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火星(Mars)是太陽系八大行星之一,是太陽系由內往外數的第四顆行星,屬於類地行星,直徑約爲地球的一半,自轉軸傾角、自轉週期均與地球相近,公轉一週約爲地球公轉時間的兩倍。其橘紅色外表是因爲地表的赤鐵礦(氧化鐵)。科學家認爲,由於火星擁有重力、太陽能以及生命賴以生存的所有化學物質,所以火星完全可以成爲一個能自給自足的人類外星基地。而火星,將是人類移民外星球的第一站。
火星與地球
15年一次的親密接觸
據多家天文研究機構介紹,各自以橢圓形軌道圍繞太陽公轉的火星與地球,兩者之間的距離隨着其公轉位置而發生變化。它們之間的最近距離約爲5500萬公里,最遠距離則超過4億公里。兩者之間的近距離接觸大約每15年出現一次。1988年火星和地球的距離曾經達到約5880萬公里,而在2018年兩者之間的距離將達到5760萬公里。
但在2003年的8月27日,火星與地球的距離僅爲約5576萬公里,是6萬年來最近的一次。不過據天文學家推算,這個距離在從公元1600年到2400年這800年間,只能排在第三位。根據推算結果,在2287年8月28日,兩者將更爲接近,距離爲約5569萬公里,2366年9月2日,兩者之間的距離將爲約5571萬公里。
南北半球風格迥異
除地球外,火星是最具有趣地形的固態表面行星。其中不乏一些壯觀的地形,如奧林匹斯山脈,它在地表上的高度有兩萬七千多米,是太陽系中最大的山脈。它的基座直徑超過60萬米,並由一座高達六千米的懸崖環繞着。
在火星的南半球,有着與月球上相似的曲形的環狀高地,充滿隕石坑和溝壑。它的北半球大多由新近形成的低平的平原組成。火星南北半球可謂“風格迥異”。而且,火星北半球的平均高度約比南半球“矮”約3000米,外殼也相對較薄。
地貌上,南北半球分界線呈現爲清晰可見的一條巨大麴線。
一年687天有四季變化
地球上一年時間的長度是365.25天,在太陽系的其他天體上,一年的時間長度是有差異的。在類地行星中,火星上的一年最爲漫長,有687個地球日。由於火星上每個季節的時間比地球上長一倍,再加上火星比地球離太陽遠,所以火星上的每個季節都比地球上相同的季節要寒冷。另外,火星繞太陽公轉的橢圓軌道比地球橢圓軌道要扁,這導致火星南北半球的四季差異比地球上更爲顯著,火星上四季長度的差異也比地球上四季長度的差異更大。
火星的大氣密度只有地球的大約1%,這導致火星非常乾燥且溫度比較低,火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉化爲含碳的岩石。加上由於缺少板塊運動,無法使二氧化碳再次循環到它的大氣中,從而無法產生溫室效應,因此火星表面的溫度比地球上冷得多,表面平均溫度爲零下55℃。
水大多以冰的形式存在
在火星的低壓下,水無法以液態存在,只能在低海拔區短暫存在。但是,火星上的冰卻很多,如兩極冰冠就包含大量的冰。2007年3月,美國國家航空航天局聲稱,南極冠的冰如果全部融化,可覆蓋整個星球達11米深。在水手4號飛越火星前,很多人猜測火星上有液態水,因爲望遠鏡觀測到的明暗特徵猶如陸地和海洋,而一些細長條紋則被認爲是灌溉用的運河。這一猜測逐漸得到證實,2008年7月31日,美國航空航天局科學家宣佈,鳳凰號火星探測器在火星上加熱土壤樣本時,鑑別出有水蒸氣產生。
另外在火星上發現了特定的礦物,如赤鐵礦和針鐵礦,而這兩者都需在有水環境才能形成。