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科普火星。
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2021-10-06 12:17
火星这颗神秘的星球,被科学家视为在太阳系中最有可能存有地外生命,今天我再聊一下这个星球。 先看一下火星的全貌图片(来源于网络,我的望远镜拍不出来如此清晰照片!)。  以下文字内容来源于百度百科(复制过来科普一下): 火星(英语:Mars;拉丁语:Martis;天文符号:♂),是离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。 欧洲古称火星为“玛尔斯”,古罗马神话中的“战神”,也被称为“红色星球”。古汉语中则因为它荧荧如火,位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧惑。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖,火星的直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期则与地球相近,但公转周期是地球的两倍。火星亮度最高可达-2.9等,但在大部分时间里比木星暗。 火星大气以二氧化碳为主,既稀薄又寒冷,遍布撞击坑、峡谷、沙丘和砾石,没有稳定的液态水。南半球是古老、充满撞击坑的高地,北半球则是较年轻的低地平原。火星上有太阳系已知最大的山—奥林帕斯山,最大的峡谷—水手号峡谷。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。根据观测的证据,火星被观察到类似地下水涌出的现象,南极冰冠有部分退缩,雷达数据显示两极和中纬度地表下存在大量的水冰。  公转 火星与太阳平均距离为1.52AU(天文单位),公转周期为687地球日,1.88地球年(以下称年),或668.6火星日。平均火星日为24小时39分35.244秒,或1.027491251地球日。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。 自转 火星自转轴倾角为25.19度,和地球的相近,因此也有四季,只是季节长度约为两倍。由于火星轨道离心率大约为0.093(地球只有0.017),使各季节长度不一致,又因远日点接近北半球夏至,北半球春夏比秋冬各长约40天。2009年10月26日为北半球春分,2010年5月13日为夏至,北半球处春季。 火星轨道和地球的一样,受太阳系其他天体影响而不断变动。轨道离心率有两个变化周期,分别是9.6万年和210万年,于0.002至0.12间变化;而地球的是10万年和41.3万年等,于0.005至0.058间变化(见米兰科维奇循环),火星与地球最短距离正慢慢减小。至于自转轴倾角,火星是25.19度,但可由13度至40度间变化周期一千多万年,不像地球的稳定处于22.1和24.5度间,是因为火星没有如月球般的巨大卫星来维持自转轴。也因没有大卫星的潮汐作用,火星自转周期变化小,不像地球的会被慢慢拉长,因此现今两行星的自转周期相近只是暂时现象。 为什么说火星上有可能存在生命,是因为偶然发现火星上有冰。有冰说明这颗星球曾经有水,而水是可以孕育万物生长。所以冰的发现,让火星爱好者和科研人员激动不已。 对于火星上有冰存在的直接证据在2008年6月20日被美国宇航局的凤凰号发现,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。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。 2000年,一块火星陨石在美国于南极洲发现,编号为ALH84001的碳酸盐陨石。美国国家航空航天局声称在这块陨石上发现了一些类似微体化石结构,有人认为这可能是生命存在的证据 ,但有人认为这只是自然生成的矿物晶体。但直到2004年,争论的双方仍然没有任何一方占据上风。海盗号(Viking)探测器曾做实验检测火星土壤中可能存在的微生物。实验限于维京号的着陆点并给出了阳性的结果,但随后即被许多科学家所否定。这是正在进行中的争议。现存生物活动也是火星大气中存在微量甲烷的解释之一,但通常人们更认同其它与生命无关的解释。将来人类若对外星殖民,由于火星的友善条件(同其他行星相比,火星最像地球),火星很可能是首选目的地。太空存活藻类或帮助人类在火星耕作。国际空间站实验。幸存的水藻分别是源于挪威斯瓦尔巴群岛的球囊藻和来自南极的念珠藻。 卫星光环 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。火卫一(Phobos,英语发音“FOH bus”中译:弗铂斯)呈土豆形状,一日围绕火星3圈,距火星平均距离约9378公里。它是火星的两颗卫星中较大也是离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的,从火星表面算起只有6000千米。它是太阳系中最小的卫星之一,也是太阳系中反射率最低的天体之一。