火星的資料

【專(zhuān)家解說(shuō)】：火 星 的 基 本 資 料 火星是太陽(yáng)系九大行星之一，按離太陽(yáng)由近到遠(yuǎn)的順序，火星排在地球的后面，列為第四。它的平均直徑為6790公里，約為地球直徑的一半。它的密度也比地球小，為3.933克/立方厘米（地球?yàn)?.52克/立方厘米）?；鹦桥c太陽(yáng)的平均距離為228000000公里，環(huán)繞太陽(yáng)一圈約相當(dāng)于地球上的687天?；鹦巧系囊惶煜喈?dāng)于地球上的24小時(shí)37分22.6秒，比地球的一天稍長(zhǎng)一點(diǎn)兒。火星有兩個(gè)小衛(wèi)星：火衛(wèi)一和火衛(wèi)二?；鹦堑淖赞D(zhuǎn)軸同地球一樣，也是傾斜的，同時(shí)因?yàn)樗簿哂写髿?，所以也和地球一樣有四季?jié)變化。火星表面的平均大氣溫度為零下23攝氏度?；鹦菦](méi)有可檢測(cè)出的磁場(chǎng)，連同它密度小的情況，可以認(rèn)定它沒(méi)有大型的金屬內(nèi)核?；鹦怯邢”〉拇髿?，其表面的大氣壓為7.5毫巴，相當(dāng)于地球上30～40公里高度處的大氣壓?；鹦谴髿獾闹饕煞郑s95％）是二氧化碳，有約 3％的氮，1～2％的氬，合起來(lái)約為0.1％的一氧化碳和氧,還有極少量的臭氧和氫，水汽的數(shù)量很少，隨季節(jié)和位置而變化，平均約為大氣總量的0.01％。如果火星大氣中的水全部凝聚，也只能形成0.01％毫米厚的水膜覆蓋整個(gè)火星表面。和地球上相似,火星大氣中也飄浮著云,但和地球上不同的是,火星大氣中云的主要成分是二氧化碳和水?；鹦菢O區(qū)的冬季，大氣溫度低于二氧化碳的凝固點(diǎn)，因而形成覆蓋極區(qū)的濃霧狀的干冰云。經(jīng)測(cè)定，極區(qū)的云中也有冰的成分。中緯度地區(qū)的冬季，溫度也在冰點(diǎn)以下，水汽凝結(jié)，形成冰云。 由于火星軌道的偏心率較大，火星的近日距和遠(yuǎn)日距相差4200萬(wàn)公里。這就造成了火星同地球的距離有較大變化?；鹦桥c地球的距離同發(fā)生沖日的月份有關(guān)。最小距離是在 8月底，在這前后發(fā)生的沖叫作近日點(diǎn)沖或大沖，此時(shí)火星同地球的距離只有 5,600萬(wàn)公里左右?；鹦窃谲壍郎线\(yùn)行一圈約687天，地球平均要經(jīng)過(guò)780天（最少764天，最多806天左右）才與火星相沖一次。這樣，相沖的點(diǎn)約16年在軌道上轉(zhuǎn)一圈。這就是說(shuō)，火星大沖大約每15年或17年發(fā)生一次。上一次火星大沖發(fā)生在1986年 7月10日。今年火星沖日發(fā)生在北京時(shí)間8月29日2時(shí)，火星與地球距離最近的時(shí)刻是8月27日18時(shí)。屆時(shí)火星距離地球55758005公里，是5萬(wàn)多年以來(lái)最近的一次。 火 星 的 地 貌 在望遠(yuǎn)鏡中，火星呈現(xiàn)為一個(gè)明亮而模糊的微紅色圓面。最引人注目的是，覆蓋在兩極地區(qū)的白色極冠，其大小隨火星季節(jié)而變化。在較大的望遠(yuǎn)鏡中，還可以觀(guān)測(cè)到線(xiàn)度至少幾百公里的明亮或黑暗區(qū)域：明亮而呈桔黃色的區(qū)域稱(chēng)為“大陸”，幾乎占火星總面積的六分之五；黑暗區(qū)域稱(chēng)為“海洋”，其顏色常隨季節(jié)變化。 火星南北半球之間有著令人驚異的不同。