太阳系中的火星

□ 刘家桐 闻新

火星在哪里？

火星是太阳系中从内到外的第四颗行星，与太阳的平均距离是2.28亿千米。天文学家将火星定义为 “内行星”中最外面的一颗，另外三颗内行星分别为水星、金星和地球。

在火星和木星轨道之间是小行星带，这些主要由岩石组成的小行星数以百万计，构成几条环绕太阳运行的巨大的环。

由于火星和地球在其空间轨道中所处的位置的不同，它们时而靠近，时而远离，大约每26个月，火星与地球接近一次，最近的相对距离约为5450万千米，最远的相对距离约为4.01亿千米。美国航宇局曾在火星与地球相对距离最近的时刻发射一颗飞船，飞到火星附近只需要6个月的时间。

火星在太阳系中的位置 地球和火星的轨道

火星外貌

我们从在地球上用肉眼观察火星，火星是一颗明亮的、略带红色的星星。如果使用天文望远镜观察火星时，火星比其他行星看起来更像地球，当然，从太空中看，地球是蓝色的，因为海洋使地球看起来是蔚蓝的。火星几乎是红色的，它的红色主要来源于铁锈红——火星土壤中富含氧化铁的矿物质。

当然，火星上也有许多比较暗的灰绿色斑块，这些斑块其实是分布在火星上的裸露岩石区域。有时，这些区域看上去会改变大小。因为这些区域可能被红色的火星灰尘覆盖，而覆盖程度在不断变化中。

像地球一样，火星的南北两极也有白色的冰盖。这两个冰盖的尺寸会随着火星气候的变化而变化。同样，火星的天空中也有白云，只是它比地球上的云稀薄了许多。当使用望远镜观察火星时，你会看到飘荡在火星表面的纤细的云。

铁锈红色的火星

火星的结构

火星的外部包裹着一层粗厚的岩石外壳，在这层外壳之下是炽热的地幔，它的温度极高，以至于其中的部分岩石都有可能熔化。在地幔以下，也就是火星的中央，是一个巨大的金属核心。火星的核心主要由铁构成，当然它也含有其他化学元素。

1996年11月7日，美国向火星发射了携带有观测和记录设备的“火星环球观测者”探测器。这使美国航宇局得以探究有关火星表面及其内部的很多奥秘。探测器传回的资料显示，火星的核有可能像地球一样部分处于熔融状态。地核内部的液态金属是导电的，它使地球拥有磁场，但令科学家困惑的是火星本身好像没有磁场。

火星的结构

火星的大气层

火星被一层密度只相当于地球大气密度百分之一的大气层所包裹。一般的行星大气层在行星表面产生的压强很大。但在火星表面的气压比地球上高空的气压还小。

火星大气的主要成分是二氧化碳。美国的“水手4”号和“海盗”号探测器发现火星大气中还有少量其他化学物质的存在。

由干冰（固态二氧化碳）和固态水组成的云经常出现在火星的天空上。由着陆在火星上的探测器拍摄的照片显示，火星的天空经常是浅桃红色的，这是因为含有红色微粒的火星尘土被火星上的风吹到了火星大气层中。

火星大气层

火星上的气候是怎样呢？

火星是一个比地球冷得多的星球。其表面的平均温度约为-60℃。在火星两极的冬天，温度可低至-125℃。在赤道附近，温度约为20℃。

当火星上温度最低时，火星大气中的水将结冰。然后，形成霜、雾等。在火星的两极有时会下鳞片状的由干冰构成的雪。因为火星上太冷以至于液态水很难存在，所以火星上不会下雨。

在火星表面会有速度约每小时10千米的风吹过。但是曾有探测器记录到火星表面刮起过速度达每小时90千米的狂风。酷似龙卷风的火星旋风会吹起红色的火星沙尘，甚至把整个火星表面覆盖上一层毯子似的沙尘。

火星天气良好（图左）和发生全球性沙尘暴（图右）

火星有多大呢？

无论是质量还是体积，与太阳系其他行星相比，火星算是一个相当小的行星。火星只比水星略大,而比金星、地球、木星、土星、天王星和海王星都要小。火星的赤道直径为6794千米，而地球的赤道直径为12756千米。火星的质量和密度也比地球小。

火星上的引力大约只有地球上的38%，如果你在地球上体重是100磅，那么你在火星上的重量大约是38磅，同时，你在火星上能比在地球上跳得高得多。

地球与火星的比较

火星的表面

火星有一个可以支撑你站立在上面的坚固表面。不过有趣的是火星南北半球的表面是截然不同的。

火星的北半球看起来很像地球上一些沙漠的平原。这些平原起源于很久以前流水及火山岩浆的冲刷。而火星的南半球有很多山脉，环形山也很多。多数环形山形成于几十亿年前的陨石对火星表面的撞击。

火星上有很多火山，其中某些火山还是太阳系中最大的几座火山。就像地球上夏威夷群岛的“盾状火山”一样，这些火山都非常宽，拥有非常长的斜坡。同时，火星还拥有太阳系中最长最深的峡谷。

火星的表面常覆盖着蜿蜒曲折的河道。它们看起来像是干涸的河床。而在火星的南北极，则像地球一样常年覆盖着白皑皑的冰盖。

火星表面真实情况

火星的公转和自转

太阳的引力促使火星以每秒24千米的速度环绕太阳运动。这一速度比地球每秒30千米的公转速度慢。因为火星的轨道半径比地球的大，所以火星上的一年相当于地球上的687天，这也是火星绕日公转一周所用的时间。

火星的轨道是椭圆形的，火星近日点距离太阳约2.07亿千米，远日点距离太阳约2.49亿千米。火星绕其自转轴自转一圈约24小时37分钟。

火星的运行轨道

下期预告

2008年，美国航宇局“火星侦察轨道探测器”发现了碳酸盐痕迹，与在陨石中已经发现的痕迹类似。在下期名为“火星的岩石地貌”的文章中将一一为您解读：火星大峡谷、火星的火山口、火星的季节、火星的河床……