全部答案

2018-11-05 01:33:36

•   火星是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径为地球的一半，自转轴倾角、自转周期相近，公转一周则花两倍时间。在西方称为战神玛尔斯，中国则称为“荧惑”。橘红色外表是因为地表的赤铁矿（氧化铁）。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体。
    二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠，会随着季节消长。
  火星概况
  　　火星(mars)是距太阳第4近，也是太阳系中第7  火星大行星。
  　　公转轨道：离太阳227940000 千米 (1。
    52 天文单位) 。
  　　太阳系八大行星之一，按离太阳由近而远的次序计为第四颗，比地球小，公转周期约687天，自转周期约24小时37分。
  　　公转周期：686。98天
  　　自转周期：24小时37分22秒
  　　行星直径：6794 千米
  　　质量： 64191亿20 吨,很重。
    
  　　赤道地表重力加速度： 3。72 m/sec2
  　　赤道逃逸速度： 5。02 km/sec
  　　火星大气密度只有地球的1%，非常干燥，温度低，表面平均温度零下63℃，水和二氧化碳易冻结，高级生命无法生存。
    
  　　火星被称为战神，这或许是由于它鲜红的颜色而得来的，所以火星有时被称为“红色行星”。（在希腊人之前，古罗马人曾把火星作为农耕之神来供奉。而好侵略扩张的希腊人却把火星作为战争的象征）而月份三月的名字也是得自于火星。
  　　  战神玛尔斯及火星符号火星古称荧惑，这是由于火星呈红色，荧光像火，在五行中象征着火，它的
  　　亮度常有变化；而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，情况复杂，令人迷惑，所以我国古代叫它“荧惑”，有“荧荧火光，离离乱惑。
    ”之意。
  　　火星在史前时代就已经为人类所知。由于它被认为是太阳系中人类最好的住所（除地球外），它受到科幻小说家们的喜爱。但可惜的是那条著名的被罗威尔“看见”的“运河”以及其他一些什么的，都只是如《火星公主》中的Barsoomian公主们一样是虚构的。
    
  　　  火星地貌第一次对火星的探测是由水手4号飞行器在1965年进行的。人们接连又作了几次尝试，包括1976年的两艘海盗号飞行器（左图为海盗号拍摄的照片）。此后，经过长达20年的间隙，在1997年的七月四日，火星探路者号终于成功地登上火星。
    
  　　火星的轨道是椭圆形。因此，在接受太阳照射的地方，近日点和远日点之间的温差将近160摄氏度。这对火星的气候产生巨大的影响。火星上的平均温度大约为218K（开尔文，温度单位，即从绝对零度-273。16℃开始的摄氏度）（-55℃，-67℉），但却具有从冬天的140K（-133℃，-207℉）到夏日白天的将近300K（27℃，80℉）的跨度。
    尽管火星比地球小得多，但它的表面积却相当于地球表面的陆地面积。
  　　除地球，火星是具有最多各种有趣地形的固态表面行星。其中不乏一些壮观的地形：
  　　  火星火山（奥林匹斯山）－ 奥林匹斯山脉：它在地表上的高度有24千米（78000英尺），是太阳系中最大的山脉。
    它的基座直径超过500千米，并由一座高达6千米（20000英尺）的悬崖环绕着（右图）；
  　　－ Tharsis: 火星表面的一个巨大凸起，有大约4000千米宽，10千米高；
  　　－ Valles Marineris: 深2至7千米，长为4000千米的峡谷群（标题下图）；
  　　－ Hellas Planitia: 处于南半球，6000多米深，直径为2000千米的冲击环形山。
    
  　　  火星表面火星的表面有很多年代已久的环形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。环形山的成因有很多：如陨石撞击坑，火山口。
  　　在火星的南半球，有着与月球上相似的曲型的环状高地（左图）。
    相反的，它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成。这些平原的形成过程十分复杂。南北边界上出现几千米的巨大高度变化。形成南北地势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知（有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的）。最近，一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。
    这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决。
  　　火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的。一般认为它的核心是半径为1700千米的高密度物质组成；外包一层熔岩，它比地球的地幔更稠些；最外层是一层薄薄的外壳。
    相对于其他固态行星而言，火星的密度较低，这表明，火星核中的铁（镁和硫化铁）可能含带较多的硫。
  　　如同水星和月球，火星也缺乏活跃的板块运动；没有迹象表明火星发生过能造成像地球般如此多褶皱山系的地壳平移活动。由于没有横向的移动，在地壳下的巨热地带相对于地面处于静止状态。
    再加之地面的轻微应力，造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是，人们却未发现火山最近有过活动的迹象。虽然，火星可能曾发生过很多火山运动，可它看来从未有过任何板块运动。
  　　  火星火星上曾有过洪水，地面上也有一些小河道，十分清楚地证明了许多地方曾受到侵蚀。
    在过去，火星表面存在过干净的水，甚至可能有过大湖和海洋。但是，由于火星引力小，水蒸成气体，这些东西只存在很短的时间，而且据估计距今也有大约四十亿年了。（Valles Marneris不是由流水通过而形成的。它是由于外壳的伸展和撞击，伴随着Tharsis凸起而生成的）。
    