就火星的地質(zhì)史來(lái)說(shuō),南半部比較古老,表面崎嶇而密布環(huán)形山。這些環(huán)形山估計(jì)多半是在火星歷史的早期（可能是最初的十億年）形成的；北半部則以大的火山熔巖平原為特征，這些熔巖平原很象月球上的“?！?，其中還有一些死火山。北半部地勢(shì)普遍比南半部低，環(huán)形山也比南半部少得多?；鹦潜砻娴母叩筒顒e一般在 5～10公里左右?；鹦堑纳衬糠直患t色的硅酸鹽、赤鐵礦等鐵的氧化物以及其他金屬的化合物所覆蓋，因而顯出明亮的橙紅色。這些覆蓋物均為較年輕的物質(zhì)，可能源于火山或風(fēng)化。 火星表面上的地理特征，主要有：環(huán)形山和火山。 和月面相比，火星上環(huán)形山的數(shù)量要少得多，環(huán)形山邊緣坡度平緩（坡度都小于10°),不象月面環(huán)形山能投射出尖尖的影子，這表明環(huán)形山曾受到嚴(yán)重的侵蝕。環(huán)形山可以分為兩種：火山成因的環(huán)形山和隕石撞擊而成的環(huán)形山。以地球表面的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，火星表面的許多表面結(jié)構(gòu)都算是巨型的。如火星上巨大的盾形火山比地球上的大得多。地球上夏威夷的冒納羅亞和莫納克亞兩座火山加在一起直徑約200公里，高出洋底9公里，而火星上最大的奧林匹斯火山直徑約為550公里，高出周?chē)孛?7公里之多。還有類(lèi)似這樣的大型火山，位于長(zhǎng)達(dá)2000公里的塔西斯高地，這一地區(qū)比周?chē)谋卑肭蚱皆叱?0公里?；鹦堑亩苄位鹕皆谛螤詈徒Y(jié)構(gòu)上酷似夏威夷的盾形火山。這些破火山口一度曾是熔巖的出口。熔巖沿著火山側(cè)面流下，形成從中心向四面延伸的呈輻射狀的地形。許多直徑 100公里左右的處于不同保存狀態(tài)的火山,它們分散在火星表面,大部分在北半球。至于由隕石撞擊形成的環(huán)形山，最大的是海納斯盆地，寬達(dá)1,600公里，深至少4公里。南半球有些地區(qū)環(huán)形山密度同月球上明亮的高地環(huán)形山區(qū)差不多，推測(cè)它們形成的年代也差不多，為40～45億年。這些地區(qū)仍保留著古老的地表。北半球的大多數(shù)地區(qū)由于熔巖流的不斷覆蓋，古老的地表已不復(fù)存在。平原上的少數(shù)環(huán)形山是平原形成以后受隕石撞擊的記錄。 火星表面上最引人注目的特征是位于赤道地區(qū)的巨大的峽谷。最大的一個(gè)是位于赤道以南的水手谷，它實(shí)際上是一系列峽谷，在赤道地區(qū)延伸 4000多公里，比周?chē)孛娴?公里。峽谷壁通常十分陡峭,有明顯的邊界,并顯示出陷落和山崩活動(dòng)的跡象。一些錯(cuò)綜復(fù)雜的較小的峽谷可能是地下冰融解和蒸發(fā)期間形成的，也可能是由風(fēng)或水的侵蝕造成。較大峽谷的成因至今還不知道。 現(xiàn)在的火星是一個(gè)荒涼的世界，表面不存在液態(tài)水，但在火星表面有一些寬闊而彎曲的河床。這些河床與轟動(dòng)一時(shí)的“運(yùn)河”完全是兩回事。這些干涸的河床，最長(zhǎng)的約1,500公里,寬達(dá)60公里或更多。主要的大河床分布在赤道地區(qū)。衛(wèi)星圖片顯示，大河床和它的支流系統(tǒng)結(jié)合，形成脈絡(luò)分明的水道系統(tǒng)。同時(shí)具有呈淚滴狀的島、沙洲和辮形花紋。支流幾乎全都朝著下坡方向流去。這些河床同地球和月球上的熔巖河床不同，肯定是由比熔巖流更少粘滯性的液體造成的。