火星是
太阳系八大行星之一,按离
太阳由近及远的次序排列为第四颗。在中国古代又称为“
荧惑”。
物理特征
火星的直径相当于
地球的半径,不过-(表)-面积相当於地球陆地的面积。由左图可见,相较於地球,火星显得小多了,但由於轨迹、亮度不停变换,加上近代至现代以来观察到的多变的表面特徵、地形、大气与气候,身为一个亲近邻居的火星仍不减对人们的吸引力。
观测史
火星的火红色,自古就吸引着人们,而希腊更是称之为战神。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後,如
克卜勒的行星运动定律时就是依据
第谷对火星运行的大量而精密的观测资料。
自望远镜发明而有更进一步的观测。第一个将望远镜往天上瞧的
伽利略所见的火星只是一个橘红小点,而随着望远镜的发展,观测者开始辨别到一些
明暗特徵,而
惠更斯依此测出火星自转周期约为24.6小时,他亦为首次纪录南极冠的人。而一开始大家各自观测,意见亦不一致,地名也未统一(例如用绘制者名字命名)。不过後来
义大利的
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,而地名取自地中海、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)、最明显暗大三角——
大塞地斯(Syrtis Major);而亮区则是陆地,如
亚马逊(Amazonis),而这个命名系统也延续下来。
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,因为对於暗区是水体的传统,这些细线命名为水道(canali)。而後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後延伸出的深色沙子。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。
地理
火星和
地球一样拥有多样的地形,有高山、平原、峡谷,而由於重力较小等因素,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,流水侵蚀而成的众多峡谷亦分布各地,南北极则有以乾冰和水冰组成的极冠,风成沙丘亦广布整个星球。而除此之外,火星更有很多耐人寻味的地形景观。
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於
塔尔西斯高原(Tharsis Bulge)、
埃律西姆地区和零星分布於南方高原上,例如
希腊平原东北的
泰瑞纳山(Tyrrhena Patera)。
地形图中,在西半球耸立一个醒目的特徵,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,包括太阳系最高的
奥林帕斯山,有21.287公里高,550公里宽。其他四座包括
艾斯克雷尔斯山(Ascraeus Mons)、
帕弗尼斯山(Pavonis Mons)、
阿尔西亚山(Arsia Mons)和
亚拔山(Alba Patera)──以体积和1600公里的直径来看是太阳系最大的山。在大火山之间亦散布着零星的小火山。
在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(Elysium Mons)为主体,北南各有较矮的
赫克提斯山(Hecates Tholus)和
欧伯山(Albor Tholus)。
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