  　　在火星的早期，它与地球十分相似。像地球一样，火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石。但由于缺少地球的板块运动，火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中，从而无法产生意义重大的温室效应。因此，即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置，火星表面的温度仍比地球上的冷得多。
    
  　　火星的那层薄薄的大气主要是由余留下的二氧化碳（95。3%）加上氮气（2。7%）、氩气（1。6%）和微量的氧气（0。15%）和水汽（0。03%）组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴（比地球上的1%还小），但它随着高度的变化而变化，在盆地的最深处可高达9毫巴，而在奥林匹斯山脉的顶端却只有1毫巴。
    但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴。火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应，但那些仅能提高其表面5℃的温度，比我们所知道的金星和地球的少得多。
  　　  冰水层火星的两极永久地被固态二氧化碳（干冰）覆盖着。
    这个冰罩的结构是层叠式的，它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成。在北部的夏天，二氧化碳完全升华，留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过，所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层（左图）。这种现象的原因还不知道，但或许是由于火星赤道面与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的。
    或许在火星表面下较深处也有水存在。这种因季节变化而产生的两极覆盖层的变化使火星的气压改变了25%左右（由海盗号测量出）。
  　　但是最近通过哈勃望远镜的观察却表明海盗号当时勘测时的环境并非是典型的情况。火星的大气现在似乎比海盗号勘测出的更冷、更干了。
    
  　　海盗号尝试过作实验去决定火星上是否有生命，结果是否定的。但乐观派们指出，只有两个小样本是合格的，并且又并非来自最好的地方。以后的火星探索者们将继续更多的实验。
  　　一块小陨石（SNC陨石）被认为是来自于火星的。
    
  　　1996年8月6日，戴维·朱开(David McKay) 等人宣称，在火星的陨石中首次发现有有机物的构成。那作者甚至说这种构成加上一些其他从陨石中得到的矿物，可以成为火星古微生物的证明。
  　　如此惊人的结论，但它却没有使有外星人存在这一结论成立。
    自以戴维·朱开发表意见后，一些反对者的研究也被发布。但任何结论都应当“言之有理，言之有据”。在没有十分肯定宣布结论之前仍有许多事要做。
  　　在火星的热带地区有很大一片引力微弱的地方。这是由火星全球勘测员在它进入火星轨道时所获得的意外发现。
    它们可能是早期外壳消失时所遣留下的。这或许对研究火星的内部结构、过去的气压情况，甚至是古生命存在的可能都十分有用。
  　　在夜空中，用肉眼很容易看见火星。由于它离地球十分近，所以显得很明亮。迈克·哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置。
    越来越多的细节，越来越好的图表将被如星光灿烂这样的天文程序来发现和完成。
  编辑本段
  火星的观测史
  　　火星的火红色，自古就吸引着人们，而希腊更是称之为战神。此时人们观测火星就和其他天体般，大部分是为了占星，而为了科学目的主要在十七世纪之后，如开普勒探索行星运动定律时就是依据了第谷积累的大量而精密的火星运行的观测资料。
    