火卫一上有一个巨大的撞击坑,叫斯蒂克尼撞击坑,由于轨道离火星很近,火卫一的转动快于火星的自转。因此从火星表面看火卫一从西边升起,在4小时15分钟或更短的时间内划过天空在东边落山。由于轨道周期短以及潮汐力的作用火卫一的轨道半径在逐渐变小,最终它将撞到火星表面,或者破碎形成火星环。 火卫一照片  火卫二(Deimos,中译:戴摩斯)是火星最小的一颗卫星,平均半径为6.2千米(3.9英里),逃逸速度为5.6m/s(20km/h)。它是火星较小和较外侧的已知卫星,另一颗是火卫一。火卫二与火星的距离是23460千米(14580英里)以30.3小时的周期环绕火星,轨道速度为每秒1.35公里。在希腊神话中Deimos是阿瑞斯(Ares)与阿芙罗狄(Aphrodite)的另一个儿子。“Deimos”在希腊语中意味着“惊慌”。 火卫二照片  火星的温度。 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-273.15℃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。 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。 水合矿物质分布 2013年3月初,美国宇航局“好奇”号火星车发现火星岩石中存在含水矿物质的可靠证据,该岩石样本位于之前“好奇”号挖掘发现黏土层的邻近位置。“好奇”号科学小组宣称,科学家对该火星车挖掘的泥岩岩石粉末样本分析表明,火星远古时期的环境状况适宜微生物生存。3月18日(美国东部时间),美国德州月球和行星科学会议发布的一份新闻简报证实了另一项发现,表明挖掘地点之外的区域也存在着含水物质。研究人员使用“好奇”号火星车上的红外观测相机,以及能够释放中子至火星表面的勘测仪器,他们发现之前“好奇”号抵达的含黏土岩层地点邻近区域也存在着更多的水合矿物质。 2013年12月9日,NASA公布“火星好奇号”机器人拍摄到火星盖尔环形山图片。科学家表示,好奇号在附近进行勘探并且发现可能存在水的可能;虽然没有直接找到水,但科学仪器表明可能性非常大。 2015年03月06日,科学家称火星表面曾非常湿润,含水量超过北冰洋。 美国宇航局行星科学部门主管吉姆·格林(Jim Green)指出,对火星大气开展的一项研究显示这颗行星的几乎整个北半球在历史上都曾经被深度达到1英里左右的水体所覆盖。这项研究还发现火星地表直到大约12亿年前还存在着大量的水体 。 2015年9月29日,美国宇航局称最新证据表明此前在火星表面一些陨坑坑壁上观察到的神秘暗色条纹可能与间歇性出现的液态水体有关。来自卫星的数据表明这些坑壁上的暗色条纹可能是含盐水体沉积过程产生的结果。尤为关键的一点在于,这种含盐水体将能够改变火星表面水体的冰点与沸点,从而使得液态水体在火星地表的存在成为可能。 2018年7月25日,法新社消息称,火星上发现了第一个液态水湖。报道称,科学家们在火星上发现了巨大的地下蓄水层,这增加了火星上存在生命的期望。 2019年10月,美国航天局表示,“好奇”号火星车在火星盖尔陨石坑内发现了富含矿物盐的沉积物,表明坑内曾有盐水湖,显示出气候波动使火星环境从曾经的温润、潮湿演化为如今冰冻、干燥的气候。 [12] 湖泊遗迹 环绕火星的卫星证实了照片上巨大的陨石坑曾经是一个火山湖。火星车在一个水流的沉积物成扇形的三角洲着陆而发现了它。这个65千米宽的陨石坑虽然已经彻底干枯了,但是这种迹象表明古老的火星上曾经很湿润。图片上的三角洲位于火星南部高地的厄伯斯华德陨石坑,看起来像是一个向右边凹进的半圆。它是在37亿年前一次小行星的猛烈撞击下形成的。 陨坑只有右边是完整的,其余的被一个由后来陨石猛烈撞击形成的更大的霍尔登陨坑所掀起的碎屑覆盖。在图片上看,霍尔登陨坑在图片的左边。 好奇号火星探测器拍摄的最新高清照片-陨石坑  这就是原始的火山湖,火星探测器在一处水流的沉积物成扇形的三角洲着陆而拍摄到的奇观。这个巨大的火星陨石曾是一个火山湖,完全处于潮湿的状态,而如今由于无数次的陨石撞击,它早已干枯。陨石坑的右边保存完整,然而其余部分由后来陨石猛烈撞击形成的更大的霍尔登陨坑所掀起的碎屑覆盖。如今可以看来这个河口三角洲显示火星曾是水世界。狭长,弯曲的河道,用于湖水的流淌和沉积物的储存。由于多年的侵蚀作用和行星的碰撞,沉积物掩埋堆积而促使表面干枯。厄伯斯华德陨坑被完整的保留,只有警示性的115㎞²的三角洲可见。在陨石坑上部附近有一条狭长,弯弯曲曲的河道用来蓄水和储存沉积物的。三角洲的特殊性描绘出了一个曾充满水的火山湖,清晰有力的证据显示火星表面曾有液态水流淌过。厄伯斯华德和霍尔登陨坑都曾很自然的被认定为美国宇航局下一个火星车“好奇号”的着陆点的候选者。 美国国家航空暨太空总署宣布,“好奇号”火星探测车在火星发现了一处早已干涸的远古淡水湖,并且找到了碳、氢、氧、硫、氮等关键的生命元素。科学家表示,理论上这个湖泊曾经支持过一些简单的微生物存活。 远古海洋 火星上可能曾有过海洋,但是在地质历史上仅存在过一瞬间,这一分析让这颗红色星球上曾存在生命的观点受到挫折。这是美国宇航局(NASA)加州帕萨迪纳市喷气推进实验室的Tim Parker提出的一项新理论。在2016年3月他争论称,小行星连环撞击早期火星可能曾让水涌到该行星表面,至少暂时如此。 