每日小知识 | 星空资料卡:火星
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2022-03-21 20:18
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火星

别名:荧惑

英文:Mars

离太阳第四近的行星,太阳系除水星外第二小的行星,四颗类地行星(水星、金星、地球、火星)中最远离太阳的一颗。

“你介绍了你大伯、二伯和四叔,那么你三叔呢?”

“那是我爸爸!”

离太阳第三近的地球是我们生活的地方,不属于“星空”,况且地球的故事三天三夜也讲不完,所以就直接讲火星啦~

古代中国因为其荧荧如火,且亮度、位置经常变化令人迷惑,所以称为“荧惑”。在地球上肉眼可见,因为火星地表广泛分布着氧化铁,所以看起来呈橘红色,被认为五行属火。司马迁《史记·天官书》:“察刚气以处荧惑。曰南方火,主夏,日丙、丁。”

欧洲人称火星为Mars,即罗马神话的战神马尔斯,对应希腊神话的阿瑞斯。火星的天文学符号是“♂”,代表战神马尔斯的长矛和盾牌,这个符号在生物学中也表示雄性。看起来跟金星是一对?没错,罗马神话中马尔斯正是维纳斯的情人。

早期人们使用望远镜观测火星时,把火星上较暗的区域视为水,而暗区会延申出一些细线,这些细线被命名为水道(canali)。后来观察到暗区会在冬季时缩小、夏季时扩张,有人提出暗区是覆盖的植被,暗区的扩大缩小则是植物枯荣消长所引起的;而“水道”是人工挖掘的“运河”,用来灌溉植物,水道本身太细不可见,看到的细线是灌溉出的大片植物。火星人的传说大约起源于此。实际上火星表面颜色的改变是因为沙被风吹移,或发生火星尘暴;“细线”大多已证明是不存在的,部分是峡谷或陨石坑后延伸出的深色沙子。

火星自转周期和地球接近(24小时37分22.7秒),而且自转轴的倾角接近地球,这使得火星有着与地球接近的昼夜和四季变化。不过火星的公转周期接近地球的两倍,所以每一季的长度也约为地球上的两倍。火星轨道的偏心率较高,远日点接近北半球的夏至,根据角动量守恒,火星在远日点的公转角速度更缓慢,所以火星北半球的春夏季比秋冬季长。

火星有着稀薄的大气,表面气压约为地球的0.6%,大气以二氧化碳为主,地质活动不明显,也没有全球性磁场。不同于金星炼狱般的地表,火星看起来是一种寒冷荒寂的状态,表面温度最高也就35℃。不过这样的环境远远比金星要适合登陆和探测,加上火星比较靠近地球,所以火星是人类除了地球外探测最多的行星。大约也是各种科幻故事最多的行星?

火星的地表主要形成于地质活动较为活跃的远古时期,科学家一般根据火星上的陨石撞击坑研究其地质年代:撞击坑大而密集处较老,反之则年轻。

火星直径约为地球的一半,却有着丰富的地貌。火星有太阳系最高的山:奥林匹斯山和太阳系最大的峡谷:水手号峡谷

火星两级均存在极冠,类似地球两级的冰盖。不过火星极冠的表面是干冰,即固态二氧化碳。火星的极冠会随季节变化而消长,进而影响火星的大气。

火星上有水——至少曾经有过。火星表面存在条纹状流动的地貌,被认为有可能是冰河的痕迹。火星上发现的赤铁矿和针铁矿,需要有水才能形成。之前提到的火星极冠,虽然表面是干冰,但现在一般认为其内部主要是水冰(H2O)。火星探测器好奇号也发现火星土壤含有丰富的水分。

火星有两颗天然卫星,火卫一火卫二,它们被命名为福波斯(Phobos)和得摩斯(Deimos),是希腊神话中阿瑞斯(即罗马神话的马尔斯Mars)和阿芙洛狄忒的两个儿子。(别问我为什么不用罗马神话中对应的名字,因为我也不知道。)

火卫一和火卫二质量很小,其质量加起来都不及月球的百万分之一。因为没有大质量的卫星,所以火星的自转轴倾角并不稳定,会以一千多万年的周期在13到40度之间变化。

火卫一和火卫二都被火星潮汐锁定(潮汐锁定的原理比较复杂,以后再细讲),它们各自自转与绕火星公转的周期一样,所以永远只以一面对着火星,正如在地球上只能看到月球的一面。

火卫一的公转速度比火星的自转速度快,在火星上看起来是西升东落;火卫二的公转速度比火星的自转速度慢,在火星上看起来是东升西落。

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撰稿:腰果鸡丁

美编:江陵

DR.STONE · 致力于地球和空间科学科普

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