火星的岩石地貌

□ 谢磊 闻新

火星的大气层是否发生过变化？

40亿年前，火星的大气层比现在厚。从火星的地貌判断，那些类似河床的遗迹（如右图所示）证明火星上曾有河流。2004年，美国航宇局发射了两个火星漫游车“勇气”号和“机遇”号。这两个“双胞胎”火星车分别着陆火星，并在火星表面旅行和拍照，勘测了大量的火星岩石和土壤化学成分, 找到了火星大气层变化的证据。

根据探测数据，40亿年前，火星上曾有液体水存在。液体水的存在，表明火星在远古时代拥有比现在更厚的大气层。这层厚厚的大气曾把热量保留在火星表面，致使火星表面足够的温暖，让水维持液体状态。

火星上干涸的河床

火星上最大的峡谷有多大？

火星上的“水手谷”如同一道巨大的“伤疤”

“水手谷”是火星上一个巨大的峡谷群，在火星赤道附近绵延4000多千米。1971年，美国发射的探测器“水手”9号首次发现了它。

相比“水手谷”，地球上那些所谓的大峡谷是如此渺小。 构成“水手谷”的峡谷群，最宽处100千米，最深处10千米。在“水手谷”中心有三条大峡谷，形成了一个600千米宽的巨大缺口。而地球大裂谷平均只有1.6千米深，绵延也不过446千米，最宽处也只有29千米。

科学家们认为：在几十亿年前，火星地壳由于表面张力过大引起分裂，形成了“水手谷”。40亿年前，“水手谷”可能还有水在流淌。

火星上最大的火山有多高？

太阳系中最大的火山的来自火星。在火星赤道上一个名叫塔西斯高地的地方，有4座大火山，其中最大的是奥林匹斯火山。

奥林匹斯火山高约25千米，半径约600千米，比地球上最高的珠穆朗玛峰还要高出两倍多。早期天文学家认为奥林匹斯山山顶的白色物质是白雪。现在科学家们确认，白色物质不是白雪，而是云朵。

目前，科学家还不能确定这些大火山最近一次爆发的时间，也许有一亿多年未曾爆发过了。而火星上的其他小火山，从岩浆流上看，在大约200万年前曾喷发过。科学家预测，在将来某个时刻，火星上的那四座大火山的岩浆会再次喷射出来。

太阳系里最高的火山——奥林匹斯山峰

火星上最大的陨石坑有多大？

火星有整个太阳系中最大的陨石坑——赫拉斯盆地，它差不多和美国的加勒比海一样大。赫拉斯盆地半径约2300千米、深约9千米，相比之下，地球上最大陨石坑半径约为300千米。

火星上的陨石坑要比我们发现的其他星球上的陨石坑（包括月球上的）都要平坦和光滑，这是因为月球上没有风和气候变化等，而火星上有风和大气侵蚀着这些陨石坑。许多火星陨石坑周围的岩石是从陨石坑中溅出来的，因为当陨石撞击火星形成陨石坑时产生大量的热，这些热使火星地下的冰融化，湿润的泥土被溅出到陨石坑周围。

火星上有河流吗？

1971年，美国的“水手”9号探测器从火星传回了火星干涸河床的图片，这些图片首次证明火星上曾有水流淌过。不过，这些河流流淌在40亿年之前。

从图像上看，一些干河道有2000多千米长，100多千米宽。科学家们认为这些河道可能是在火星发洪水时形成的。无论是在火星

表面，或是在火星的内部，大量的水流进溪流，然后所有的这些水冲刷着火星表面，最终形成了这些河道。

空间探测器同时还发现其他一些关于火星曾经存在液态水的迹象。从陨石坑壁上的小沟槽看，在过去的几百万年里水已经从火星表面逃逸出去了。还有一些证据显示火星上曾经还有过大型的湖泊和海洋。

火星上的河床

火星两极是由什么物质组成的？

火星两极

火星南北两极的极冠是由固态二氧化碳和水冰构成的，表面一层是固态二氧化碳，地下一层是水冰。火星北极冠的水冰更多，而火星南极冠固态二氧化碳更多。

在火星冬季，大气中的气态二氧化碳凝华，覆盖冰的表面。在火星春夏，这些固态二氧化碳又升华进入大气中。这个过程导致火星两极冠总是发生季节变化。

在火星的冬季，南极冠可以蔓延半个火星南半球。在夏季，这些极冠几乎全部消失。然而，北极冠的大小变化却没有南极冠那么明显，因为无论是在冬季还是夏季，火星北半球总是比南半球寒冷得多。

在北半球，沙丘环绕着极冠，这些层状物质看上去就像尘土和冰，一阶一阶地环绕着极冠。

火星有四季变化吗？

当行星自转轴倾斜时，行星表面上的光照量在一年里会不断变化。例如，就地球而言，北半球处在夏季时，南半球却是冬季。

像地球一样，火星在一年期间也有春夏秋冬四季更替。火星自转轴倾角大约为25度，与地球接近，因此也有四季。但火星上每个季节都是地球的两倍长，这是因为火星公转周期是地球两倍

火星的一年四季

目前火星上还有多少水？

火星两极的巨大冰盖下埋藏着大量水冰

火星目前还有很多水，不过绝大部分都被冰冻在火星两极的内部，以冰冻的土壤形式存在，也称为“永久冻土”。

假如火星上的水冰全部融化，火星表面将会形成一片浅海。科学家们估计这片浅海平均深度可达90米，这些水大部分是来自北极的冰盖。

2001年升空的“火星奥德赛号”探测器载有可以探测火星地下水的仪器，用于探测藏火星土壤一米深处的水冰。因为火星深处的温度高于冰点，科学家认为有大量未知的液态水可能存在于火星深处。

下期预告

下期主题为“移民火星”，主要围绕着人类会不会移民火星、地球上的火星碎片、探测火星的使命、火星有几个自然卫星、火星和地球曾经是否一样、人类对火星的遐想等问题进行介绍。