一直认为,海洋曾蔓延至火星北半球一半的面积,有迹象表明火星的表面一度被水覆盖,如果火星一直像当前看到的那样干燥、被灰尘覆盖,那么其大量地质特征就很难解释。 这些特征包括由NASA“机遇”号漫游者在火星上漫步十多年发现的多边形裂缝。在地球上,这些裂缝需要水蒸气才能形成,因此Parker认为它们强烈表明,漫游者行走的地方曾是海洋的边缘。“(‘机遇’号行走过的)超过43公里的火星表面的均匀特征非常容易解释,那里一度曾是浅海。”他说。然而,问题在于古火星气候模型很难匹配让液体水留在火星表面的状态,这需要更厚的大气层。这些大气层可能曾很快消失,留下了当今的火星。 据美国太空网报道,科学家们已经掌握更多证据证明在数十亿年前火星表面的大部分地区曾经被广阔的海洋覆盖有关这项发现的文章已经刊载于7月12日出版的《地球物理学报》上。 这些最新的证据来自正围绕火星运行的强大飞船“火星勘测轨道器”(MRO)拍摄的图像。根据这些图像科学家们识别出一个巨大的冲积三角洲这个三角洲所在的河流最终注入一个面积几乎覆盖1/3火星表面的巨型海洋。 几十亿年前的火星地表被水覆盖的想象图 2015年9月28日,科学家称火星上不但只有位于两极、已经凝固成冰的水,更有只会在和暖季节时出现、流动的液态水。科学家指他们的最新发现,强烈支持在火星表面上,有盐水于夏季时分在部分斜坡上流动的理论。报告指,这些又窄又黑、犹如手指的痕迹,只会在火星最和暖的季节时出现,但于其余时节就会消失。出现这种季节性的情况,是因为盐降低了水的凝固点。不过,这次发现的最重要意义,是因为水是生命的起源,因此今次发现火星存有流动水,令科学家下一个目标,就是要在火星上作进一步的探索,以调查火星现时是否有任何微生物形态的生命。 地下水 2014年4月19日,科学家发现火星内部存在庞大的水资源,酷似巨型“地下水库”,在某些地方的水资源储量甚至与地球内部相当。这个发现可能颠覆了之前科学家对火星的研究,因为科学家曾经估计火星内部的水资源相当贫乏。专家称:“我们对之前的研究感到困惑,因为现阶段的发现意味着以往对火星内部环境的认识存在错误,认为火星内部并不存在如此大量的‘水资源’。”此外,火星内部的大量“水资源”应该如何渗透进入火星表面的呢。研究人员认为火山是一个主要通道,可以将内部的“水资源”转移到火星表面。科学家研究了两颗火星陨石,它们形成于火星的地幔中,其位于火星地壳下方。这些陨石之所以能在大约250万年前坠落到地球上,是因为火星曾经发生过一次猛烈的撞击事件。 水合矿物 美国宇航局的“好奇”号火星车发现更多证据,证明这颗红色星球一度有水存在。科学家表示“好奇”号碾过的一块火星岩裂开后暴露出内部的白色结构,说明含有水合矿物,在有水流过时形成。 “好奇”号对盖尔陨坑内的一个区域进行了勘察。这个区域被称之为“黄刀湾”。科学家认为数十亿年前水曾经从这个陨坑的边缘往下流淌,形成深度可达到3英尺(约合90厘米)的溪流。这些新发现是借助“好奇”号桅杆相机的红外成像能力以及一台可以向地面发射中子,用以探测氢的仪器得出的。近红外光之间的亮度差异能够揭示水合矿物的存在。这些矿物在水的作用下发生变化。借助于桅杆相机,在狭窄的纹理内发现了强度提高的水合作用信号这些纹理穿过这一区域的很多岩石。这些 明亮的纹理含有水合矿物,不同于在周边岩层中发现的粘土矿物。 俄罗斯制造的中子动态反照率测量仪能够探测土壤矿物中的水分子中的氢。研究结果显示黄刀湾曾经拥有的水数量超过“好奇”号此前造访的其他地区。“在黄刀湾发现的水存在迹象超过‘好奇’号勘探过的其他地区。即使在黄刀湾内也发现了水存在迹象数量的巨大差异。” “火星蓝莓”是过去有液态水的证明,是机遇号拍摄的赤铁矿凝结物地下水冰的横截面暴露在陡峭的斜坡上,其增强彩色为蓝色火星快车拍摄的科罗廖夫陨石坑透视图,含有2千米厚的水冰。  美国国家航空航天局宣布,好奇号对一个岩石样本分析时发现了重要的化学元素,证明火星一度出现可支持生命存在的环境。在一个古代河床的沉积岩中的岩石粉末样本中,发现了硫、氮、氢、氧、磷和碳,其中一些是形成生命所需的要素。数据显示,“好奇”号当前勘探的黄刀湾可能是一个古代河系的尽头,或者是一个间歇湿润湖床,能够为微生物提供化学能量以及其他必要条件。 2018年1月,美国研究人员传出了一个重大好消息,在火星地下,发现了更容易开采的水源。 2004年,机遇号火星车在“奋进”陨石坑附近发现弹珠形蓝色奇异物体,被形象地称之为“火星蓝莓”。 科学家表示:“这些物体的外部似乎易碎,中部则较为柔软。它们的密度、结构和构成均存在差异,分布也不同。这是一个非常有趣的地质学谜团。”一种理论认为火山喷出的岩浆形成了这些小球,而不是在水的作用下形成。在“火星蓝莓”内,科学家发现大量赤铁矿,说明它们在地下水穿过多孔岩过程中形成。水流能够导致一系列化学反应,促使铁矿变成小球。不过,这一理论无法解释“蓝莓”的尺寸为何较小。研究发现,“火星蓝莓”只是小陨石在穿过火星大气层过程中分裂后留下的残余,无法证明火星古代曾出现流水。陨石撞击是一种更令人信服的解释,能够解释“火星蓝莓”的外形和构成。科学家称:“这些小球的任何一种物理特性都与凝固模型不匹配,但陨石理论能够解释它们的所有特性。” 