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用罗马战神命名的火星火星一直是夜空的先兆。用自己的方式,这个红色的星球表面,告诉我们一个毁灭的故事。几十亿年前,太阳的第四颗行星可能会被误认为是地球表面液态水,甚至可能还有生命的双生子。

如今,世界是一个寒冷、荒芜的沙漠,几乎没有液态水的迹象。但是在几十年对航天器、登陆器和漫游车的研究之后,科学家们发现火星是一个充满活力、风吹雨打的景象,而且这很有可能——甚至有可能——在它锈蚀的表面下都有微生物。

一年比一年更替的季节。

以火星半径2,106英里为太阳系中第七大行星,直径大约为地球的一半。其表面重力为地球的37.5%。

近期美国宇航局的探索探索揭示了这个红色星球上的一些最大奥秘。这个视频解释了是什么使它如此不同于地球,如果人类生活在那里将会发生什么。

火星以24.6个地球小时绕地轴旋转,定义了火星日的长度,即sol(“太阳日”的简称)。火星车的自转轴相对行星绕太阳运行的轨道面倾斜25.2度,这有助于使火星的季节与地球上的季节相似。任何一个半球接近太阳的倾斜都会经历春夏,远离太阳的半球则是秋冬。每一年的两个特定的时刻(即春分点),两个半球收到相同的光线。

但是,由于许多原因,火星上的季节与地球上的不一样。首先,火星距离太阳平均比地球远50%,平均轨道距离为1.42亿英里。这就是说火星要花更长的时间才能完成一段时间,并且延长了季节。一年中,火星一年可持续669.6次溶胶,即687天,而一季则可维持194天,即略高于199天。

火星自转轴的角度也比地球更频繁,这导致了火星气候在数千至数百万年的时间尺度上波动。另外,火星的轨道不像地球的圆轨道,这意味着在火星年的过程中其轨道速度变化更大。这个每年的变化会影响到这个红色行星的冬至和分点的时间。对于火星,北半球的春夏时间要比秋冬长。

另外一个复杂因素是:火星的大气比地球稀薄得多,这极大地降低了被行星表面所捕获的热量。虽然火星表面的温度可能高达70华氏度,低到-225华氏度,但是平均来说,它的表面温度是-81华氏度,整整比地球平均温度低了138摄氏度。

一次有风有水。

当今火星地质学的主要推动力是大气,其主要成分是二氧化碳、氮和氩。空气稀薄到令人难以置信的地步,按地球标准,珠穆朗玛峰上的气压是火星表面的50倍。虽然空气稀薄,火星上的微风每小时可高达60英里,扬起的尘土为沙尘暴和大面积的外星沙丘提供了便利。

但是,曾经,风和水流过了这个红色星球。“机器人漫游者”找到了清晰的证据,证明有几十亿年前,有液态水的湖泊和河流流过这个红色星球的表面。这就是说,在很久以前,火星的大气层非常稠密,保存着足够的热量,使得水能够在这个红色星球的表面保持液态。现在情况并非如此:尽管火星表面和极地冰层下面都有大量的水,但是今天,在地表上并没有大量液态水。

此外,火星缺少活跃的板块构造系统,这是推动地球活动的地质动力,同时也缺少行星磁场。如果没有这样的保护措施,太阳的高能量粒子就会很容易从地球大气中剥离,这将有助于解释为何火星大气现在非常稀薄。但是在大约4.12到41.4亿年前的远古时期,火星似乎拥有一个内部发电机来驱动整个星球的磁场。关闭火星发电机的原因?科学家们还在努力研究这个问题。

高与低。

和地球和金星一样,火星有山脉、山谷和火山,但是红色星球是迄今为止最大最引人注目的。太阳系统最大的火山奥林匹斯山距火星表面约16英里,是珠穆朗玛峰的三倍之多。但是奥林匹斯山的底部却很宽——约374英里宽——以至于这座火山的平均坡度只比轮椅坡高一点。山峰非常巨大,与火星的表面呈弧形。站在奥林匹斯山的边缘,山顶就在地平线外。

