天文 火星与火星人
火星（Mars）自转轴倾角、自转周期均与地球相近，天文学中把地球与火星称为兄弟行星。多年以来，火星一直以她神...
火星（Mars）自转轴倾角、自转周期均与地球相近，天文学中把地球与火星称为兄弟行星。多年以来，火星一直以她神秘的地貌、与地球相似相近的特点吸引着无数人翘首以望，盼望着在地球的身边出现和我们人类息息相通的生命与智慧。人们一次次努力，一次次失望，但总是不甘心。踏上火星，寻找生命的伙伴成了抹不掉的愿望。
基本概况
火星（Mars）是太阳系八大行星之一，天文符号是♂，是太阳系由内往外数的第四颗行星。
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。与地球相比，地质活动较不活跃，地表地貌大部分于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。
火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二，形状不规则，可能是捕获的小行星。在地球，火星肉眼可见，亮度可达-2.9，只比金星、月球和太阳暗，但在大部分时间里比木星暗。
数据
距离太阳22794万千米，
约为日地距离的1.5倍；
自转轴与轨道平面的夹角为24°，
和地球一样有着一年四季的变化；
自转一周比地球多半个多小时，
为24小时37分22．6秒，
和地球的昼夜长短基本差不多；
绕太阳公转的周期，
火星的一年几乎等于地球的两年，
公转一周为687日；
直径约为地球的一半；
体积还不到地球的1／6；
质量仅是地球的1／10；
火星大气远比地球的稀薄，它的主要成份是二氧化碳，占95％，氮占3％，还有数量极少的氧与水份。
平均温度为-23℃
昼夜温差很大
火星与地球
距离
火星与地球近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。在2018年两者之间的距离达到5760万公里。但在2003年的8月27日火星与地球的距离仅为约5576万公里，是6万年来最近的一次。
不过天文学家推算，在从公元1600年到2400年这800年间，火星与地球的近距离只能排在第三位。根据推算结果，到2366年9月2日，两者之间的距离为约5571万公里。而到2287年8月28日，两者更为接近，距离为约5569万公里。
一般来说，火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在地面对火星观测的时机。
环境
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-55℃，但却具有从冬天的-133℃到夏日白天的近27℃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。
火星的大气密度只有地球的大约1%，非常干燥，温度低，表面平均温度零下55℃，水和二氧化碳易冻结。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遗留下的二氧化碳（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。
火星和地球一样拥有多样的地形，有高山、平原和峡谷，火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布。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，更多次发现很多耐人寻味的地形景观。
四季变化
1781年，天文学史上大名鼎鼎的天文学家威廉·赫歇尔，根据火星上那些标记随着火星自转而移动的方式，推断火星的自转轴也是倾斜的，而且倾斜的角度几乎与地球自转轴倾斜的角度相同。既然这样，火星就应该像地球那样有冬去春回，寒来暑往。
主要体现在两极冰盖大小的变化，夏季冰盖就缩小，冬天就扩大。
我们知道，地球上一年时间的长度是365.2422天，在类地行星（水星、金星和火星称为类地行星，它们自转较慢，没有卫星或卫星很少）中，火星上的一年最为漫长，有687个地球日。既然火星自转轴与地球自转轴倾斜的程度几乎相同，按说火星上的季节变化方式应与地球相同。但由于火星上每个季节的时间比地球上长一倍，再加上火星比地球离太阳远，所以火星上的每个季节都比地球上相同的季节要寒冷。另外，由于火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球椭圆轨道要扁，导致火星南北半球的四季差异比地球上更为显著。由于同样的原因，火星上四季长度的差异也比地球上四季长度的差异更大。地球上各个季节长度的差异最多不超过5%，而火星上北半球的春季竟比秋季长1/3左右。