  　　乔瓦尼·斯加帕雷里所绘之火星地图。望远镜发明后，人们对火星可以进行更进一步的观测。第一个使用望远镜观测星空的伽利略所见的火星只是一个橘红小点，然而随着望远镜的发展，观测者开始辨别到一些明暗特征。惠更斯依此测出火星自转周期约为24。
    6小时，他亦为首次纪录火星南极冠的人。一开始由于各人各自观测，意见亦不一致，地名也未统一（例如用绘制者名字命名）。后来意大利的乔瓦尼·斯加帕雷里（Giovanni Schiaparelli）统合了各家说法而绘制了一个较可信的地图，地名取自地中海、中东等的地名和圣经等作为来源，而其余则依照旧有的观念：暗区被认为是湖（lacus）海（mare）等水体，如太阳湖（Solis Lacus——Lake of the Sun）、塞壬海（Mare Sirenum——the Sea of Sirens）、最明显的暗大三角——大塞地斯（Syrtis Major）；而亮区则是陆地，如亚马逊（Amazonis）。
    这个命名系统一直延续下来。
  　　  火星当时，斯加帕雷里和同期观测者一样，观察到了火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线，因为对于暗区是水体的传统，这些细线命名为水道（canali）。而后来观察到暗区会在冬季时缩小、夏季时扩张，有人提出暗区是植物覆盖、而暗区的扩大缩小则是消长所引起的，改变以往认为暗区是水的说法。
    帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lowell）亦观察到，并宣称那些“水道”其实是人工挖掘的“运河”，用来灌溉植物，因为水道应太细不可见，而看到的细线应是灌溉出的大片植物。风靡大众的火星科幻和火星人即源于此。不过这些细线大多已证明是不存在的，部分则是峡谷或陨石坑后延伸出的深色沙子。
    而火星表面颜色的改变则是因为沙被风吹移，或发生火星尘暴。
  编辑本段
  火星表面发现7个奇特洞穴
  　　火星探索近期捷报频传。“火星探测轨道飞行器”和“机遇”号火星分别发现火星表面曾有水以及火星  火星表面7个奇特洞穴可能有地下水的线索。
    日前，美国科学家借助“奥德赛”探测器又在火星上发现了奇特洞穴。
  　　据美国媒体报道，美国地质探测局科学家日前在休斯顿举行的月球和行星科学会议上报告说，他们通过美国宇航局“奥德赛”火星探测器发回的图片，在火星表面辨认出了七个洞穴。
    
  　　这七个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面。洞口宽度在100米到252米之间。由于洞口基本观测不到洞底，科学家们只能估算出这些洞至少有80米到130米深。
  　　这些洞穴的发现具有重要意义。首先，如果火星上曾有原始生命形式存在，这些洞穴可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。
    其次，如果条件适宜，这些洞穴将来可能作为人类登陆火星之后的居住点。
  编辑本段
  火星的地理
  　　火星和地球一样拥有多样的地形，有高山、平原和峡谷。由于重力较小等因素，地形尺寸与地球相比亦有不同的地方。
    南北半球的地形有着强烈的对比：北方是被熔岩填平的低原，南方则是充满陨石坑的古老高地，而两者之间以明显的斜坡分隔；火山地形穿插其中，众多峡谷亦分布各地，南北极则有以干冰和水冰组成的极冠，风成沙丘亦广布整个星球。而随着卫星拍摄的越来越多，更发现很多耐人寻味的地形景观。
    
  　　火山 火星的火山和地球的不太一样，除了重力较小使山能长的很高之外，缺乏明显的板块运动，使火山分布是以热点为主，不像地球有火环的构造。火星的火山主要分布于塔尔西斯高原、埃律西姆地区和零星分布于南方高原上，例如希腊平原东北的泰瑞纳山（Tyrrhena Patera）。
    
  　　地形图中，在西半球耸立一个醒目的特征，中央即为塔尔西斯高原，高约14公里，宽过6500公里，伴随着盛行火山作用的遗迹，包含五座大盾状火山，包括太阳系最高的奥林帕斯山，有21。287
  　　  火星地形公里高，550公里宽。
    其他四座包括艾斯克雷尔斯山、帕弗尼斯山、阿尔西亚山和亚拔山－－以体积和1600公里的直径来看是太阳系最大的山。在大火山之间亦散布著零星的小火山。
  　　在火星的另一端还有一个较小的火山群，以14。127公里高的埃律西姆山为主体，北南各有较矮的赫克提斯山和欧伯山。
    