不仅仅是火星有最高的,还有太阳系中最低的一些。奥林巴斯山东的南面是红色星球的标志性峡谷水手谷。这个峡谷横跨大约2,500英里,在穿过这个红色星球表面的边缘延伸至4.3英里。裂隙网是地球大峡谷的4倍、5倍深、200英里宽。这两个山谷的名字源自水手9号,它在1971年到达火星后,成为第一个环绕另一个行星运行的飞船。

关于双半球的故事

约45亿年前,火星与我们年轻的太阳周围的气体尘埃盘结合在一起。在这个红色星球的内部,随着时间的推移,形成了核,地幔,平均厚度达40英里。

其核心也许和地球一样由铁和镍构成,但是硫磺比我们多。目前最好的估计显示,核心直径大约是2,120英里,前后370英里,但是我们不知道详细情况。在追踪地震波穿过这个红色星球的过程中,美国国家航空航天局的SecuritiesSecurity揭示了火星内部的秘密。

北半球和南半球的火星各不相同,在某些方面与太阳系中任何其它行星都不同。地球北半球主要由低地平原组成,地壳厚度可能只有19英里。不过,南半球的高地遍布着许多死火山,地壳厚度达到62英里。

怎么啦?内岩浆的流动模式可能是造成这种差异的原因,但是有些科学家认为这是火星遭受一次或几次大撞击的结果。一个最新的模型显示,火星之所以有两张面孔,是因为一个月球大小的物体在火星南极附近撞击火星。

这两个半球的确有一个共同之处:它们都覆盖着地球标志性的尘埃,这些尘埃因锈迹而呈现出橙色、红色和褐色。

世界伙伴。

很久很久以前,这个红色行星上有两个小卫星,形状不规则,火卫一和火卫二。在1877年,人们发现了两个巨大的世界,命名方式是在罗马神话中火星神的儿子和战车驾驶员。人造卫星的形成方式仍未确定。其中一个可能性就是火星的引力所捕获的小行星带内形成。但是最新的模型显示,它们可能是在很久以前的巨大撞击之后,从火星上抛出的碎片形成的。

迪莫斯是较小的两颗卫星,每隔30小时绕火星一圈,直径小于10英里。他的大弟弟火卫一有很多伤痕,包括流过陨石坑和深沟。长久以来,科学家们都在争论是什么导致了火卫一上的凹陷。这些石头是古代撞击地球时留下的痕迹吗?还是火星的重力将月球分离开来?

不管怎样,未来的月球将不会如此流行。在每一个世纪,火卫一距离火星大约六英尺,预计在五千万年后,它要么会撞击火星表面,要么破碎成碎片。

火星任务。

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从上世纪60年代起,人类对火星的机器人探索就超过了地球之外的任何其他星球。现在,八个来自美国、欧盟、俄罗斯和印度的任务正积极地环绕火星或在火星表面飞行。但安全抵达这个红色星球并不容易。从1960年开始,作者推出了45次火星任务,26次获得了一些不能离开地球的组件,静静降落途中,环绕火星轨道飞行,燃烧气氛,坠毁于地表,或过早死亡。

还有更多的任务正在进行,其中包括一些任务,帮助寻找火星生命。为了缓存有希望的火星岩石样品,美国国家航空航天局正在建造“火星2020漫游车”。2020年,欧洲航天局和Roscosmos计划发射一辆由化学家罗莎琳·富兰克林命名的漫游车,他的工作对于破解DNA结构至关重要。火箭将在火星土壤中钻进寻找过去和现在生命的迹象。在这一过程中,其他国家也加入到更多的全球竞争中来。2020年7月,阿拉伯联合酋长国计划发射希望人造卫星来研究火星大气。

或许有朝一日人类会加入到这个红色星球上的机器人中。美国国家航空航天局说,它的目标是把人送回月球,作为登上火星的跳板。SpaceX的创立者和首席执行官Eronmassk正在建造一种叫做Starship的大型飞行器,其部分目的是把人送上火星。就像那些散布在南极洲的基地一样,人类最终会在火星表面建立科学基地吗?人的行为会对这个红色的星球产生怎样的影响呢?

时光将证明一切。但是不管怎样,火星将继续占据人类的想象,成为我们天空和故事中闪烁的红色灯塔。