镜头拍摄下来，原来它们只是两块表面坑坑洼洼的大石头，看起来如同两个病马铃薯。火卫一和火卫二都在火星的赤道平面上运行，火卫一运行轨道的半径是9380千米，火卫二的是23500千米，相当于火星半径的2．8倍和6．9倍，它们的轨道与火星非常接近。

火星表面的土壤

由于陨星的袭击，火星表面形成了很多小坑，不过它最引人注目还是干涸的河床。河床在火星表面纵横交错，看起来非常壮观。火星的河床有数千条之多，其长度从数百千米到10000千米不等，宽度可达几千米到几十千米，它们集中在火星的赤道附近。科学家们根据火星上的河床推测出，现在干燥异常的火星曾经有过大量的水。奥林匹斯火山更为神奇，这个大火山口的直径为600千米，高度是地球上的最高峰珠穆朗玛峰的3倍。位于南半球的大峡谷水手谷是火星上最突出的地方，它由绵延5000米的峡谷组成，该谷宽500千米，深6000米，地球上任何峡谷所无法相比的。

经常观察火星的人都知道，在火星上可以看到黄色云，云的形状和大小是变化的，而且往往由大气低层流向高层，由局部流向广阔的区域去，有时甚至蔓延到整个火星表面，使火星变得昏暗和面目模糊，这就是所谓的火星大尘暴。地球上也经常发生尘暴，发生尘暴时飞沙走石，一切都蒙上了一层灰，但是地球上最大的尘暴也比不上火星的尘暴。据科学家们估计，火星大尘暴可以扬起超过100亿吨的尘埃。

火星尘暴发生的时间非常长，地球上的沙尘暴都不能与其相比。1971年8月是观测火星的最好时机，那年5月底，“水手9”号探测器带着探测火星的任务发射出去，它开始奔向探测目标，远在几千万千米之外的火星的气象条件开始看上去相当不错，探测器上路一个多月之后，地面观测发现火星出现了黄云，这表明那里开始刮起了大风，是即将出现大尘暴的迹象，星球表面变得昏暗和模糊起来。11月，“水手9”号探测器到达火星附近时，大尘暴已经蔓延到整个火星，其表面直到70～80千米的高空统统被尘埃笼罩。火星表面风尘滚滚，探测器除了看到风尘之外，什么也没有观测到。

火星上空气稀薄，昼夜的温差非常大。火星围绕太阳公转，其公转周期为687天，每隔687天，火星运行到轨道近日点时，太阳便直直地照射它，火星上的空气得到更多的热量，温差变化更大，空气更不稳定，热空气上升导致扬起尘埃。表面的尘埃上升到空中时，会吸收更多的热量，因而更会急剧上升。别的地方将空气迅速补充过来，形成了强劲的地面风，更多更大的尘粒被吹起来，尘暴的规模慢慢增大。尘暴就这样由小变大，向四面八方蔓延开去，形成罕见的大尘暴。

在火星上看日落

由于火星特殊的条件，它让人类充满了幻想，人类希望它能成为太空移民地。除了太空环境与地球环境格格不入之外，火星拥有与地球最接近的环境。火星的半径是地球的53%，体积是地球的15%，质量是地球的11%，表面重力是地球的38%。火星每24．63小时自转一圈，以25．2度的倾斜角绕太阳公转，公转的周期是687天，它有四季分明的气候，冬季最低温度为－125℃，夏季最高温度22℃，平均气温－63℃。火星上有稀薄的大气，其中95%是二氧化碳，另外3%是氮，大气密度是地球大气的1%。虽然这些自然条件与地球存在差距，对人类的居住也不是很适宜，但是和月球比起来，火星已经算得上是天堂。

四季分明的火星

科学家认为，火星上可能有水，因为其表面有水流过的痕迹，但是这些水现在已经不见踪影。这些水到底去了哪里？它们不可能全部消散到太空，有些以冰冻水的形式存在于两极和地表。现在美欧和日本在火星冲日前后时，会发射出火星探测器，以便找到火星上水的踪迹。如果在火星上找到水源，动植物就能在上面自由生长，火星将成为人类的另一个家园。

知识链接

出于对火星的关注，人类编出了很多关于它的故事，其中有一个故事是这样的：古人给著名的天文学家写信，希望他用500个字来回答火星上是否有生命，这位古人得到的答复是125遍无人知道。在太阳系里，火星与地球最为类似，由于这个类似，地球人对它展开了孜孜不倦的探索。

16世纪—17世纪，天文学家谷对火星进行深入研究，试图弄清它是如何运行的。在第谷逝世之后，其弟子开普勒充分利用第谷留下的资料，破晓天体运行的规律，提出了著名的开普勒定律，并且猜测火星有两颗卫星。1887年，美国天文学家阿萨夫·霍尔发现了火星的两颗卫星，开普勒的猜测得到了证实，这两颗卫星的名字分别是福波斯和德莫斯，也就是古希腊神话中战神之子的名字。

