火星极简史
▲火星
▲火星，源自网络
序 篇
认识火星
早在肉眼观星的古代
便有人发现
夜空中有一颗鲜亮红艳的星星
中国古人称其“荧惑”
所谓'荧荧火光，离离乱惑'
这便是火星
而在西方
以罗马神话中的'战神'来命名它
称火星为玛尔斯
火星因表有赤铁矿（氧化铁）覆盖
远观呈橘红色
被“红色星球”
是离太阳第四近的行星
太阳系中仅次于水星的第二小的行星
太阳系里四颗类地行星之一
▲火星在太阳系中的位置示意图
在人类所能认识的星球中
火星与地球最为相似
它的直径约为地球的一半
不仅如此
假如说太阳系真的存在地外生命
最有可能但是火星
▲火星与地球大小比较示意图
第 1 篇
火星的卫星
火星有两个天然卫星
火卫一和火卫二
两个卫星形状不规则
可能是捕获的小行星
1
火卫一
是火星的两颗卫星中较大
也是离火星较近的一颗
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
▲2008年3月，HiRISE相机在美国宇航局的火星侦察轨道飞行器（MRO）上拍摄了火卫一的图像
2
火卫二
第2篇
火星的结构
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
密度则比水星、金星、地球还要小很多
一般认为火星的核心是
半径为1700千米的高密度物质组成
外包一层熔岩
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
可能含带较多的硫
第3 篇
火星的地形
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
▲火星轨道激光测高仪绘制的地形图，南半球为高地，北半球为低地
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
峡谷
水手峡谷是太阳系最大最长的峡谷之一
长约4000千米，深达7千米
横跨大半个火星
如同被上帝之剑砍削而成
▲位于火星赤道上的水手号峡谷。科学家们认为，这是火星表面正在冷却时形成的巨大的峡谷系统，并因侵蚀而进一步扩大和延长。上图为一颗小行星闯入了这张卫星拍摄的火星峡谷系统。
▲欧空局火星快车号拍摄的赫伯斯峡谷Hebes Chasm，这里被认为是流水侵蚀而成，图片源自@ESA/DLR/FU
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
欧洲航天局公布了火星奥尔库斯陨石坑的最新照片
这是一个狭长形陨坑地形
位于火星赤道附近
看上去如同火星表面的一道“伤疤”
科学家认为该陨坑形成的最佳解释是
该区域遭受了一次小行星倾斜碰撞
一颗小行星以非常小的角度划过火星表面
▲火星奥尔库斯陨坑长约380公里，宽约140公里
▲火星表面的新撞击坑
2015年5月21日
科学家们在火星表面发现巨型火山遗迹
这个火山口
长40公里，宽30公里，深度达1750米
专家们认为
它可能由30亿年前的火山喷发形成
其规模可与地球上的黄石火山相当
▲离奥林匹斯山不远处坐落着三座巨大的盾状火山：艾斯克雷尔斯山，帕弗尼斯山和阿尔西亚山。这三座火山沿直线一字排开，因此形成了“三山一线”的奇观。
洞穴
火星勘测轨道飞行器和机遇号火星车
分别发现火星表面曾有水
以及火星可能有地下水的线索
此外
美国科学家借助奥德赛火星探测器
又在火星上发现了7个奇特洞穴
这七个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面
洞口宽度在100米到252米之间
由于洞口基本观测不到洞底
科学家们只能估算出这些洞至少有80米到130米深
这些洞穴的发现具有重要意义
▲根据美国地质调查局（USGS）的天文地质科学中心，已经发布的图像之中，火星上有1000多个洞穴，并且已经用“点”表示了火星上塔里西斯地区洞穴的可能位置
▲2011年，火星侦察轨道飞行器绕火星侦察时，其上的HiRISE高清轨道照相机在火星帕沃尼斯蒙斯火山的斜坡上拍摄到这个洞。
第4 篇
火星的环境
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
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
2015年11月5日
美国国家航空航天局公布了
太阳风可能是剥夺火星大气的罪魁祸首
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
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
火星像地球那样有季节变化
冬去春回，寒来暑往
火星季节变化的特征
主要是两极冰盖大小的变化
夏季冰盖缩小，冬季冰盖扩大
第5 篇
火星到底有没有水？
▲HiRISE相机在火星上牛顿陨石坑（41.6°S, 202.3°E）中不同时期的拍摄的照片显示出明显的流动痕迹，可能是液态水，但目前也有很大争议。来源：维基
如果火星真的有稳定的液态水
那么最可能在火星南北极
火星极冠
是指火星南北极有水冰及干冰覆盖的区域
厚达数公里
是火星上水冰重要储藏库
极冠的主要成分是水冰，也有少量干冰
水和二氧化碳借着升华与凝结
来往于极冠与火星大气之间
是现今火星气候重要的一环
▲ 火星南北两极地区永久冰帽图像 （a）北极冰帽；（b）体积相对较小的南极冰帽；资料来源：NASA/JPL/USGS