mars什么意思(mars什么意思怎么讀)

火星的真實色彩影像，2007年2月由羅塞塔號拍攝,圖：ESA - European Space Agency & Max-Planck Institute for Solar System Rearch for OSIRIS Team ESA/MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA

火星（Mars），是離太陽第四近的行星，為四顆類地行星之一。在英語中火星被稱為瑪爾斯（Mars，意思是戰神），古漢語中則因為它熒熒如火，位置、亮度時常變動讓人無法捉摸而稱之為熒惑。火星在視覺上呈現為橘紅色是由其地表所廣泛分布的氧化鐵造成的。無論是質量還是體積，在太陽系的八大行星中，火星比水星略大，為第二小的行星。火星的直徑約為地球的一半，自轉軸傾角、自轉周期則與地球相當，但繞太陽公轉一周則需花費約兩倍于地球的時間。

在1965年水手4號首次飛掠火星之前，很多人猜測火星上有液態水，因為望遠鏡觀測到的明暗特征猶如陸地和海洋，而一些細長條紋則被認為是灌溉用的運河。雖然之后證實細線并不存在，可能只是錯視，但火星已經證實有液態水，甚至生命。火星快車號和火星偵察軌道器的雷達數據顯示兩極和中緯度地表下存2013年9月26日，火星探測車好奇號發現火星土壤含有豐富水分，大約為1.5至3重量百分比，顯示火星有足夠的水資源供給未來移民使用。2015年9月證實火星有間歇流動的液態水（液態鹽水）。

火星目前有四艘在軌運行的探測船，分別是火星奧德賽號、火星快車號和火星偵察軌道器以及剛抵達的MAVEN軌道器，數量是太陽系內除了地球以外最多的。地表還有很多火星車和著陸器，包括兩臺火星探測漫游者：精神號和機會號，和最近結束任務的鳳凰號。根據觀測的證據，火星以前可能覆蓋大面積的水。亦觀察到最近十年內類似地下水涌出的現象。火星全球勘測者則觀察到南極冠有部份退縮。

火星的衛星

火星有兩個天然衛星：火衛一和火衛二，形狀不規則，可能是捕獲的小行星。在地球，火星肉眼可見，亮度可達-2.9，只比金星、月球和太陽暗，但在大部分時間里比木星暗。

火衛一（左）和火衛二（右）大小比較（合成圖）。圖：PD-USGov-NASA

火星的物理特征

火星直徑約是地球的一半，體積為15%，質量為11%，表面積相當于地球陸地面積，密度則比其他三顆類地行星還要小很多。以半徑、質量、表面重力來說，火星約介于地球和月球中間：火星半徑約為月球的兩倍、地球的一半，質量約為月球九倍、地球的九分之一，表面重力約為月球的2.5倍、地球的2.5分之一。

火星的自轉與公轉

火星與太陽平均距離為1.52AU，公轉周期為687地球日，1.88地球年（以下稱年），或668.6火星日。平均火星日為24小時39分35.244秒，或1.027491251地球日。

火星自轉軸傾角為25.19度，和地球的相近，因此也有四季，只是季節長度約為兩倍。由于火星軌道離心率大，為0.093（地球只有0.017），使各季節長度不一致，又因遠日點接近北半球夏至，北半球春夏比秋冬各長約40天。2009年10月26日為北半球春分，2010年5月13日為夏至，目前北半球處春季。

火星軌道和地球的一樣，受太陽系其他行星影響而不斷變動。軌道離心率有兩個變化周期，分別是9萬6千年和2.1百萬年，于0.002至0.12間變化；而地球的是十萬年和41.3萬年等，于0.005至0.058間變化（見米蘭科維奇循環）。目前火星與地球最短距離正慢慢減小。至于自轉軸傾角，火星目前是25.19度，但可由13度至40度間變化，周期一千多萬年，不像地球的穩定處于22.1和24.5度間，是因為火星沒有如月球般的巨大衛星來維持自轉軸。也因沒有大衛星的潮汐作用，火星自轉周期變化小，不像地球的會被慢慢拉長，因此現今兩行星的自轉周期相近只是暫時現象。