在火星赤铁矿石一致性方面,绝大多数“火星蓝莓”的直径都在0.16英寸(约合4毫米)左右,通常不超过0.24英寸(约合6.2毫米)。米斯拉教授指出“火星蓝莓”的尺寸差异可以用陨石撞击解释。研究人员发现一颗直径1.6英寸(约合4厘米)的陨石能够产生1000颗直径0.16英寸(约合4毫米)的小球,分布在面积广阔的区域内。陨石残余理论同样引发争议。一些科学家指出这一理论未能参考一些关键因素。有专家称:“虽然某些物体会在穿过火星大气层过程中熔化,但这些小球并非在一些高温事件中形成。”格洛奇指出“机遇”号对“火星蓝莓”进行的分析显示这些小球在低温过程中形成。 大气层 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,而在奥林帕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,比金星和地球的温室效应少得多。 地平线上火星薄弱的大气层 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。火星的大气似乎比海盗号勘测出的更冷、更干。美国国家航空航天局于2015年11月5日公布了关于火星大气的观测结果,并阐述了其大气层为何如此之薄。观测显示,太阳风可能是剥夺火星大气的罪魁祸首。太阳风每秒钟仍在带走约100克的火星大气。太阳风是来自太阳的高速粒子流,当它抵达失去磁场保护的火星后,会产生一个电场,加速火星大气中被称为离子的带电原子,令其逃逸至太空中。 内部结构 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。 火星是太阳系由内往外数的第四颗行星,直径约是地球的一半,体积为15%,质量为11%,表面积相当于地球陆地面积,密度则比其他三颗类地行星(水星、金星、地球)还要小很多。以半径、质量和表面重力说,火星约介于地球和月球中间;火星直径约为月球的两倍、地球一半;质量约为月球九倍、地球的1/9,表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。火星自转轴倾角、自转周期与地球相近,公转周期则为两倍左右。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖,英文里前缀areo-即为火星,火星曾经被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星。 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,以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。与地球相比,地质活动不活跃,而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。火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠,而且上面覆盖的干冰会随季节消长。 表层地理 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。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(固态的二氧化碳)和水冰组成的极冠,风成沙丘亦广布整个星球。 高原火山 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)。 火星地形图中,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,包括太阳系最大的奥林帕斯山, 有27公里高,600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。艾斯克雷尔斯山高度大约18225米,曾被误认为是火星最高的山,帕弗尼斯山高度也超过14千米,阿尔西亚山高度大约17.7千米,火山口直径大约116千米,亚拔山在塔尔西斯高原最北边,基座宽达1600千米,但是最高点只有6000米,不过火山口直径却有136千米,是五大火山中最大的一个。在大火山之间亦散布着零星的小火山。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。奥林匹斯山在地表上的高度有27千米(88600英尺),是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过600千米,中心的火山口直径超过80千米,并由一座高达6千米(20000英尺)的悬崖环绕着。 火星地形 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。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)。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者来解决。 结论,您看完这些资料,应该对火星目前的探索研究情况十分清楚了,目前已经有了确定的结论火星曾经有过生命存在,现在是不是也依然在地下千米冰层中存在生命迹象还不得知,但探索在继续,科研再继续,人类生生不息,探索火星的行动一代一代相传。