2013年1月初，一位名叫Kevin Gill的软件工程师利用自己的学识以及从NASA那里 获得的火星地形资料成功的还原了一个“真实”的火星。令人惊讶的是，Kevin Gill所制作火星原貌看起来简直就是一个克隆版本的地球，其表面覆盖着大量的海洋、山川以及沙漠。Kevin Gill介绍说，他在制作这些火星的地貌复原图时严格遵照了NASA火星轨道探测器所提供的地形资料来进行，同时也考虑到了一些地理纬度以及大气环境对气候以及地表特征的影响。
火星比如，火星的奥林匹斯山以及其它环形的火山由于其海拔较高，所以并没有像平原地区那样覆盖众多的绿色植被，而在制作火星赤道附近的地表时Kevin Gill则借鉴了地球萨哈拉大沙漠以及澳洲中部沙漠的地形纹理。
同样的手法还被用于制作火星高纬度、低纬度以及极地地区的地貌，其中高纬度的纹理素材来自于地球上的苔原及冰川地貌，火星极地的纹理素材来自于俄罗斯北部地区，而火星热带和亚热带的纹理素材则取自地球上的南美洲和非洲雨林地区。
不过，Kevin Gill也坦言自己只是出于兴趣才制作这些火星的地表复原图，其本身的科学性并不强，但他本人希望借此来引起更多人对于这颗红色星球的兴趣。
火星探测
火星的火红色，自古就吸引着人们。火星在西方被称为“战神玛尔斯”，这或许是由于它鲜红的颜色而得来的，橘红色外表实际上是火星地表的赤铁矿（氧化铁），所以火星有时被称为“红色行星”。（在希腊人之前，古埃及人曾把火星作为农耕之神来供奉。后来的古希腊人把火星作为战神阿瑞斯，而古罗马人继承了希腊人的神话，将其称为“战神玛尔斯”。北欧神话里，火星是战神提尔。而月份三月的名字也是得自于火星。)
火星在中国古称“荧惑星”，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，所以中国古代叫它“荧惑”，有“荧荧火光、离离乱惑”之意。
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。
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。
寻找生命
1890年，美国天文学家玻西瓦尔·罗威尔利用大型望远镜观测火星，偶然发现在火星表面存在着一些沟壑，这些东西看起来和地球上人工开凿的运河极其相似。人们开始怀疑有“火星生命”的存在，大量关于“火星人”的科幻故事也广为流传。科学家们一直相信火星上有水资源的存在，而且可能是在火星两极或大气高层中以冰雪及水蒸气的形式存在。甚至有许多科学家相信，火星上也可能曾分布有河流和冰川。因为从目前观测到的照片来看，火星上有许多峡谷和沟壑看起来应该是水流冲击形成的。为了证明火星上的确有生命之源--水的存在，美国和苏联从20世纪60年代起就开始了大量的火星探测工程。
2001年年底，美国科学家对火星探测器发回的新照片进行了研究，提出了火星表面部分地区很可能存在水的固态形式的设想。这项研究结果认为，火星表面在早期分布着广阔的海洋，火星上没平方千米拥有的水量甚至比地球还多。
美国布朗大学的科学家在英国《自然》杂志上发表文章说，“火星环球勘探者”探测器仍在围绕火星飞行，并向地球发回了8000多张高清晰度照片。在对照片进行研究后，发现有一种地形较为光滑。科学家认为，这种地形表明该区域的土层是多孔土壤里面渗入了水后结冰、凝固而形成的，或者是水混合了冰、尘土和岩石等，在火星表面形成了一层厚达90厘米的覆盖层。在庞大的火星表面，从火星寒冷的南极直到大约南纬60度的很大一片区域里都是这样的含水区。
虽然目前只找到了水分解的产物之一——氢原子，但是这一发现对于推测火星上曾有液态水有大量帮助。
研究还表明，早期的火星上有一个海洋，其深度可达1.6千米。由于发生化学反应，加上小行星和彗星的撞击，致使火星在过去的几百万年中逐渐失去了所有的水分。
火星照片发现巨大啮齿动物研究人员认为，水仍然存在于火星土壤深处，或者是处于冰冻状态。
假如将来可以证实这一发现，连同其他火星上有水的证据，便会使火星上曾经存在液态水甚至简单生命的可信度大大提高。假如人类可以进一步探测出充足的水资源，那么，人类进行更进一步的火星考察乃至移居火星都将变得更加容易。
2015年11月，YouTube频道ArtAlienTV发布了一段关于“好奇号”传回的火星照片的视频，并表示“在火星陨石坑山丘上可能存在一只巨大的老鼠或是其他啮齿动物”。ArtAlienTV解释说，“虽然这可能是一种错觉，但似乎很像老鼠的耳朵、鼻子和眼睛，形态非常完整，包括我在内的其他人也都认为这极有可能是一只老鼠。”
从NASA火星探测车机遇号传回的火星照片可见，山丘上有一块突兀的半圆球岩石，相信是火星上第一个被发现的半圆球物体。专家认为，这很大机会是以往火山爆发遗留下来的火山口。
投稿邮箱：ssxmta@126.com
本期编辑：凯舒
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