這種液體估計(jì)就是水。今天的火星表面溫度很低，大部分水作為地下冰保存下來(lái)，還有一部分被禁錮在永久的極冠之中。極稀薄的大氣，使得冰在溫度足夠高時(shí)只能直接升華為水汽。自由流動(dòng)的水看來(lái)是無(wú)法存在的。有人認(rèn)為，在火星歷史的早期，頻繁的火山活動(dòng)排出大量氨和甲烷等火山氣體，這種濃厚的原始大氣會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的溫室效應(yīng)，從而使火星表面溫暖起來(lái)，造成有水在河里流動(dòng)的條件。后來(lái)火山活動(dòng)減少，火山氣體逐漸分解，其中的輕元素原子逃逸到星際空間，重元素原子同其他成分結(jié)合，火星大氣變得稀薄、干燥、寒冷，火星表面就成為現(xiàn)在所看到的樣子。也有人認(rèn)為，在火星歷史的早期，自轉(zhuǎn)軸的傾斜度比現(xiàn)在更大，因而兩極的極冠融化，大量二氧化碳進(jìn)入大氣，大量的水蒸發(fā)并凝成雨滴在赤道地區(qū)落下,形成河流。至于有些大的河床,估計(jì)是火山活動(dòng)和地?zé)崛诨说叵卤?，出現(xiàn)大量的水沖刷火星表面而形成的。除此以外，還有許多明顯為水沖刷的溝壑似乎也證明火星至少以前有過(guò)水。 火 星 的 氣 候 火星表面的平均溫度比地球低30攝氏度以上?；鹦窍”《稍锏拇髿馐顾砻娴臅円箿夭畛３３^(guò)100攝氏度,遠(yuǎn)大于地球上晝夜溫差的幅度?；鹦堑某嗟栏浇?，最高溫度可達(dá)20攝氏度左右(約在午后一小時(shí))。到了夜間，由于火星大氣保暖作用很差，表面溫度很快下降，最低溫度（在黎明前）在零下80攝氏度以下?；鹦莾蓸O地區(qū)溫度更低，在漫長(zhǎng)的極夜最低溫度能降到零下139攝氏度。 在一些大的盾形火山附近，常常能觀(guān)測(cè)到延伸幾百公里的云。估計(jì)這是由于火星大氣中的氣流遇到高聳的環(huán)形山地形時(shí)被攪亂、上升，在膨脹時(shí)變冷所形成的凝固云。這種云都出現(xiàn)在大氣中水蒸氣增多的夏季。塵暴是火星大氣中獨(dú)有的現(xiàn)象，其形狀就像一種黃色的“云”。它是由火星低層大氣中卷著塵粒的風(fēng)構(gòu)成的。大的塵暴在地面上用較大的望遠(yuǎn)鏡就能觀(guān)測(cè)到。局部的塵暴在火星上經(jīng)常出現(xiàn)。因?yàn)榛鹦谴髿饷芏炔坏降厍虻?％,風(fēng)速必須大于每秒40～50米才能使表面上的塵粒移動(dòng)，但一經(jīng)吹動(dòng)之后，即使風(fēng)速較小，也能將塵粒帶到高空。典型的塵暴中絕大部分塵粒估計(jì)直徑約為10微米。最小的塵粒會(huì)被風(fēng)帶到50公里高空。大的塵暴多半發(fā)生在南半球的春末，當(dāng)火星靠近近日點(diǎn)的時(shí)候。塵暴的發(fā)源地處在太陽(yáng)直射的緯度線(xiàn)上，經(jīng)常發(fā)生在海納斯盆地以西幾百公里的諾阿奇斯地區(qū)。中心塵云在最初幾天慢慢擴(kuò)展,然后很快蔓延開(kāi)來(lái),幾星期內(nèi)就完全覆蓋南半球。特別大的塵暴還能擴(kuò)展到北半球，進(jìn)而掩蓋整個(gè)行星。塵暴的起因看來(lái)與太陽(yáng)的加熱作用有關(guān)?；鹦沁^(guò)近日點(diǎn)時(shí)，太陽(yáng)的加熱作用大,引起大氣溫度的不穩(wěn)定,從而產(chǎn)生最初揚(yáng)起灰塵的擾動(dòng)。