火星这颗神秘的星球,被科学家视为在太阳系中最有可能存有地外生命,今天我再聊一下这个星球。 先看一下火星的全貌图片(来源于网络,我的望远镜拍不出来如此清晰照片!)。  以下文字内容来源于百度百科(复制过来科普一下): 火星(英语:Mars;拉丁语:Martis;天文符号:♂),是离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。 欧洲古称火星为“玛尔斯”,古罗马神话中的“战神”,也被称为“红色星球”。古汉语中则因为它荧荧如火,位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧惑。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖,火星的直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期则与地球相近,但公转周期是地球的两倍。火星亮度最高可达-2.9等,但在大部分时间里比木星暗。 火星大气以二氧化碳为主,既稀薄又寒冷,遍布撞击坑、峡谷、沙丘和砾石,没有稳定的液态水。南半球是古老、充满撞击坑的高地,北半球则是较年轻的低地平原。火星上有太阳系已知最大的山—奥林帕斯山,最大的峡谷—水手号峡谷。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。根据观测的证据,火星被观察到类似地下水涌出的现象,南极冰冠有部分退缩,雷达数据显示两极和中纬度地表下存在大量的水冰。  公转 火星与太阳平均距离为1.52AU(天文单位),公转周期为687地球日,1.88地球年(以下称年),或668.6火星日。平均火星日为24小时39分35.244秒,或1.027491251地球日。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。 自转 火星自转轴倾角为25.19度,和地球的相近,因此也有四季,只是季节长度约为两倍。由于火星轨道离心率大约为0.093(地球只有0.017),使各季节长度不一致,又因远日点接近北半球夏至,北半球春夏比秋冬各长约40天。2009年10月26日为北半球春分,2010年5月13日为夏至,北半球处春季。 火星轨道和地球的一样,受太阳系其他天体影响而不断变动。轨道离心率有两个变化周期,分别是9.6万年和210万年,于0.002至0.12间变化;而地球的是10万年和41.3万年等,于0.005至0.058间变化(见米兰科维奇循环),火星与地球最短距离正慢慢减小。至于自转轴倾角,火星是25.19度,但可由13度至40度间变化周期一千多万年,不像地球的稳定处于22.1和24.5度间,是因为火星没有如月球般的巨大卫星来维持自转轴。也因没有大卫星的潮汐作用,火星自转周期变化小,不像地球的会被慢慢拉长,因此现今两行星的自转周期相近只是暂时现象。 为什么说火星上有可能存在生命,是因为偶然发现火星上有冰。有冰说明这颗星球曾经有水,而水是可以孕育万物生长。所以冰的发现,让火星爱好者和科研人员激动不已。 对于火星上有冰存在的直接证据在2008年6月20日被美国宇航局的凤凰号发现,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。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。 2000年,一块火星陨石在美国于南极洲发现,编号为ALH84001的碳酸盐陨石。美国国家航空航天局声称在这块陨石上发现了一些类似微体化石结构,有人认为这可能是生命存在的证据 ,但有人认为这只是自然生成的矿物晶体。但直到2004年,争论的双方仍然没有任何一方占据上风。海盗号(Viking)探测器曾做实验检测火星土壤中可能存在的微生物。实验限于维京号的着陆点并给出了阳性的结果,但随后即被许多科学家所否定。这是正在进行中的争议。现存生物活动也是火星大气中存在微量甲烷的解释之一,但通常人们更认同其它与生命无关的解释。将来人类若对外星殖民,由于火星的友善条件(同其他行星相比,火星最像地球),火星很可能是首选目的地。太空存活藻类或帮助人类在火星耕作。国际空间站实验。幸存的水藻分别是源于挪威斯瓦尔巴群岛的球囊藻和来自南极的念珠藻。 卫星光环 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。火卫一(Phobos,英语发音“FOH bus”中译:弗铂斯)呈土豆形状,一日围绕火星3圈,距火星平均距离约9378公里。它是火星的两颗卫星中较大也是离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的,从火星表面算起只有6000千米。它是太阳系中最小的卫星之一,也是太阳系中反射率最低的天体之一。火卫一上有一个巨大的撞击坑,叫斯蒂克尼撞击坑,由于轨道离火星很近,火卫一的转动快于火星的自转。因此从火星表面看火卫一从西边升起,在4小时15分钟或更短的时间内划过天空在东边落山。