火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布，沒有穩定的液態水體。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發生。與地球相比，地質活動不活躍。

火星地表地貌大部份于遠古較活躍的時期形成，充滿撞擊坑，有密布的隕石坑、火山與峽谷，包括太陽系最高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號峽谷。另一個獨特的特征是南北半球的明顯差別：南方是古老、充滿隕石坑的高地，北方則是較平坦的平原，兩極皆有主要以水冰組成的極冠，而上覆的干冰會隨季節消長。

基于撞擊坑密度的撞擊坑計數法可判別出地表年齡：撞擊坑大而密集處較老，反之則年輕，進而將地質年代分為四個階段：前諾亞紀、諾亞紀、赫斯珀利亞紀和亞馬遜紀。前諾亞紀沒有留下實質地表，此時地形南北差異形成，有全球性磁層；諾亞紀有大量隕石撞擊，火山活動旺盛，可能有溫暖潮濕的大氣、河川和海洋，侵蝕旺盛，但到末期這些活動已減弱很多；赫斯珀利亞紀，火山活動仍然繼續；亞馬遜紀則是大氣稀薄干燥，以冰為主要活動，如極冠、冰凍層、冰河，并有周期性變遷，溝壑也是這時期形成，火山活動趨緩并集中在塔爾西斯與埃律西昂。

由于火星比地球小，相對表面積與體積成反比而較大，因此火星核心的冷卻得比地球快，地質活動趨緩，磁場和板塊運動消逝，大氣變薄使液態水無法穩定存在。

現今火星風成地形遍布，如吹蝕、磨蝕等風蝕作用，和沙塵遇地形阻礙而填積、侵積等風積作用。（名詞解釋：）前者形成如廣泛分布于梅杜莎槽溝層的風蝕脊，后者則如大瑟提斯高原上撞擊坑下風處的沙塵堆積，和撞擊坑中常見的沙丘。

2012年8月，加利福尼亞大學洛杉磯分校的教授尹安在分析了100張來自火星勘測軌道飛行器的衛星圖片后發現，火星有類似地球主要板塊劃分的構造特點。

火星的地理信息

火星地形圖，中央為東經180度。低到高順序為藍、綠、黃、紅到最高的白。

火星和地球一樣擁有多樣的地形，有高山、平原和峽谷。南北半球的地形有著強烈的對比：北方是被熔巖填平的低原，南方則是充滿撞擊坑的古老高地，而兩者之間以明顯的斜坡分隔；火山地形穿插其中，眾多峽谷分布各地，南北極有以水冰與干冰組成的極冠，而風成沙丘廣布整個星球。隨著衛星拍攝的越來越多，更發現很多耐人尋味的地形景觀。

20世紀早期地面以無線電波測量火星地形。1976年海盜號進行的地形測量，發現了峽谷和南北半球的巨大差異，而衍生出北方平原本是海洋的假說。火星全球勘測者自1999年起以雷射進行更精確的地形測量，得出目前使用的全球地形圖，以火星大地水準面（Areoid）為基準，最高點在奧林帕斯山，高21,229公尺；最低點在希臘平原，低于基準8,200公尺。現在很多探測器如火星勘察衛星、火星快車號和火星探測漫游者運用航照圖的地形判別方法，以視差法來測量區域地形，并制成高分辨率立體照片。

火星的經度坐標采用東經0至360度，不是地球的東西經各180度。

來自火星奧德賽號上熱輻射成像系統（THEMIS）的影像顯示阿爾西亞山北坡有七個可能的深洞，照片中光線無法抵達底部，推測底部可能更深、更寬，可能免受微隕星、紫外線、太陽閃焰和其他高能粒子的侵害，可能是未來尋找液態水或生命痕跡的可行地點。但后來火星勘察衛星的更高分辨率HiRISE影像部分推翻了之前猜測，認為只是光線角度造成深不見底的樣子。

