火星的神秘面纱_火星资讯

摘要：火星是否存在火焰？这颗红色星球上究竟有何奥秘？本文将以专业视角，为您揭开火星的神秘面纱，进行系统的科普解析。作为太阳系中四颗类地行星之一，火星是距离太阳第四近的...

火星是否存在火焰？这颗红色星球上究竟有何奥秘？本文将以专业视角，为您揭开火星的神秘面纱，进行系统的科普解析。

作为太阳系中四颗类地行星之一，火星是距离太阳第四近的行星，同时也是太阳系中仅次于水星的第二小行星。图源：Staci L. Tiedeken, NASA’s Goddard Space Flight Center。自远古时代起，火星便为人类所知晓，因其独特的外观而被赋予 “红色星球” 的别称。迄今为止，已有数十项太空探索任务以火星为目标，若一切顺利，它有望成为人类航天员首个登陆的地外行星。接下来，我们将深入探讨火星的诸多特性，并解答关于这颗红色星球的常见问题。火星科普.jpg

火星基础参数

行星分类：类地行星
半径：3,396 km
质量：6.417 × 10²³ kg
远日点：249,200,000 km
近日点：206,600,000 km
与地球平均距离：225,000,000 km
表面温度：-143℃~35℃
太阳日：24 小时 39 分 35 秒
自转周期：24 小时 37 分 22 秒
公转周期：686.98 天
年龄：45 亿 3 千万年
名称起源：源自古罗马神话中的军神

火星的体积规模

火星是太阳系中第二小的行星，仅大于水星。通过具体数据，我们可以将其与地球进行直观对比。

火星的直径为 6,792km，赤道周长达 21,326km。若以 100km/h 的速度沿火星赤道环绕一周，大约需要 9 天时间。显然，火星比地球小，其直径约为地球直径（12,742km）的一半，同时约为月球直径（3,474km）的两倍。

火星的轨道与自转情况

太阳系内所有行星都有各自的公转和自转周期，公转周期决定了行星上 “一年” 的长度，自转周期则决定了 “一天” 的昼夜时长。下面来了解火星绕太阳运行的速度以及自身的自转速度。

由于火星与太阳的距离比地球更远，它绕太阳公转一周所需的时间更长，火星上的一年约为 687 个地球日，相当于 1.88 个地球年。而火星绕自身地轴自转的速度与地球接近，因此两者的昼夜时长相差不大。火星上的一天（称为火星日或 Sol）为 24 小时 39 分钟，比地球的一天长 39 分钟。

季节的形成源于行星自转轴的倾斜。火星的赤道平面倾角为 25.2°，与地球赤道平面约 23.5° 的倾角十分接近，所以火星也有春、夏、秋、冬四季。不过，由于火星绕太阳公转一周约需两个地球年，其每个季节的时长约为地球的两倍。

火星的距离信息

火星是距离太阳第四近的行星，也是地球的近邻之一，另一颗近邻是金星。

火星的轨道离心率较高，这使得其近日点和远日点的距离差异显著，分别为 2.066 亿公里和 2.492 亿公里。平均而言，火星与太阳的距离为 2.28 亿公里，相当于 1.5 个天文单位。

火星与地球之间的距离处于不断变化之中，最远距离可达 4.01 亿公里，最近距离为 5460 万公里，但如此近的距离在历史记录中尚未出现过。2003 年，火星与地球曾达到较近的距离，约为 5570 万公里。

前往火星的旅行时间因出发时机而异。向火星发射宇宙飞船的最佳时间是在火星与地球距离最近时刻的约三个月前，这种时机出现在火星冲日前后，大约每两年一次。据美国国家航空航天局（NASA）介绍，前往火星的旅程大约需要 9 个月。水手 6 号和水手 7 号曾实现较快的火星之旅，分别耗时 5 个月和 4 个月，但这两个飞行器采用近天体探测飞行方式，无需进行环绕、登陆及运送火星探测器，因此无需减速。“毅力号”（Perseverance）火星探测器则花费了约 7 个月抵达火星。

火星探索历程

作为地球的近邻，火星一直是众多太空探索和科研任务的目标。自 1960 年以来，约有 50 项向火星发射探测器的任务，其中成功的约占一半。以下是一些重要的探索任务。

1971 年，NASA 的水手 9 号火星探测器进入火星轨道，成为首个环绕其他行星的探测器。它完成了火星表面 85% 的测绘工作，并向地球传送了超过 7000 张照片。同年发射的前苏联火星 2 号探测器是首个到达火星表面的人造物体，但由于接近火星时速度过快，且降落系统出现误动作，最终直接撞击在火星表面。

1976 年，NASA 的海盗 1 号成功在火星着陆，在 1976 年至 1982 年的 6 年间，通过遥控向地球传回了超过 57000 张照片。1997 年，作为火星探路者计划的一部分，NASA 的旅居者号（Sojourner）火星车抵达火星，成为首个在地球外行星表面活动的火星车。它工作了 83 个火星日，开展了大量科学测量和图像拍摄工作。