然而，一旦塵粒到了空中，吸收了更多的太陽(yáng)能,這種充滿(mǎn)塵粒的空氣就會(huì)比周?chē)髿飧鼰?因而急速上升。別處的空氣又撲去填補(bǔ)它原來(lái)的位置，造成更強(qiáng)的地面風(fēng)，形成更大的塵暴。塵暴范圍和強(qiáng)度越來(lái)越大。當(dāng)塵暴最終分布到整個(gè)火星范圍時(shí)，火星上溫差減小，風(fēng)逐漸平息，塵粒就慢慢地從大氣里沉降下來(lái)。沉降過(guò)程至少要幾個(gè)星期，塵暴激烈時(shí)可持續(xù)幾個(gè)月之久。幾乎每個(gè)火星年都要發(fā)生一次這種大規(guī)模的塵暴?；鹦巧线€常有一種沙塵卷風(fēng)。 火 星 探 索 人類(lèi)很久以前就認(rèn)識(shí)了火星，許多人甚至相信火星上有河流和森林。這不僅是因?yàn)榛鹦蔷嚯x地球近，還辦為它那主宰季節(jié)變化的自轉(zhuǎn)軸傾角與地球非常接近，雖然那里一年相當(dāng)于地球的兩年，但一天的時(shí)間與地球差不多。過(guò)去人們通過(guò)簡(jiǎn)單的望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)火星上有許多縱橫交錯(cuò)的陰影，覺(jué)得那是智慧生物開(kāi)鑿的運(yùn)河。于是，火星的神秘增加了，人類(lèi)對(duì)它的期望也與日俱增。 1962年11月起，前蘇聯(lián)發(fā)射了“火星號(hào)”系列探測(cè)器，1964～1977年美國(guó)發(fā)射了“水手號(hào)”和“海盜號(hào)”兩個(gè)系列共八個(gè)探測(cè)器。1976年7月和9月“海盜”1號(hào)、2號(hào)先后在火星表面成功軟著陸，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)對(duì)火星的親密接觸。上述探測(cè)器進(jìn)行了多方面的探測(cè)活動(dòng)，特別是進(jìn)行了生物探測(cè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，火星上大概不存在生命。人類(lèi)的探測(cè)活動(dòng)揭示了火星的真面目，那是一個(gè)如月球般荒涼、遍布隕石坑的世界。 盡管如此，火星地表與地球的相似仍然使人們?cè)敢庀嘈呕鹦窃?jīng)擁有過(guò)生命。主要的理由就是火星上有存在水的跡象，而水是生命之源。即使火星不曾有過(guò)生命，只要那里有水，人類(lèi)就覺(jué)得倍感親切。必竟在太陽(yáng)系中，地球除了火星可以商量，再?zèng)]有一個(gè)有可能幫她哺育生命的伙伴了。為此人類(lèi)還要不懈地努力，爭(zhēng)取在火星上耕耘出一片綠洲。也許會(huì)有一天，人類(lèi)坐在火星上遙望夜空中的地球。 2003年可謂是火星年。美國(guó)向火星發(fā)射了兩臺(tái)探測(cè)車(chē)，歐洲空間局發(fā)射了一臺(tái)登陸器，日本發(fā)射了一臺(tái)探測(cè)器。這些探測(cè)器將于明年1月抵達(dá)火星。加上目前仍在火星軌道上工作的美國(guó)“火星環(huán)球勘測(cè)者”號(hào)和“奧德賽”號(hào)探測(cè)器，將形成6個(gè)探測(cè)器共探火星的壯舉。這些探測(cè)器的主要任務(wù)是，研究火星地質(zhì)歷史、調(diào)查水在火星上的作用、判斷火星過(guò)去的環(huán)境是否適合生命生存。