由于轨道周期短以及潮汐力的作用火卫一的轨道半径在逐渐变小,最终它将撞到火星表面,或者破碎形成火星环。 火卫一照片  火卫二(Deimos,中译:戴摩斯)是火星最小的一颗卫星,平均半径为6.2千米(3.9英里),逃逸速度为5.6m/s(20km/h)。它是火星较小和较外侧的已知卫星,另一颗是火卫一。火卫二与火星的距离是23460千米(14580英里)以30.3小时的周期环绕火星,轨道速度为每秒1.35公里。在希腊神话中Deimos是阿瑞斯(Ares)与阿芙罗狄(Aphrodite)的另一个儿子。“Deimos”在希腊语中意味着“惊慌”。 火卫二照片  火星的温度。 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-273.15℃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。 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。 水合矿物质分布 2013年3月初,美国宇航局“好奇”号火星车发现火星岩石中存在含水矿物质的可靠证据,该岩石样本位于之前“好奇”号挖掘发现黏土层的邻近位置。“好奇”号科学小组宣称,科学家对该火星车挖掘的泥岩岩石粉末样本分析表明,火星远古时期的环境状况适宜微生物生存。3月18日(美国东部时间),美国德州月球和行星科学会议发布的一份新闻简报证实了另一项发现,表明挖掘地点之外的区域也存在着含水物质。研究人员使用“好奇”号火星车上的红外观测相机,以及能够释放中子至火星表面的勘测仪器,他们发现之前“好奇”号抵达的含黏土岩层地点邻近区域也存在着更多的水合矿物质。 2013年12月9日,NASA公布“火星好奇号”机器人拍摄到火星盖尔环形山图片。科学家表示,好奇号在附近进行勘探并且发现可能存在水的可能;虽然没有直接找到水,但科学仪器表明可能性非常大。 2015年03月06日,科学家称火星表面曾非常湿润,含水量超过北冰洋。 美国宇航局行星科学部门主管吉姆·格林(Jim Green)指出,对火星大气开展的一项研究显示这颗行星的几乎整个北半球在历史上都曾经被深度达到1英里左右的水体所覆盖。这项研究还发现火星地表直到大约12亿年前还存在着大量的水体 。 2015年9月29日,美国宇航局称最新证据表明此前在火星表面一些陨坑坑壁上观察到的神秘暗色条纹可能与间歇性出现的液态水体有关。来自卫星的数据表明这些坑壁上的暗色条纹可能是含盐水体沉积过程产生的结果。尤为关键的一点在于,这种含盐水体将能够改变火星表面水体的冰点与沸点,从而使得液态水体在火星地表的存在成为可能。 2018年7月25日,法新社消息称,火星上发现了第一个液态水湖。报道称,科学家们在火星上发现了巨大的地下蓄水层,这增加了火星上存在生命的期望。 2019年10月,美国航天局表示,“好奇”号火星车在火星盖尔陨石坑内发现了富含矿物盐的沉积物,表明坑内曾有盐水湖,显示出气候波动使火星环境从曾经的温润、潮湿演化为如今冰冻、干燥的气候。 [12] 湖泊遗迹 环绕火星的卫星证实了照片上巨大的陨石坑曾经是一个火山湖。火星车在一个水流的沉积物成扇形的三角洲着陆而发现了它。这个65千米宽的陨石坑虽然已经彻底干枯了,但是这种迹象表明古老的火星上曾经很湿润。图片上的三角洲位于火星南部高地的厄伯斯华德陨石坑,看起来像是一个向右边凹进的半圆。它是在37亿年前一次小行星的猛烈撞击下形成的。 陨坑只有右边是完整的,其余的被一个由后来陨石猛烈撞击形成的更大的霍尔登陨坑所掀起的碎屑覆盖。在图片上看,霍尔登陨坑在图片的左边。 好奇号火星探测器拍摄的最新高清照片-陨石坑  这就是原始的火山湖,火星探测器在一处水流的沉积物成扇形的三角洲着陆而拍摄到的奇观。这个巨大的火星陨石曾是一个火山湖,完全处于潮湿的状态,而如今由于无数次的陨石撞击,它早已干枯。陨石坑的右边保存完整,然而其余部分由后来陨石猛烈撞击形成的更大的霍尔登陨坑所掀起的碎屑覆盖。如今可以看来这个河口三角洲显示火星曾是水世界。狭长,弯曲的河道,用于湖水的流淌和沉积物的储存。由于多年的侵蚀作用和行星的碰撞,沉积物掩埋堆积而促使表面干枯。厄伯斯华德陨坑被完整的保留,只有警示性的115㎞²的三角洲可见。在陨石坑上部附近有一条狭长,弯弯曲曲的河道用来蓄水和储存沉积物的。三角洲的特殊性描绘出了一个曾充满水的火山湖,清晰有力的证据显示火星表面曾有液态水流淌过。厄伯斯华德和霍尔登陨坑都曾很自然的被认定为美国宇航局下一个火星车“好奇号”的着陆点的候选者。 美国国家航空暨太空总署宣布,“好奇号”火星探测车在火星发现了一处早已干涸的远古淡水湖,并且找到了碳、氢、氧、硫、氮等关键的生命元素。科学家表示,理论上这个湖泊曾经支持过一些简单的微生物存活。 远古海洋 火星上可能曾有过海洋,但是在地质历史上仅存在过一瞬间,这一分析让这颗红色星球上曾存在生命的观点受到挫折。这是美国宇航局(NASA)加州帕萨迪纳市喷气推进实验室的Tim Parker提出的一项新理论。在2016年3月他争论称,小行星连环撞击早期火星可能曾让水涌到该行星表面,至少暂时如此。 一直认为,海洋曾蔓延至火星北半球一半的面积,有迹象表明火星的表面一度被水覆盖,如果火星一直像当前看到的那样干燥、被灰尘覆盖,那么其大量地质特征就很难解释。 