简单易懂的火星科普：红色星球
自古代起就被人们所熟知的火星，又被称为“红色星球”。数十项宇宙探索任务以它做为目标，顺利的话，很快它就会成为人类航天员登陆的首个地外行星。本文将介绍火星的一些有趣特点，并回答关于这颗红色星球最常见的几个问题，那么我们开始吧！
图解：火星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。图源：StaciL.Tiedeken,NASA’sGoddardSpaceFlightCenter
火星的相关数据
行星分类：类地行星;
半径：3,km;
质量：6.×10^23kg;
远日点：,,km;
近日点：,,km;
距离地球的平均距离：,,km;
表面温度：-℃~35℃;
太阳日：24小时39分35秒;
自转周期：24小时37分22秒;
公转周期：.98天;
年龄：45亿3千万年;
名称起源：古罗马神话中的*神;
二、火星的大小火星仅次于水星，是太阳系中第二小的行星。下面通过测量火星的数据，来与地球做个比较吧。
（一）火星的尺寸火星的直径是6,km，行星赤道周长为21,km。因此，若以km/h的速度移动，绕火星赤道旅行一周大约需要花费9天。
（二）火星比地球大吗？不，火星比地球小。火星的直径大约是地球直径（12,km）的一半。另外，其直径还约为月球直径（3,km）的两倍。
三、火星轨道及自转太阳系的所有行星都有着各自的公转周期和自转周期，公转周期决定了行星一年的时长，而自转周期则决定了行星白天与黑夜的长度。下面来介绍一下火星围绕太阳运转的速度，以及围绕自身地轴旋转的速度。
（一）火星一年的时长火星与地球相比距离太阳更远，因此，这颗红色星球绕太阳一周所需要花费的时间也更长。火星的一年大约是地球的天，也就是相当于1.88个地球年。
（二）火星一天的时长火星以自身地轴为中心，以和地球几乎相同的速度转动。因此，这两颗行星每天的时长几乎相同。火星上一天的时长（火星日、Sol）为24小时39分钟，比地球的一天长39分钟。
（三）火星上有季节的变化吗？季节是由行星自转轴的倾斜产生的。火星的赤道平面倾角与地球的赤道平面倾角非常相似，它的赤道平面以25.2°倾斜，而地球的赤道平面倾角则约为23.5°。因此，火星上也有春、夏、秋、冬四种不同的季节。但是，火星上的各个季节时长约为地球的两倍，这是火星绕太阳一周需要花费两个地球年的缘故。
四、火星有多远呢？火星是距离太阳第四近的行星，也是距离地球最近的两个邻居之一，另一个则是金星。
（一）火星距离太阳的距离这颗红色星球的轨道离心率很高，因此火星的近日点和远日点的距离差别很大，分别为2.亿公里和2.亿公里。根据平均值计算，火星位于距离太阳2.28亿公里的位置上，相当于1.5个天文单位。
（二）从火星到地球的距离火星与地球之间的距离是一直在变化的。火星与地球之间最远距离为4.01亿公里，而这两个行星相互之间的最近距离为万公里。但是，这么近的接近距离，根据历史上的记录还从未发生过。火星与地球距离最接近时是在3年，当时这两个天体之间的相互距离为万公里。
（三）要到达火星的话需要花费多长时间？前往火星旅行所要花费的时间，根据出发时间的不同而存在差异。向火星发射宇宙飞船最适宜的时间是火星距离地球最近时刻的大约三个月前，这种时机在火星冲日前后，大约每两年会发生一次。据NASA（美国国家航空航天局）称，前往火星的旅程大约需要花费9个月。两次前往火星最快的旅行由水手6号和水手7号实现，分别花费5个月和4个月。但是，这两个飞行器都是以近天体探测飞行的方式实施，因为不需要进行环绕、登陆以及运送火星探测器，所以不需要减速。“毅力号”（Perseverance）火星探测器花了约7个月时间才到达了火星。
四、火星探索火星作为地球的邻居，成为了众多宇宙探索、科研任务的目的地。年以来，向这颗红色星球发送探测器的任务约有50项，但其中成功的大约只有一半。我们来看一下其中最重要的有哪些。
NASA的水手9号火星探测器于年进入火星轨道，成为首个环绕其他行星的探测器。水手9号火星探测器完成了火星表面85%的测绘，将超过7千张照片传送回了地球。而到达火星表面的首个人造物体，则是与水手9号同年发射的前苏联火星2号探测器。可惜的是，火星2号接近火星的速度过快，结果因为降落系统的误动作，导致探测器直接撞击在了这颗红色星球的表面。
首个成功在火星着陆的探测器，是NASA的海盗1号。自年开始到年的6年时间，海盗1号通过遥控向地球传回了超过57多张照片。作为火星探路者计划的一环，NASA的旅居者号（Sojourner）火星车于年到达火星，成为了首个在地球外行星活动的火星车。旅居者号火星车工作了83个火星日，进行了大量的科学测量和图像摄影工作。
NASA的勇气号（Spirit）与机遇号（Opportunity）火星车则于4年到达这颗红色星球。它们肩负着研究行星气候的历史，从中寻找过去水分活性证据的任务。一开始，任务计划持续90天，但是两个火星车的工作时间达数年之久，远超当初计划的任务寿命。勇气号一直工作到年，而机遇号则于年寿终正寝。
图解：勇气号于火星古谢夫环形山拍摄的日落。图源：NASA/JPL/TexasAM/Cornell