相信，人類(lèi)對(duì)火星的認(rèn)識(shí)會(huì)更加全面、準(zhǔn)確。 關(guān)于火星： 火星是距地球最近的行星，肉眼看上去是一顆引人注目的火紅色的亮星，按離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的順序?yàn)榈谒念w行星。 名詞解釋?zhuān)夯鹦谴鬀_ 火星大沖是指太陽(yáng)、地球和火星位于同一條經(jīng)線(xiàn)上，這一天文現(xiàn)象稱(chēng)為“沖日”，簡(jiǎn)稱(chēng)“沖”?；鹦窃诮站鄷r(shí)發(fā)生的“沖”則稱(chēng)為“大沖”。 廣東天文學(xué)會(huì)的專(zhuān)家認(rèn)為，每隔79年，就會(huì)發(fā)生一次罕見(jiàn)的火星大沖。1766年8月、1845年8月、1924年8月、2003年8月和2082年8月的火星大沖，火星的亮度都達(dá)到負(fù)2.9星等（星等是天文學(xué)上對(duì)星星明暗程度的一種表示方法。星等數(shù)越小，說(shuō)明星越亮，滿(mǎn)月時(shí)月亮的亮度相當(dāng)于負(fù)12.6星等；太陽(yáng)是我們看到的最亮的天體，它的亮度是負(fù)26.7星等）。 火星大沖的看點(diǎn)： 看火星大沖都觀(guān)測(cè)什么呢？一是火星極冠。在火星南北兩極均有白色的區(qū)域，被稱(chēng)為極冠?；鹦潜昏F銹色的沙漠所覆蓋，一般均呈紅色，而極冠卻呈白色。今年火星南半球正處在夏季，南極冠會(huì)越來(lái)越小，反之，則會(huì)越來(lái)越大。二是沙塵暴?；鹦谴髿鈱拥闹饕煞质荂O2，它的氣壓是地球的1／150，鐵銹色的沙漠上常有猛烈的沙塵暴。地球上的沙塵暴根本無(wú)法與之相提并論。天文學(xué)家們擔(dān)心，如果這次大沖時(shí)期沙塵暴劇烈或持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的話(huà)，將影響人類(lèi)對(duì)火星的觀(guān)測(cè)。三是典型地貌。如太陽(yáng)系中最大的火山——奧林帕斯山，它的底部寬達(dá)600千米，高度達(dá)26千米，是地球之巔珠穆朗瑪峰的3倍；火星上還有許多環(huán)形山；再有大峽谷，水平延伸幾千米，相當(dāng)于上海到西藏的距離，在望遠(yuǎn)鏡中只能看到一條黑線(xiàn)，即被誤認(rèn)為的“運(yùn)河”。 火星是地球的近鄰。它與地球有許多相同的特征。它們都有衛(wèi)星，都有移動(dòng)的沙丘、大風(fēng)揚(yáng)起的沙塵暴，南北兩極都有白色的冰冠，只不過(guò)火星的冰冠是由干冰組成的?；鹦敲?4小時(shí)37分自轉(zhuǎn)一周，它的自轉(zhuǎn)軸傾角是25度，與地球相差無(wú)幾。 火星上有明顯的四季變化，這是它與地球最主要的相似之處。但除此之外，火星與地球相差就很大了?；鹦潜砻媸且粋€(gè)荒涼的世界，空氣中二氧化碳占了95%。濃厚的二氧化碳大氣造成了金星上的高溫，但在火星上情況卻正好相反?；鹦谴髿馐窒”?，密度還不到地球大氣的1%，因而根本無(wú)法保存熱量。這導(dǎo)致火星表面溫度極低，很少超過(guò)0℃，在夜晚，最低溫度則可達(dá)到-123℃。 這是美國(guó)宇航局海盜號(hào)環(huán)繞器拍攝的火星全球照片。圖中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷長(zhǎng)約4000公里，深度約8公里。