火星小知识,你知道哪些?
作者:石志鸿 时间:2020-08-09 点击数:
“地球很危险的,快点回火星吧”相信很多人都听说过这句经典台词,但对火星的真正了解又有多少呢?火星,太阳系的八大行星之一,我国古书因为其荧荧如火,时亮时暗还有其位置让人迷惑所以称之为“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。英语名字Mars来源于拉丁语Martis,是罗马神话中战争与国土之神的名字。火星在地球看去,是火红色的,其表面其实是一种氧化铁,类似我们常见的铁锈颜色,所以也经常被叫做“红色星球”。
图|火星(来源:Emily Lakdawalla/ISRO/ISSDC)
火星是太阳系内从里往外数的第四颗行星,是类地行星。火星的自转周期和地球相近,而公转周期大约是地球的两倍,所以火星上的一天大约24小时40分,一年有大约670个火星日。火星的直径约是地球的一半,约为月球的两倍,体积约为地球的七分之一,质量大约只有地球的十分之一,所以密度比其他的三颗类地行星(水星、金星、地球)要小,因此其表面的重力也只有地球的0.4倍。
火星有两个卫星。靠近火星的火卫一叫福波斯,较远的火卫二叫德瑞斯,他们名字来源于希腊神话中拉动战神阿瑞斯的马车的两匹战马,寓意着恐惧和恐慌。有趣的是,该两颗卫星具有类似于外层小行星带中许多小行星的表面物质,这使大多数科学家认为火卫一和火卫二是被捕获的小行星。
图|火卫一福波斯和火卫二德瑞斯(来源:NASA)
火星和地球都是陆地(或岩石)行星,与地球一样,火星具有大气层,地壳,地幔和核心。火星的地表基本都是沙丘和砾石,也有和地球类似的高山、平原和峡谷,没有稳定的液态水体,由于大气稀薄,沙尘悬浮空中,每年经常有沙尘暴发生。火星的北方是熔岩填平的低原,南方则是充满陨石坑的高地。火山和峡谷沙丘地形分布各地,南北极都有以干冰和水冰组成的极冠。
图|“好奇号”在火星的“世界之巅”实拍(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)
在大约40亿年前,在一层厚厚大气的覆盖下,火星表面是温暖的,甚至还有江河湖海。但今天火星的大气密度只有地球的1%。据NASA的MAVEN探测器发回的数据,科学家经过计算发现,这是因为火星的大气基本都被太阳风吹散了。太阳风是指太阳在持续向外发射的带电粒子流。当这些太阳发出的部分带电离子流与火星大气分子发生碰撞时,把火星大气中的某些分子转变成带电荷的离子,将火星上层大气的结构剥离,削弱了火星的有效大气高度。加上火星没有像地球那样的全球性的磁场来作为带电粒子流的防护盾,所以火星大气更容易受到太阳风的影响,也就被太阳风“吹”走了。
图|太阳风对火星的影响(来源:NASA)
火星比地球更远离太阳,加上火星的大气密度很低,根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低,年平均气温在零下61摄氏度,最低温度可以超过零下100摄氏度,而火星上主要的气体成分是二氧化碳,占95%以上,二氧化碳的熔点是零下78摄氏度。因此,在火星的冬天空气都会被冻住,二氧化碳会变成固体散落在沙丘表面,春季才会升华到大气中。
作者简介
石志鸿,华中科技大学天文系硕士研究生,主要研究方向为黑洞X射线双星。
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编校:吴庆文 许文龙
文章编号:华中大天文200806A