  　　峡谷 一提到火星的峡谷，可能会认为是由水造成的，但事实不只如此。除了水，还有由火山活动形成的。由水造成的又可能是洪水短时间冲刷成的、稳定的流水侵蚀成的、或由冰川侵蚀而成；而火山活动所喷发的熔岩流亦可造成熔岩渠道（Lava Channel）。
    另一个例子则是地壳张裂造成，如水手峡谷。
  　　水与冰 火星的低压下，水无法以液态存在，只在低海拔区可短暂存在。 而冰倒是很多，如两极冰冠就包含大量的冰。2007年三月，NASA就声称，南极冠的冰假如全部融化，可覆盖整个星球达11米深。
    另外，地下的水冰永冻土可由极区延伸至纬度约60°的地方。
  　　推论有更大量的水冻在厚厚的地下冰层（cryosphere），只有当火山活动时才有可能释放出来。史上最大的一次是在水手谷形成时，大量水释出，造成的洪水刻划出众多的河谷地形，流入克里斯平原。
    另一次较小但较近期的一次，是在五百万年前科伯洛斯槽沟（Cerberus Fossae）形成时，释出的水在埃律西姆平原（Elysium Planitia）形成冰海，至今仍能看见痕迹。 对于于火星上有冰存在的直接证据在2008年6月20日被凤凰号发现，凤凰号在火星上挖掘发现了八粒白色的物体，当时研究人员揣测这些物体不
  　　  火星北极是盐(在火星有发现盐矿)就是冰，而四天后这些白粒就凭空消失，因此这些白粒一定升华了，盐不会有这种现象。
     火星全球勘测者所照的高分辨率照片显示出有关液态水的历史。尽管有很多巨大的洪水道和具有树枝状支流的河道被发现，还是没发现更小尺度的洪水来源。推测这些可能已被风化侵蚀，表示这些河道是很古老的。火星全球勘测者高解析照片也发现数百个在陨石坑和峡谷边缘上的沟壑。
    它们趋向坐落于南方高原、面向赤道的陨石坑壁上。因为没有发现部分被侵蚀或被陨石坑覆盖的沟壑，推测他们应是非常年轻的。
  　　有个特别引人注目的例子。短短6年，这个沟壑又出现新的白色沉积物。NASA火星探测计划（Mars Exploration Program）的首席科学家麦克·梅尔（Michael Meyer）表示，只有含大量液态水才能形成这样的样貌。
    而水是出自降水、地下水或其他来源仍是一个疑问。不过有人提议，这可能是二氧化碳霜或是地表尘埃移除造成的。
  　　另外一个关于火星上曾存在液态水的证据，就是发现特定矿物，如赤铁矿和针铁矿，而这两者都需在有水环境才能形成。
  　　2008年7月31日，美国航空航天局科学家宣布，凤凰号火星探测器在火星上加热土壤样本时鉴别出有水蒸气产生，也有可能是太阳烤干了，因为火星离太阳近，从而最终确认火星上有水存在。
    
  编辑本段
  NASA发现火星存在板块运动
  　　根据一项研究表明，板块运动在火星地质历史中可能占有重要地位，这一观点和传统看法相悖。此前科学界一般认为由于火星太小，其较快的内部冷却速度不允许它存在板块活动。
    
  　　在这项研究中，科研人员认为火星奥林匹斯火山西北侧的一大片区域可能保存着板块活动的证据。这片区域存在大量的山脊和断崖。
  　　华人地质学家，加州大学洛杉矶分校教授尹安是这项研究的负责人，他说：“这是火星在过去25万年间存在板块活动的证据”。
    传统观点认为火星由于体积质量均远小于地球，内部会很快冷却，因此在较近的历史时期不应当存在需要靠岩浆驱动的板块活动。
  　　但是尹安教授认为他已经找到了切实的证据来证明火星表面的很多地貌特征和板块活动有关，甚至今天仍在发生作用。
    
  　　美国太空网的报道称，如果这一研究结果获得证实，它将大大增加火星上存在生命的可能性。因为板块运动将有助于碳循环的进行，而碳是构成生命必不可少的元素。
  　　尹安教授在上个月召开的美国地球物理学联合会会议上报告了他的发现。
    他说：“人们认为火星上存在板块运动，但是我认为我有证据来证实它的存在。”
  　　他的研究主要借助于两艘美国火星探测飞船拍摄的图像，即火星奥德赛和火星勘测轨道器。
  　　尹安教授表示，很多的图像之前都没有得到详细的研究。
    这些图像中显示大量的断崖、褶皱和阶地构造，如果这些构造放到地球上，将是地质学家眼中经典的板块运动特征。
  　　另外一些照片中有弯弯曲曲的沟槽，这同样和构造运动有关系。他说：“这是典型的活跃构造活动的表现。所有这一切，如果放在地球上，你会毫不犹豫地指出，说它是活跃的。
    ”
  　　一般情况下，研究人员倾向于将这些地貌特征归结于诸如滑坡等事件，但尹安教授绝非唯一一位认为火星存在板块运动的科学家。
  　　他们中有一部分专家认为火星表面那一长串笔直的火山锥就是板块活动的表现。其中最明显的一处就是位于奥林匹斯山附近的三座巨型火山，它们一起构成了火星塔尔西斯高原的主体。
    这也是尹安教授重点关注的区域。
  　　研究中，尹安教授同样注意到了火星表面巨大的水手谷，这是太阳系中最大的峡谷系统，长2800英里(4500公里)，深达7英里(11000米)。此项研究同样将其视作一处构造地貌。[1]
  编辑本段
  人类探测火星的意义
  　　1996年，著名天文学家卡尔·萨根在应NASA（美国宇航局）要求而写的报告中列举了探测火星的理由：
  　　1．火星是地球上人类可以探索的最近行星；
  　　2．大约40亿年以前, 火星与地球气候相似, 也有河流、湖泊甚至可能还有海洋, 未知的原因使得火星变成今天这个模样。
    探索使火星的气候变化的原因, 对保护地球的气候条件具有重大意义；
  　　3．火星有一个巨大的臭氧洞, 太阳紫外线没遮拦地照射到火星上。可能这就是海盗1号、海盗2号未能找到有机分子的原因。火星研究有助于了解地球臭氧层一旦消失对地球的极端后果。
    
