摘要：火星，作为夜空中呈现红色的星球，因其与地球存在诸多微妙的相似性而持续受到广泛关注。它是太阳系由内向外的第四颗行星，也是地球轨道外侧的首颗行星，同时还是太阳系中轨...
火星，作为夜空中呈现红色的星球，因其与地球存在诸多微妙的相似性而持续受到广泛关注。它是太阳系由内向外的第四颗行星，也是地球轨道外侧的首颗行星，同时还是太阳系中轨道最靠外的岩石行星以及宜居带内最外侧的行星。尽管多年来关于火星的各类信息颇为丰富，但我们仍需全面且深入地认识这颗星球。以下将从其基本数据展开介绍：
这张自然色照片呈现了火星的真实色泽，由罗塞塔号于 2007 年 2 月拍摄。（ESA & MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA, CC BY-SA 3.0 IGO）
与太阳系其他行星相同，火星的轨道呈椭圆形，但其轨道形状的扁率显著高于地球。偏心率是衡量椭圆形状的关键参数，正圆的偏心率为 0，数值越大，椭圆形状越扁。地球轨道的偏心率为 0.0167，而火星轨道的偏心率达 0.0934，在太阳系八大行星中位居第二（水星轨道最扁，偏心率为 0.2056）。火星在近日点与远日点到太阳的距离差值可达 4250 万千米，而火星与地球之间的最小距离仅为 5570 万千米。
火星在轨道上的运行速度慢于地球，地球的平均运行速度为 29.78 千米 / 秒，最快可达 30.29 千米 / 秒，火星的运行速度为 24.07 千米 / 秒，最快为 26.50 千米 / 秒。火星的公转周期（恒星年）为 686.98 个地球日；其回归年，即两次经过自身 “春分点”（火星轨道平面与火星赤道面升交点）的时间间隔，为 686.973 个地球日。火星的会合周期为 779.94 天，指的是火星 - 地球 - 太阳三者位置重现一次的时间。
火星是距离地球最近的外行星，却并非太阳系中离地球最近的行星。火星与地球轨道半径的差距约为金星的 1.89 倍。仅从轨道形状、轨道距离和行星大小来看，金星与地球更为接近。而火星与地球的相似之处主要体现在自转方式上。
火星的恒星日（同一颗恒星连续两次在星空中升至最高处的时间间隔）为 24 小时 37 分 22 秒。其太阳日（太阳连续两次在星空中升至最高处的时间间隔）比恒星日稍长，平均为 24 小时 39 分 35 秒，即火星上的 “一天”。
和地球一样，火星也是倾斜着自转的，其自转轴与公转轨道面的夹角为 25.19°。因此，火星夜空中的北天极位于天鹅座天区，不过该区域附近没有可作为北极星的亮星。与地球相似的自转轴倾角，意味着火星也存在四季变化。但由于火星轨道的扁率更高，其四季长度差异十分显著。
尽管火星常被与地球作比较，但其质量（0.6412×10²⁴千克）仅为地球的 10.7%，约 9 个火星的质量才相当于一个地球的质量。火星的半径略超地球的一半，赤道半径（3396.2 千米）是地球的 53.2%，极半径（3376.2 千米）是地球的 53.1%。和地球一样，火星的赤道半径与极半径存在轻微差异，是一个肉眼难以察觉的椭球，且其形状比地球略扁。
地球与火星的大小比较。（NASA/JPL-Caltech）
在太阳系的四颗岩石行星中，火星的密度较为特殊，平均密度仅为 3933 千克 / 立方米，而水星、金星和地球的平均密度均在 5000 千克 / 立方米以上。因此，尽管火星的质量是水星的两倍，但其表面引力却与水星相近，均为 3.7 米 / 秒 ²，相当于地球表面引力的 38%。火星的逃逸速度（即离开火星前往其他行星所需的最低速度）为 5.03 千米 / 秒，不足地球逃逸速度的一半。这使得飞船从火星出发返回地球所需的燃料，少于从地球前往火星所需的燃料。
火星拥有以二氧化碳为主要成分的稀薄大气。由于火星上没有 “海平面”，通常以其平均半径所形成的球面作为标准面，该标准面的平均气压为 6.36 毫巴，约为地球标准大气压的 6%。火星的大气压会随季节发生明显波动，夏季时，冻结在极冠中的二氧化碳会进入大气，冬季时，大气中的二氧化碳又会回到极冠，因此夏季的大气压可达冬季的两倍。在火星表面，大气密度约为 0.02 千克 / 立方米，仅为地球空气密度的 1.5%。在如此稀薄的大气环境中，即便有狂风，其风力也远不及地球上同等风速下的风力。
火星在太阳系中占据着独特的位置，拥有自身的特点。它的位置和质量影响着星球的各个方面，使其成为一颗既与地球存在显著差异，又在诸多方面可与地球相互比较的行星。
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