17世纪，荷兰学者惠更斯利用望远镜对火星进行观察，描绘出了大面积的火星图。1666年，通过对火星上的地表特征进行研究，卡西尼计算出了火星的自转周期。在此之前，惠更斯已经知道火星自转周期与地球自转周期相差不大。1781年，英国天文学家威廉·赫歇耳推测出火星自转轴倾斜，精确测定倾斜角的结果是23度59分，这个倾斜角与地球十分接近，由此表明火星上也存在四季。由于火星四季分明，人类展开了在火星上生活的幻想，火星探测越来越频繁。

从1960年开始，人类对火星进行了详细的研究，先后向火星发射了30艘无人飞船，其成功率为40%。1960年10月10日，前苏联向火星发射了世界上第一艘无人飞船，但是它没有到达火星便失踪。到1988年为止，前苏联向火星发射了15艘无人飞船，其中有11次失败，只有4艘成功地到达火星，它们取得了少量数据。到1996年为止，俄罗斯向火星发射了13艘无人飞船，其中5艘没有取得什么成果，其余8艘均成功到达，并且取得了大量数据资料。“海盗1”号、“海盗2”号和“火星探路者”是这些飞船中的佼佼者，它们不仅测得了大量资源，而且在火星表面成功登陆。

1998年7月4日，日本发射了火星探测飞船，由于推进器的问题，该飞船到达火星的时间推迟了许多，它随后便围绕太阳运转，成了在太空长期漂泊的小行星。1999年，美国火星探测船接连两次失败，这给火星探索计划蒙上厚厚的阴影，美国政府甚至一度放弃对该计划的支持。美国宇航局在失败面前不气馁，投入2．9亿美元，花了整整三年时间，终于研制出“火星奥德赛”号探测飞船，该飞船的探测获得成功，人类对火星的探测从此更加活跃。

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1楼　　昵称：简单美

火星上有哪些资源，它能成为人类的第二个家园吗？火星上面有人吗？

2楼　　昵称：凡人无忧

火星的密度和结构与地球类似，科学家对火星土壤的样品进行了化学分析，其各种化合物的含量为：氧化硅44．7%，氧化铁18．2%，氧化镁8．3%，氧化铝5．7%，氧化钙5．65%，氧化硫7．7%，氧化钛8%，氧化钾0．1%，还有含锌、锰、铜、钼等成分的物质。

3楼　　昵称：回忆录

人类自古以来就渴望登上火星，尤其是当今的科技飞速发展，人类渴望揭开火星神秘的面纱，经过几轮火星探测之后，人类已经了解了火星的部分情况。火星在很多方面与地球相似，将有可能成为以后的太空探测中转站，甚至成为人类的第二个家园。

4楼　　昵称：幻想天亮

火星是一个荒芜的世界，那里没有河流却遍布岩石，甚至没有液态的水。火星表面存在着干河床，这是自然作用的结果。科学家在来自火星的陨石中发现了微生物，如果这块陨石的确含有微生物，可以说明火星上曾经拥有生命，不过这些微生物可能来自地球。

轻松驿站

意大利天文学家斯基阿帕雷利曾经对火星进行深入的观察和研究，他最早提出了火星上有运河的观点。1877年，斯基阿帕雷利利用火星近日点与地球会合的机会，用口径24厘米的望远镜观察火星，发现火星表面有很多模糊不清的直线条，这些暗线连接着星球表面的暗斑，似乎存在某种规律。

斯基阿帕雷利经过继续观察之后发现，这些暗线并非普通的暗线，它们形成了覆盖火星大陆的网络。有的暗线宽120千米、长4800千米，其中有两条暗线相互平行，随着季节的变化，暗线还会产生变化。斯基阿帕雷利猜测这些暗线是连接海湾的水道，但他并没有说明这是人工开凿的运河。19世纪80年代，人们开始对斯基阿帕雷利的发现表示关注，美国的洛韦尔认为这些暗线是智能生物开凿的运河，这个全新的观点引起了世界的轰动。

斯基阿帕雷利的发现把洛韦尔深深迷住，为了观察火星，洛韦尔出钱在亚利桑那州建了天文台。经过多年持之以恒的观测，斯基阿帕雷利的发现得到了证实，洛韦尔发现了几百条新河道，火星表面在他的眼中如同蜘蛛网，到处都是纵横交错的人工运河。洛韦尔认为火星表面空气非常稀薄，这样就严重缺水，火星极冠由冰雪组成，它到了夏季便会开始融化，并且成为水源。为了将极冠上的水引向干旱的热带地区，火星上挖掘了很多水道，用以灌溉热带地区干旱的土地。这些水道汇合到大陆的中央，显然是有目的的活动，所以这些水道就是地球上的人工运河。