年，NASA的好奇号（Curiosity）火星车到达了火星的盖尔陨石坑。好奇号通过调查火星的气候和地质信息，发现火星曾经具有微生物生存的有利条件。好奇号的工作时间也超过了3个火星日。即使到了现在，它依然在持续工作中。
年，作为天文1号任务的一环，中国首个火星车成功着陆于火星。这辆名为“祝融号”的火星车成为了第一个不是由NASA发射而在火星上活动的火星车。
另外，年NASA的毅力号（Perseverance）火星车也在这颗红色星球上着陆了。与火星车不同，被称为“机智”号（Ingenuity）的火星直升机也参加了火星探索任务。年4月19日，机智号火星直升机创造了历史，实现首次在其他星球上进行动力控制飞行。
五、火星由什么构成？与其他三个类地行星（水星、金星、地球）一样，火星也是一个由岩石构成的天体。我们来详细看一下这个行星的物理特征。
（一）火星的形成火星是与太阳系其他的行星一起形成的。约45亿年前，星际气体和巨大的尘埃云因自重崩塌，在原始行星圆盘上展平。火星和其他岩石行星在这个圆盘内形成，而气体巨人（气态行星）则定居在了这个年轻太阳系的外侧区域。
（二）火星的构造火星具有中心核、地幔和地壳。它的核心由铁、镍和硫构成，四周环绕着岩石构成的地幔和由铁、镁、铝、钙、钾构成的地壳。
（三）火星表面火星表面主要由玄武岩构成。火星土壤中的氧化铁蔓延覆盖了表面，赋予了这颗行星独特的红色。这颗红色星球中，有着像山谷、沙漠、高山、以及极地冰冠等众多与地球相似的表面特征，甚至还有些远古的三角洲，表明了火星过去是个富含水的行星。
（四）火星的大气火星的大气远较地球稀薄，主要由二氧化碳（占95%）构成。而地球的大气则富含氮气和氧气，因此，人类无法在火星上呼吸。但是，年4月，NASA的毅力号火星车成功将火星大气中的一小部分转化为了氧气。将来，这项技术也许能够为宇航员提供可供呼吸的空气。
六、火星有卫星吗？火星有两个卫星，分别是火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos）。它们都是由美国的天文学家阿萨夫·霍尔在年发现的。火星的卫星是太阳系中最小的卫星之一。作为参考，地球的卫星——月球的直径是火星最大的卫星火卫一的倍以上。与月球一样，火星也与火卫一和火卫二的轨道运动同步自转。因此，火星的这两个卫星总是把同一面对准火星。
图解：火卫一与火卫二的粗略尺寸比较。图源：NASA/HiRISE/MRO/LPL(U.Arizona)
七、近期事件年6月23日：火星合月6月23日，北京时间凌晨2:16（6月22日，格林尼治标准时间18:16），发生了新月和火星（0.5级）相伴的情况。月球和火星相互之间呈1°，在双鱼座的位置相会，且木星（-2.2等）也在附近。
北半球的观测者于日出前几个小时，在地平线的正上方观赏到闪闪发光的月亮和红色星球。在南半球，月球和火星从当地时间凌晨1点到2点左右升起，一整晚高悬夜空、横跨天际。
八、常见问题（一）火星的引力有多大？火星的引力比地球小62%，这意味着地球上体重80公斤的人到了火星只剩下30公斤。人类在火星上行走要容易得多，但这种低重力可能会使将来的火星定居者产生肌肉退化、骨质疏松症，以及其他不舒服的影响。
（二）火星是什么颜色？火星表面的主要颜色是红色，这是因为土壤中的氧化铁（更通俗的说法就是铁锈）蔓延、覆盖了行星表面。另外，火星也有金色、棕色和棕褐色等其他颜色。
（三）火星的温度有多少？总的来说，火星是一个非常寒冷的地方，其平均温度是-62℃。然而，根据NASA喷气推进实验室的科学家迈克尔·米什纳（MichaelMischna）的说法，在火星感受到的温度与地球不同。因为火星上几乎没有水蒸气和空气分子，因此火星的-70℃感觉起来与地球的-34°C更为接近。如果想更好地了解火星的温度条件，可以查阅NASA制作的信息图。
图解：勇气号背阴处的温度曲线（左前避险摄像头），横轴为勇气号以火星日为单位的工作日期，纵轴为温度。图源：NASA/JPL-Caltech/Cornell/NMMNH
（四）火星上有哪些火星车探测器？截至年6月，这颗红色星球上共有6辆火星车。其中旅居者号、勇气号、机遇号、好奇号和毅力号这五个属于NASA，另一个祝融号则属于中国国家航天局。
九、其他几个有趣的知识火星上的奥林匹斯山是整个太阳系中最大的火山。它高21公里，大约是珠穆朗玛峰的2.5倍。
图解：海盗1号轨道飞行器拍摄的奥林匹斯山的火山口及悬崖。图源：NASA
火星上最大的卫星火卫一，每年以大约2厘米的速度逐渐接近火星。在5万年内，火卫一将撞击火星，或者被引力撕碎，在红色星球的周围形成一个圆环。
几十亿年前，火星与地球非常相似，行星表面的大部分被液态水覆盖，甚至海洋中可能有原始的生命形式存在。但是，后来这颗红色星球失去了大气层，干涸了。
从19世纪末到20世纪初，许多天文学家在火星表面观测到了运河网络。有些人认为，它们是外星人文明建造的灌溉水道。但事实证明，这是一个视觉错觉。
愿我们能在这颗红色星球上有更多的新发现。享受天文观测的乐趣吧！
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BY:StarWalk
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