天文知识之火星-简单篇

零度星系

第二章 太阳系的行星成员

我们太阳系的行星成员目前主要包括：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等八大行星，早期的冥王星已经被降级为矮行星系列。至于海王星外围轨道上是否还存在满足行星定义的天体，目前还未发现。

这些行星成员我们又分为三大类，第一种是类地行星（岩石行星），主要由硅酸盐岩石组成，它们分别是水星、金星、地球、火星。第二种是类木行星（气态巨行星），主要由氢和氦组成的气体构成，它们分别是木星和土星。第三种是冰巨行星，主要由水、氨与甲烷组成的冰状固体构成，分别是天王星和海王星。

我们按离太阳的距离来介绍这8大行星

第一节类地行星

类地行星主要是由岩石和硅酸盐组成的固体行星，它们分别是水星、金星、地球、火星。之所以称为类地，是因为其它行星都类似于地球，是个岩石固体的行星。

2.1.1 水星

见文章《天文知识之水星-简单篇》

2.1.2 金星

见文章《天文知识之金星-简单篇》

2.1.3 地球

见文章《天文知识之地球-简单篇》

2.1.4 火星

火星也是我们地球的近邻，只是比我们的轨道离太阳稍微远些。火星不同于金星，我们可以从地球上看见火星那红色的地表，还可以观测到极地的冰盖，以及天气的变化。由于火星的各种环境与地球颇为类似，因此火星对于人类有更大的吸引力。

图2.1.4 海盗1号于1980年2月22日拍摄的火星拼接影像，可以看见美丽的巨大的水手号大峡谷。

2.1.4.1 火星名字的由来

在汉代之前，火星并不叫做火星。“荧荧如火、亮度与位置变化甚大使人迷惑”古人认为火星位置较难预测，亮度不稳定，所以将其命名为荧惑星。

西汉时期，《史记‧天官书》作者天文学家司马迁从实际观测发现火星（荧惑）呈红褐色，与“五行”学说联系在一起，正式把它命名为火星。

在西方罗马神话中，因火红之色而取名“Mars”（音：马尔斯），他是罗马神话中的战神——玛尔斯。

2.1.4.2 火星上是否有火？

当然没有！火星从地球上看去，它虽然火红火红的，但那并不是火，其表面是一种氧化铁，类似我们常见的“铁锈”颜色。

图2.1.4.2 火星的真实色彩影像，2007年2月由罗塞塔号拍摄

2.1.4.3 火星有多大？

火星的大小比地球略微小一半，火星的直径约为6779千米，而地球约为12742千米。火星虽然只有一半地球大小，但比水星（直径约4879.4千米）大。

图2.1.4.3火星直径约为地球的一半

从地球夜空中看火星，火星只有用目视直径来表示。火星最大约为26角秒，这是在火星大冲的极端数值。60角秒等于1角分，太阳与月亮从地球看去约为30角分左右。

2.1.4.4 火星的构造

火星与地球类似，也是岩石体星球。有地核、地幔、地壳之分，也有大气层极地之分。

火星的地表有火山活动，不过大约35亿年前至今，火山活动处于停滞状态。火星上也有平原、陨石坑以及高山、峡谷等。如奥林帕斯山，是整个太阳系内已知最为高耸的山峰，地球上的珠穆朗玛峰还要高出两倍多。还有水手号大峡谷，它是火星上最大的峡谷，也是太阳系中已知最大最长的峡谷。

火星的地表基本算是一个大沙漠地带，荒凉寒冷。由于有空气有对流，所以经常有巨大的沙尘暴席卷全球。

图2.1.4.4 火星的地面

2.1.4.5 火星表面有水么？

由于火星的表面环境恶劣，所以几乎没有稳定的液态水存在于火星的表面，不过火星的水大多数锁定在了永久冻土和极冠等冰冻圈内。

首次发现火星土壤中有水，是在2008年，由NASA的凤凰号火星探测器发现的。随后2013年，NASA的好奇号火星探测器发现了火星土壤中有大量的水存在，显示火星有足够的水资源供给未来移民使用。

一个惊喜是在2018年7月，欧洲航天局“快车号”火星探测器在火星南部冰盖附近发现了火星地下液态湖，直径达到了约20公里。

2.1.4.6 火星上有生命么？

这是一个我们人类很想知道的答案（“这是一个我们人类很想知道的答案”改为“这是一个我们人类很想知道答案的问题”），可惜没有！至少目前来说没有！有证据表明火星在远古时期有生命存在，但生命在火星上到底是否真正存在过还没有确切的结论。

不过一个惊喜的发现是在2018年6月6日，美国太空总署宣布，好奇号探测车在火星的古老湖床的岩石里，发现有机物质。这可能对寻找生命给出重要线索。

由于火星表面温度低，且大气稀薄压力低，因此液态水不可能长期的稳定存在于火星表面，只能在地下。因为大气稀薄，所以太阳的紫外线大部分都直接照射到火星表面，因此地下是生命生存的较好区域。

图2.1.4.6 画家笔下有生命的火星

2.1.4.7 火星的自转与公转

火星的自转周期时间与地球非常接近，都是近1天时间，火星的太阳日时长精确值为24小时39分35.244秒。

由于火星在地球轨道以外，离太阳更远，因此其公转周期比地球更为漫长，大约绕太阳一圈需要花上约687天，接近地球公转周期的两倍。

2.1.4.8 火星未来殖民

就目前人类的发现进程来看，火星目前是太阳系内除地球外，最适宜人类居住的行星。

火星的1天与地球的1天很接近，火星也和地球一样有着四季之分，火星也有极地也有极光，火星也有天气变化，常见为沙尘暴龙卷风等。

人类未来可能会对火星进行地球化改造，令各种生物得以在火星表面独立生存。

图2.1.4.8火星经过经过地球化改造后的概念图。

关于火星的小档案

质量约为：641710000000000000000吨= 64171亿亿吨= 64171x10的16次方吨（地球的0.107倍）；

体积约为：163180000000立方千米=1631.8亿立方千米= 16318x10的7次方立方千米（地球的0.151倍）；

直径约为：6779公里（地球的0.532倍）；

自转周期约为：24.6229小时（地球的1.029倍）；

公转周期约为：686.973天（地球的1.881倍）；

平均温度约为：-63度；

昼夜温度范围约为：-89度到-31度（海盗号着陆地点测量）

距离太阳中心约为：2.279亿公里；

距离地球中心约为：7839万公里；

从地球看去的最大目视星等约为：-2.91

第二节 类木行星

类木行星主要是由气体组成的行星，有时候也称为气态巨行星。它们分别是木星和土星，之所以称为类木，因此（“因此”改成“是因为”会比较通顺）土星和木星类似。

2.2.1 木星

见下一篇：天文知识之木星-简单篇

参考资料

1.WJ百科

2.所有数据参数引用至NASA-Planetary Fact Sheets

文章作者：零度星系（天文在线）

审核人员：小抽

最终审核：零度星系（天文在线）

编辑用时：2018年07月02日-2018年07月06日

审核用时：2018年07月08日-2018年09月09日

最后更新：2018年9月15日星期六

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全文排版：天文在线（零度星系）

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