火星

火星 (Mars)

2007.2.7更新

火星简介:

火星 - 太阳系八大行星的第四颗行星，介於地球与小行星群之间，距离太阳约1.52AU，体积大小仅为地球的1/6，而重量为地球的1/10. 为类地行星中距离太阳最远的. 火星古代又被称为荧惑，而英文Mars的意义为战神的意思.

火星的地形外观

由以往对於火星的观察，让人印象最深刻的，是可以直接由中型望远镜看到火星两极的白色极区，以及红色的表面，这意味着火星的大气并不浓厚，不像金星一样遮盖了整个表面. 火星距离地球的距离，仅次於金星，因此成为不错的研究题材，利用哈伯望远镜做观测，即可拍到火星表面的影像.

在探测船所拍摄的火星照片中，可以看到火星表面有如运河一般的痕迹，左边的照片，为火星中纬度的地区，可以很清楚的看到地表的刻痕.因此在早期的研究中，一度以为火星正面临着前所未有的乾旱时期，因此智慧生物火星人在表面建构了网状的输水网，将极区的水运往低纬地区灌溉，不过这个说法已经被推翻了. 经由更精确的照片资料显示，这些火星的"运河"，可能根本就没有水的存在. 至目前为止(2001年)，也没有发现火星上的高等生命活动.

火星表面地形极富变化，北半球有占总表面积３０％的年轻低洼平原，南半球是遍布陨石坑的古老高地，因此是个北低南高的不对称结构. 在火星的南北两极，有水冰及乾冰堆积而成的巨大极冠. 火星表面的极冠大部份为乾冰所构成的，在夏季时，会发现极冠的乾冰退缩，而冬季时极冠扩张. 地表还有奥林帕斯山以及水手峡谷等大型的地形构造.

奥林帕斯山为火星表面最巨大的火山，高达27公里，足足比地球上最高峰圣母峰高上叁倍. 山脉绵延600公里，约为台湾的1.5倍长. 而大型峡谷水手峡谷长超过4000公里，占火星周长的五分之一. 是非常显着的大型地形.

火星的表面环境　

由於科幻小说以及电影情节的影响，使得人类一直深深的认为，火星是人类第二颗可以掌握的行星，而在火星上，可能有火星人的存在.

在某些方面上，这可能是正确的，因为火星的表面环境是九大行星中最接近地球的. 虽然火星的大小与地球不相称，但是火星在自转轴偏向(25.19度，跟地球的23.44度相近)，自转速度(1.026个地球日)，以及表面温度(-140～20度，与地球的-50～50接近)，都与地球十分类似. 因此火星上也有与地球类似的四季之分，一天的时间与地球相似，大家不需要改变生活作息习惯，而温度看起来也较金星与水星宜人的多. 人们对於未来对火星的研究充满兴趣跟期待.

基於这些理由，NASA预定的火星观测计画中，每两年就会发射两艘探测船，作火星的探测工作. 另外之所以会选择每隔两年就发射火星探测船，是因为火星每两年就会接近地球一次，这时候火星探测船可以以最短的时间到达火星.

上图是美国Pathfinder计画於1997年7月4日抵达火星後，所拍摄的火星环境360度照片. 下方的部份为Pathfinder的火星基地，而前方有两个山峰相依在一起. 由图中可以看出火星的地表被褐色的沙所覆盖，还有许多石头散落在地表上. 火星的照片有一个特点，那就是看起来地平面很近. 这是由於火星很小的关系，曲率比较大，所以地平面很快就消失在眼前，产生这样的效果.

星体结构

据推测，火星中心有个以铁为主要成份的核，并含有硫、镁等轻元素，火星的核所占比例，应较地球小. 核的外层则厚厚地包覆着一层富含氧化镁的矽酸盐地函，表面为岩质的地壳. 火星的密度为类地行星中最低的，仅3.93g/cc.

大气结构

火星拥有稀薄的大气，约有９５％是二氧化碳、３％是氮气，与金星一样，以二氧化碳为主，但厚度相差很多，因此表面仍然冰冷. 而水蒸气仅占０.０３％，非常乾燥. 火星表面的平均气温很低，即使赤道一带也才摄氏零下５０度，极少的时间火星温度会在0度以上.

美国的卫星在长期监测火星表面的结果中发现，在火星表面常常会有大规模的沙尘暴发生，所涵盖的围甚至可达遍布全球的地步.

卫星

火星有弗伯斯和迪摩斯这两颗扁圆形的小卫星. 形状都不是圆形的.

	内侧的弗伯斯(Phobos)是２７Ｘ２１Ｘ１９公里的橄榄球形，以大约８小时的周期公转. 左边的图片为维京1号(Viking 1)探测船所传回的照片，可以看到左上方的大型坑洞斯地克尼，达10公里，大小约为其直径的1/2
	外侧的卫星迪摩斯(Deimos)是１５Ｘ１２Ｘ１１公里的椭圆体，以叁十小时左右的周期公转. 两颗卫星的公转方向和火星的自转方向相同。左边的图片为维京1号(Viking 1)探测船所传回的照片.

火星的观测资讯

火星的视直径变化亦很大，由合的 3.5秒到大冲的25.7秒，因此，一般小型的望远镜只能在每两年的冲附近才可观察到火星的极冠和灰暗区域. 火星的星等最高可达-2.8等，呈现明亮的橘红色，在双筒望远镜中为一个小橘点. 利用肉眼观察则可以看到一个偏红不易闪烁的亮星.

火星的公转周期为687天，大约是两年左右，因此火星的冲(接近地球)的发生约每两年才会发生一次. 这也是为什麽美国NASA每隔两年才发射两艘探测船到火星.

火星的探测计画

NASA未来对火星探测的计画仍然十分活跃,2007年-2009年预计将发射的火星探测船如下:

1. 2007年凤凰号探测船(PHOENIX): 凤凰号将在2007年的八月发射，预计在2008年5月25日到达火星，科学家仍然持续探测火星表面的冰与水的结构，这次发射的探测船将直接降落在火星的北极，对火星的冰帽与土壤进行深入的研究. 右图为凤凰号太空船登陆的想像图. 相关连结: NASA网页 http://mars.jpl.nasa.gov/missions/future/phoenix.html (英)
	图片来源:NASA
2. 2009年火星科学实验室(Mars Science Laboratory): NASA在2004年成功的发射两个登陆探测船後，预计在2009年的秋天发射科学实验室号太空船，2010年十月到达火星，并且将会继续收集火星表面的土壤分析火星表面的有机化学成分，相信将带来火星表面有机物宝贵的知识. 右图为火星科学实验室号的想像图. 相关连结: NASA网页 http://mars.jpl.nasa.gov/missions/future/msl.html (英)
	图片来源:NASA