(USGS) 火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖?；鹦堑膬?nèi)部結(jié)構(gòu)與地球相似，都有殼、幔和核，但由于數(shù)據(jù)不完全，火星核的組成和大小仍然未能確定。 火星表面的景色。這是由著陸在火星表面的探路者號(hào)探測(cè)器拍攝的。遠(yuǎn)處可見(jiàn)名為“雙子峰”的火星山峰。(NASA) 火星表面縱橫交錯(cuò)的河床。這些河床已經(jīng)干涸，但它們可能是在遠(yuǎn)古時(shí)期由大量的洪水沖刷形成的。 火星表面揚(yáng)起的大范圍沙塵暴。這次沙塵暴生成于火星南極附近，影響范圍約有數(shù)百公里。 這是美國(guó)宇航局的海盜2號(hào)探測(cè)器拍攝的火星南極地區(qū)的片狀地貌。這些條紋是由冰和沉積物構(gòu)成的。 火星被稱(chēng)為紅色的行星，這是因?yàn)樗砻娌紳M(mǎn)了氧化物，因而呈現(xiàn)出鐵銹紅色?；鹦潜砻娴拇蟛糠值貐^(qū)都是含有大量的紅色氧化物的大沙漠，還有赭色的礫石地和凝固的熔巖流?；鹦巧铣３Ｓ忻土业拇箫L(fēng)，大風(fēng)揚(yáng)起沙塵能形成可以覆蓋火星全球的特大型沙塵暴。每次沙塵暴可持續(xù)數(shù)個(gè)星期。 火星兩極的冰冠和火星大氣中含有水份。從火星表面獲得的探測(cè)數(shù)據(jù)證明，在遠(yuǎn)古時(shí)期，火星曾經(jīng)有過(guò)液態(tài)的水，而且水量特別大。這些水在火星表面匯集成一個(gè)個(gè)大型湖泊，甚至是海洋?，F(xiàn)在我們?cè)诨鹦潜砻婵梢钥吹降谋姸嗫v橫交錯(cuò)的河床，可能就是當(dāng)時(shí)經(jīng)水流沖刷而成的。此外火星表面的許多水滴型“島嶼”也在向我們暗示這一點(diǎn)。 火星表面有一條巨大的“水手谷”。這是一個(gè)長(zhǎng)約4000公里的巨大峽谷，它是在遠(yuǎn)古時(shí)期的洪水和火山活動(dòng)的共同作用下形成的。火星上的巨大火山——奧林匹斯山高約2萬(wàn)7千米，是地球最高峰珠穆朗瑪峰高度的三倍。它是太陽(yáng)系中最高的山峰?；鹦怯袃蓚€(gè)微小的衛(wèi)星，直徑都不到80公里，看起來(lái)更象是被俘獲的小行星。 一直以來(lái)火星都以它與地球的相似而被認(rèn)為有存在外星生命的可能。近期的科學(xué)研究表明目前還不能證明火星上存在生命，相反的，越來(lái)越多的跡象表明火星更象是一個(gè)荒蕪死寂的世界。盡管如此，某些證據(jù)仍然向我們指出火星上可能曾經(jīng)存在過(guò)生命。例如對(duì)在南極洲找到的一塊來(lái)自火星的隕石的分析表明，這塊石頭中存在著一些類(lèi)似細(xì)菌化石的管狀結(jié)構(gòu)。所有這些都繼續(xù)使人們對(duì)火星生命的是否存在保持極大的興趣。 質(zhì)量 6.421e+23 kg 赤道半徑 3,397.2 km 平均密度 3.94 gm/cm3 平均日距 227,940,000 km 自轉(zhuǎn)周期 24.6229 小時(shí) 公轉(zhuǎn)周期 686.98 天 赤道地表重力 3.72 m/sec2 赤道逃逸速度 5.02 km/sec 最低地表溫度 -140 ℃ 平均地表溫度 -63 ℃ 最高地表溫度 20 ℃ 大氣壓力 0.007 bars 大氣組成 二氧化碳 95.32% 氮 2.7% 氬 1.5% 氧 0.13% 一氧化碳 0.07% 水 0.03% 其他 0.000291%