这些特征包括由NASA“机遇”号漫游者在火星上漫步十多年发现的多边形裂缝。在地球上,这些裂缝需要水蒸气才能形成,因此Parker认为它们强烈表明,漫游者行走的地方曾是海洋的边缘。“(‘机遇’号行走过的)超过43公里的火星表面的均匀特征非常容易解释,那里一度曾是浅海。”他说。然而,问题在于古火星气候模型很难匹配让液体水留在火星表面的状态,这需要更厚的大气层。这些大气层可能曾很快消失,留下了当今的火星。 据美国太空网报道,科学家们已经掌握更多证据证明在数十亿年前火星表面的大部分地区曾经被广阔的海洋覆盖有关这项发现的文章已经刊载于7月12日出版的《地球物理学报》上。 这些最新的证据来自正围绕火星运行的强大飞船“火星勘测轨道器”(MRO)拍摄的图像。根据这些图像科学家们识别出一个巨大的冲积三角洲这个三角洲所在的河流最终注入一个面积几乎覆盖1/3火星表面的巨型海洋。 几十亿年前的火星地表被水覆盖的想象图 2015年9月28日,科学家称火星上不但只有位于两极、已经凝固成冰的水,更有只会在和暖季节时出现、流动的液态水。科学家指他们的最新发现,强烈支持在火星表面上,有盐水于夏季时分在部分斜坡上流动的理论。报告指,这些又窄又黑、犹如手指的痕迹,只会在火星最和暖的季节时出现,但于其余时节就会消失。出现这种季节性的情况,是因为盐降低了水的凝固点。不过,这次发现的最重要意义,是因为水是生命的起源,因此今次发现火星存有流动水,令科学家下一个目标,就是要在火星上作进一步的探索,以调查火星现时是否有任何微生物形态的生命。 地下水 2014年4月19日,科学家发现火星内部存在庞大的水资源,酷似巨型“地下水库”,在某些地方的水资源储量甚至与地球内部相当。这个发现可能颠覆了之前科学家对火星的研究,因为科学家曾经估计火星内部的水资源相当贫乏。专家称:“我们对之前的研究感到困惑,因为现阶段的发现意味着以往对火星内部环境的认识存在错误,认为火星内部并不存在如此大量的‘水资源’。”此外,火星内部的大量“水资源”应该如何渗透进入火星表面的呢。研究人员认为火山是一个主要通道,可以将内部的“水资源”转移到火星表面。科学家研究了两颗火星陨石,它们形成于火星的地幔中,其位于火星地壳下方。这些陨石之所以能在大约250万年前坠落到地球上,是因为火星曾经发生过一次猛烈的撞击事件。 水合矿物 美国宇航局的“好奇”号火星车发现更多证据,证明这颗红色星球一度有水存在。科学家表示“好奇”号碾过的一块火星岩裂开后暴露出内部的白色结构,说明含有水合矿物,在有水流过时形成。 “好奇”号对盖尔陨坑内的一个区域进行了勘察。这个区域被称之为“黄刀湾”。科学家认为数十亿年前水曾经从这个陨坑的边缘往下流淌,形成深度可达到3英尺(约合90厘米)的溪流。这些新发现是借助“好奇”号桅杆相机的红外成像能力以及一台可以向地面发射中子,用以探测氢的仪器得出的。近红外光之间的亮度差异能够揭示水合矿物的存在。这些矿物在水的作用下发生变化。借助于桅杆相机,在狭窄的纹理内发现了强度提高的水合作用信号这些纹理穿过这一区域的很多岩石。这些 明亮的纹理含有水合矿物,不同于在周边岩层中发现的粘土矿物。 俄罗斯制造的中子动态反照率测量仪能够探测土壤矿物中的水分子中的氢。研究结果显示黄刀湾曾经拥有的水数量超过“好奇”号此前造访的其他地区。“在黄刀湾发现的水存在迹象超过‘好奇’号勘探过的其他地区。即使在黄刀湾内也发现了水存在迹象数量的巨大差异。” “火星蓝莓”是过去有液态水的证明,是机遇号拍摄的赤铁矿凝结物地下水冰的横截面暴露在陡峭的斜坡上,其增强彩色为蓝色火星快车拍摄的科罗廖夫陨石坑透视图,含有2千米厚的水冰。  美国国家航空航天局宣布,好奇号对一个岩石样本分析时发现了重要的化学元素,证明火星一度出现可支持生命存在的环境。在一个古代河床的沉积岩中的岩石粉末样本中,发现了硫、氮、氢、氧、磷和碳,其中一些是形成生命所需的要素。数据显示,“好奇”号当前勘探的黄刀湾可能是一个古代河系的尽头,或者是一个间歇湿润湖床,能够为微生物提供化学能量以及其他必要条件。 2018年1月,美国研究人员传出了一个重大好消息,在火星地下,发现了更容易开采的水源。 2004年,机遇号火星车在“奋进”陨石坑附近发现弹珠形蓝色奇异物体,被形象地称之为“火星蓝莓”。 科学家表示:“这些物体的外部似乎易碎,中部则较为柔软。它们的密度、结构和构成均存在差异,分布也不同。这是一个非常有趣的地质学谜团。”一种理论认为火山喷出的岩浆形成了这些小球,而不是在水的作用下形成。在“火星蓝莓”内,科学家发现大量赤铁矿,说明它们在地下水穿过多孔岩过程中形成。水流能够导致一系列化学反应,促使铁矿变成小球。不过,这一理论无法解释“蓝莓”的尺寸为何较小。研究发现,“火星蓝莓”只是小陨石在穿过火星大气层过程中分裂后留下的残余,无法证明火星古代曾出现流水。陨石撞击是一种更令人信服的解释,能够解释“火星蓝莓”的外形和构成。科学家称:“这些小球的任何一种物理特性都与凝固模型不匹配,但陨石理论能够解释它们的所有特性。” 在火星赤铁矿石一致性方面,绝大多数“火星蓝莓”的直径都在0.16英寸(约合4毫米)左右,通常不超过0.24英寸(约合6.2毫米)。米斯拉教授指出“火星蓝莓”的尺寸差异可以用陨石撞击解释。