火星的大氣

十八世紀自地面望遠鏡觀察到云，顯示火星擁有大氣層。自地面的光譜測量發現大氣主要為二氧化碳。1960年代水手4號、6號和7號亦證實此結果，但測出平均地表氣壓只有6百帕，小于地球表面氣壓的1%，相當于地球表面算起35公里高的氣壓，如此低的氣壓使聲音傳播的距離只有在地球上的1.5%。隨著二氧化碳與水氣量的季節變化，氣壓變化可達20%。由于火星比地球離太陽遠，日射量較少，表面溫度應較低，計算值約210K，但實際觀測地表平均約240K，則是因為大量的二氧化碳所造成的溫室效應。由于大氣層很薄，無法保留很多熱，使地表日夜溫差很大，某些地區地表溫度白天可達28℃，夜晚可低至-132℃，平均-52℃。

火星大氣成分為95%的二氧化碳，3%的氮氣，1.6%氬氣，很少的氧氣、水氣等，亦充滿著很多懸浮塵埃，吸收藍光使天空成黃褐色。2003年火星大沖時地面望遠鏡在大氣中發現了甲烷；2004年3月，火星奧德賽號確認了這一發現。由于甲烷易被紫外線分解，存在甲烷表示現在或者最近幾百年內在火星上存在制造甲烷的來源，火山作用、地質作用、彗星或小行星撞擊甚至生物來源如甲烷古菌等都有可能。

2013年9月19日，根據從好奇號得到的進一步測量數據，NASA科學家報告，并沒有偵測到大氣甲烷（atmospheric methan）存在跡象，測量值為0.18±0.67 ppbv，對應于1.3 ppbv上限（95%置信限），因此總結甲烷微生物活性概率很低，可能火星不存在生命。但是，很多微生物不會排出任何甲烷，仍舊可能在火星發現這些不會排出任何甲烷的微生物。

由太空所見的火星稀薄且充滿塵埃的紅色大氣層。左下方是阿爾及爾平原。圖：NASA

火星上的氣候

火星自轉軸有明顯傾斜，日照的年變化形成明顯的四季變化，而一季約為地球的兩倍長。雖然火星沒有地球般受海洋影響的復雜氣候，但仍有以下特殊之處：火星軌道離心率比地球大，造成日射量在一年當中變化更大，位于近日點時，南半球處夏季，比北半球遠日點夏季所造成的升溫更強；隨季節交替，二氧化碳和水氣會升華和凝結而在兩極冠間遷移，驅動大氣環流；地表反照率特征，因顏色深淺和沙、巖性質差異而造成的熱慣量（thermal inertia）不同，可影響大氣環流；易發生的塵暴會將沙塵粒子卷入高空，沙塵粒子吸收日光與再輻射會使高層大氣增溫，但屏蔽天空的沙塵會使地表降溫；自轉軸傾角和軌道離心率的長期變化則造成了氣候的長期變遷。火星表面的平均溫度比地球低30度以上。

火星上的水文

火星地表遍布著流水的遺跡，有些是洪水刻畫而成，有些則是降雨或地下水流動而形成，但多半年代久遠。沖蝕溝（gullies）則是另一類規模較小的地形，但形成年代十分久遠，常分布于撞擊坑壁，型態多樣。關于成因有兩派說法，一派認為是由流動的水造成，另一方則認為是凹處累積的干冰促使了松軟物質滑動。

火星南北極有明顯的極冠，曾被認為是由干冰組成，但實際上絕大部分為水冰，只有表面一層為干冰。這層干冰在北極約1公尺厚，在南極則約8公尺厚，是冬季時凝華而成，到夏季則再度升華進入大氣，不過南極的干冰并不會完全升華。夏季仍存在的部分稱為永久極冠，而整體構造稱做極地層狀沉積（Polar Layered Deposits），和地球南極洲與格陵蘭冰層一樣為一層層的沉積構造。北極冠寬達1,100公里，厚達2公里，體積82.1萬立方公里；南極冠寬達1,400公里，最厚達3.7公里，體積約1.6百萬立方公里。兩極冰冠皆有獨特的螺旋狀凹谷，推論主要是由光照與夏季接近升華點的溫度使溝槽兩側水冰發生差異融解和凝結而逐漸形成的。