  　　4．在火星上寻找历史上曾经有过的生命的化石, 这是行星探测中最激动人心的目的之一, 如果找到, 就意味着只要条件许可生命就能在宇宙中行星上崛起；
  　　5．查明今日火星上有无绿洲, 绿洲上有无生命以及生命存在的形式类型；
  　　6．火星探测是许多新技术的试验场地, 这些技术包括大气制动利用火星资源产生氧化剂和燃料返程用遥控自动仪和取样远程通讯等；
  　　7．虽然南极陨石提供了火星上少数未知地域的样本, 但只有空间探测才能窥其全貌；
  　　8．从长期来看, 火星是一个可供人们移居的星球；
  　　9．由于历史的原因, 公众对火星探测的支持和共鸣是任何其它空间探测对象难以相比的火星探测是进行国际合作的理想项目
  　　水与冰
  　　火星的低压下，水无法以液态存在，只在低海拔区可短暂存在。
     而冰倒是很多，如两极冰冠就包含大量的冰。2007年三月，NASA就声称，南极冠的冰假如全部融化，可覆盖整个星球达11米深。另外，地下的水冰永冻土可由极区延伸至纬度约60°的地方。
  　　推论有更大量的水冻在厚厚的地下冰层（cryosphere），只有当火山活动时才有可能释放出来。
    史上最大的一次是在水手谷形成时，大量水释出，造成的洪水刻划出众多的河谷地形，流入克里斯平原。另一次较小但较近期的一次，是在五百万年前科伯洛斯槽沟（Cerberus Fossae）形成时，释出  火星的水在埃律西姆平原（Elysium Planitia）形成冰海，至今仍能看见痕迹。
     对于于火星上有冰存在的直接证据在2008年6月20日被凤凰号发现，凤凰号在火星上挖掘发现了八粒白色的物体，当时研究人员揣测这些物体不是盐(在火星有发现盐矿)就是冰，而四天后这些白粒就凭空消失，因此这些白粒一定升华了，盐不会有这种现象。 火星全球勘测者所照的高分辨率照片显示出有关液态水的历史。
    尽管有很多巨大的洪水道和具有树枝状支流的河道被发现，还是没发现更小尺度的洪水来源。推测这些可能已被风化侵蚀，表示这些河道是很古老的。火星全球勘测者高解析照片也发现数百个在陨石坑和峡谷边缘上的沟壑。它们趋向坐落于南方高原、面向赤道的陨石坑壁上。
    因为没有发现部分被侵蚀或被陨石坑覆盖的沟壑，推测他们应是非常年轻的。
  　　有个特别引人注目的例子。短短6年，这个沟壑又出现新的白色沉积物。NASA火星探测计划（Mars Exploration Program）的首席科学家麦克·梅尔（Michael Meyer）表示，只有含大量液态水才能形成这样的样貌。
    而水是出自降水、地下水或其他来源仍是一个疑问。不过有人提议，这可能是二氧化碳霜或是地表尘埃移除造成的。
  　　另外一个关于火星上曾存在液态水的证据，就是发现特定矿物，如赤铁矿和针铁矿，而这两者都需在有水环境才能形成。
  　　2008年7月31日，美国航空航天局科学家宣布，凤凰号火星探测器在火星上加热土壤样本时鉴别出有水蒸气产生。
    
  编辑本段
  人类探测火星的历史。

  全部
  

  y***

  2018-11-05 01:33:36

  0 0 评论

  分享
  提交评论