2004 年，NASA 的勇气号（Spirit）与机遇号（Opportunity）火星车抵达火星，它们的任务是研究火星的气候历史，寻找过去存在水分活动的证据。最初任务计划持续 90 天，但这两辆火星车的工作时间远超预期，勇气号一直工作到 2010 年，机遇号则在 2018 年停止工作。

图解：勇气号于火星古谢夫环形山拍摄的日落。图源：NASA/JPL/Texas A&M/Cornell

2012 年，NASA 的好奇号（Curiosity）火星车抵达火星的盖尔陨石坑。它通过对火星气候和地质信息的调查，发现火星曾经具备适合微生物生存的条件。截至目前，好奇号的工作时间已超过 3000 个火星日，且仍在持续工作中。

2021 年，中国的首个火星车在天文 1 号任务中成功着陆火星，这辆名为 “祝融号” 的火星车成为首个非 NASA 发射却在火星上活动的火星车。同年，NASA 的毅力号（Perseverance）火星车也在火星着陆，与它一同参与火星探索任务的还有被称为 “机智” 号（Ingenuity）的火星直升机。2021 年 4 月 19 日，机智号火星直升机创造了历史，实现了首次在其他星球上的动力控制飞行。

火星的构成成分

和水星、金星、地球等其他三颗类地行星一样，火星是一颗由岩石构成的天体。下面详细了解这颗行星的物理特征。

约 45 亿年前，星际气体和巨大的尘埃云因自身重力崩塌，在原始行星圆盘上逐渐展平，火星与其他岩石行星就在这个圆盘内形成，而气态巨行星则位于年轻太阳系的外侧区域。

火星具有核心、地幔和地壳的分层结构。其核心由铁、镍和硫组成，周围是岩石构成的地幔，地壳则由铁、镁、铝、钙、钾等元素构成。

火星表面主要由玄武岩组成，土壤中的氧化铁广泛覆盖在表面，使这颗行星呈现出独特的红色。火星表面有许多与地球相似的特征，如山谷、沙漠、高山、极地冰冠等，甚至还存在一些远古的三角洲，这表明火星在过去是一颗富含水的行星。

火星的大气层远比地球稀薄，主要由二氧化碳（占 95%）组成。而地球的大气层富含氮气和氧气，因此人类无法在火星上直接呼吸。不过，2021 年 4 月，NASA 的毅力号火星车成功将火星大气中的一小部分转化为氧气，这项技术未来或许能为宇航员提供可呼吸的空气。

火星的卫星

火星拥有两颗卫星，分别是火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos），它们由美国天文学家阿萨夫・霍尔于 1877 年发现。火星的卫星是太阳系中最小的卫星之一，以地球的卫星月球为例，其直径是火星最大卫星火卫一的 100 倍以上。与月球类似，火星与火卫一、火卫二的轨道运动保持同步自转，因此这两颗卫星总是以同一面朝向火星。

图解：火卫一与火卫二的粗略尺寸比较。图源：NASA/HiRISE/ MRO/ LPL (U. Arizona)

近期天文事件

2022 年 6 月 23 日发生了火星合月现象。北京时间凌晨 2:16（6 月 22 日格林尼治标准时间 18:16），新月与 0.5 级的火星相伴，两者在双鱼座位置相会，间距为 1°，附近还有 - 2.2 等的木星。

北半球的观测者在日出前几个小时，可在正上方地平线处观赏到闪耀的月亮和红色的火星。在南半球，月球和火星于当地时间凌晨 1 点至 2 点左右升起，整夜高悬夜空，横跨天际。

常见问题解答

火星的引力大小：火星的引力比地球小 62%，这意味着在地球上体重 80 公斤的人，到了火星上体重仅为 30 公斤。人类在火星上行走会更为轻松，但这种低重力环境可能会导致未来的火星定居者出现肌肉退化、骨质疏松症及其他不适症状。
火星的颜色：火星表面的主要颜色为红色，这是由于土壤中的氧化铁（即通俗所说的铁锈）广泛覆盖在行星表面所致。此外，火星还呈现出金色、棕色和棕褐色等其他颜色。
火星的温度：总体而言，火星是一个极其寒冷的星球，平均温度为 - 62℃。不过，据 NASA 喷气推进实验室的科学家迈克尔・米什纳（Michael Mischna）表示，火星上的温度感受与地球不同。由于火星上几乎没有水蒸气和空气分子，火星上的 - 70℃感觉起来与地球上的 - 34°C 更为接近。若想深入了解火星的温度条件，可查阅 NASA 制作的信息图。
图解：勇气号背阴处的温度曲线（左前避险摄像头），横轴为勇气号以火星日为单位的工作日期，纵轴为温度。图源：NASA/JPL-Caltech/Cornell/NMMNH
火星上的火星车探测器：截至 2022 年 6 月，火星上共有 6 辆火星车。其中，旅居者号、勇气号、机遇号、好奇号和毅力号属于 NASA，另一辆祝融号则属于中国国家航天局。