2011年由火星勘察衛星的淺地層雷達發現南極冠有部分原本認為是水冰的地層其實是干冰，所含二氧化碳量相當于大氣含量的80%，這比以往認為的要多很多。根據此的仿真結果，十萬年一周期的氣候變遷中借由干冰升華、凝結，大氣總質量的變化幅度會達數倍。由這些干冰沉積上方地表的下陷與裂隙判斷，干冰正在慢慢升華。

自海盜號即發現，火星北半球中緯度有幾處峽谷底含有條紋流動狀的地表特征，但不確定是富含冰的山崩、含冰土的流動或是塵礫覆蓋的冰河。但根據更新任務的數據與比對地球的相關地形，支持這些是冰河，且推測是自轉軸傾角較大時的氣候狀態下所累積的。

由火星奧德賽號X射線光譜儀的中子偵測器得知，自極區延伸至緯度約60°的地方表層一公尺的土壤含冰量超過60%，推論有更大量的水凍在厚厚的地下冰層（cryosphere）。另外一個關于火星上曾存在液態水的證據，就是發現特定礦物，如赤鐵礦和針鐵礦，而這兩者都需在有水環境才能形成。

對于于火星上有冰存在的直接證據在2008年6月20日被鳳凰號發現，鳳凰號在火星上挖掘發現了八粒白色的物體，當時研究人員揣測這些物體不是鹽（在火星有發現鹽礦）就是冰，而四天后這些白粒就憑空消失，因此這些白粒一定升華了，鹽不會有這種現象。2008年7月31日，美國航空航天局科學家宣布，鳳凰號火星探測器在火星上加熱土壤樣本時鑒別出有水蒸氣產生，從而最終確認火星上有水存在。

2013年9月26日，美國航空航天局科學家報告，火星探測車好奇號發現火星土壤含有豐富水分，大約為1.5至3重量百分比，顯示火星有足夠的水資源供給未來移民使用。

2015年9月28日，美國航空航天局宣布，在火星上發現液態的鹽水。根據火星勘測軌道飛行器配備的光譜儀獲得的數據，研究人員在火星的神秘斜坡上發現了水合礦物。這些暗色條紋表明火星地表隨時間變化有流水存在。在較溫暖的季節，這些線條的顏色變得更深，表明水流在斜坡上出現，在較冷的季節，這些地表特征變淺。在火星的部分地區，最高溫度可以達到攝氏零下23度，此時深色線條最明顯。

火星文化說

古中國：取其“熒熒如火、亮度與位置變化甚大使人迷惑”之意，命名“熒惑”。《尚書·舜典》記載：“在璿璣玉衡以齊七政。”孔穎達疏：“七政，其政有七，于璣衡察之，必在天者，知七政謂日月與五星也。木曰歲星，火曰熒惑星，土曰鎮星，金曰太白星，水曰辰星。”今日則取名“火星”。

古希臘：因火紅之色而取名“Ares”（音：阿瑞斯），原自希臘神話的戰神，天神宙斯的兒子阿瑞斯（希臘語：?ρη?）。

古羅馬：因火紅之色而取名“Mars”（音：馬爾斯），原自羅馬神話的戰神瑪爾斯（拉丁語：Mars）。

參考資料

1. WJ百科-英文版

文章作者：北極光

審核人員：北極光

最終審核： 零度星系

編輯用時：2018年11月26日-2018年11月27日

審核用時： 一個小時

最后更新：2018年11月27日星期一

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全文排版：天文在線（零度星系）/北極光

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