研究人员发现一颗直径1.6英寸(约合4厘米)的陨石能够产生1000颗直径0.16英寸(约合4毫米)的小球,分布在面积广阔的区域内。陨石残余理论同样引发争议。一些科学家指出这一理论未能参考一些关键因素。有专家称:“虽然某些物体会在穿过火星大气层过程中熔化,但这些小球并非在一些高温事件中形成。”格洛奇指出“机遇”号对“火星蓝莓”进行的分析显示这些小球在低温过程中形成。 大气层 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,而在奥林帕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,比金星和地球的温室效应少得多。 地平线上火星薄弱的大气层 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。火星的大气似乎比海盗号勘测出的更冷、更干。美国国家航空航天局于2015年11月5日公布了关于火星大气的观测结果,并阐述了其大气层为何如此之薄。观测显示,太阳风可能是剥夺火星大气的罪魁祸首。太阳风每秒钟仍在带走约100克的火星大气。太阳风是来自太阳的高速粒子流,当它抵达失去磁场保护的火星后,会产生一个电场,加速火星大气中被称为离子的带电原子,令其逃逸至太空中。 内部结构 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。 火星是太阳系由内往外数的第四颗行星,直径约是地球的一半,体积为15%,质量为11%,表面积相当于地球陆地面积,密度则比其他三颗类地行星(水星、金星、地球)还要小很多。以半径、质量和表面重力说,火星约介于地球和月球中间;火星直径约为月球的两倍、地球一半;质量约为月球九倍、地球的1/9,表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。火星自转轴倾角、自转周期与地球相近,公转周期则为两倍左右。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖,英文里前缀areo-即为火星,火星曾经被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星。 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,以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。与地球相比,地质活动不活跃,而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。火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠,而且上面覆盖的干冰会随季节消长。 表层地理 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。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(固态的二氧化碳)和水冰组成的极冠,风成沙丘亦广布整个星球。 高原火山 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)。 火星地形图中,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,包括太阳系最大的奥林帕斯山, 有27公里高,600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。艾斯克雷尔斯山高度大约18225米,曾被误认为是火星最高的山,帕弗尼斯山高度也超过14千米,阿尔西亚山高度大约17.7千米,火山口直径大约116千米,亚拔山在塔尔西斯高原最北边,基座宽达1600千米,但是最高点只有6000米,不过火山口直径却有136千米,是五大火山中最大的一个。在大火山之间亦散布着零星的小火山。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。奥林匹斯山在地表上的高度有27千米(88600英尺),是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过600千米,中心的火山口直径超过80千米,并由一座高达6千米(20000英尺)的悬崖环绕着。 火星地形 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。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)。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者来解决。 结论,您看完这些资料,应该对火星目前的探索研究情况十分清楚了,目前已经有了确定的结论火星曾经有过生命存在,现在是不是也依然在地下千米冰层中存在生命迹象还不得知,但探索在继续,科研再继续,人类生生不息,探索火星的行动一代一代相传。
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