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2003-2020年火星视面积变化  火 星 概 况 火星（Mars，天文符号♂），是离太阳第四近的行星，是一颗类地行星。东西方古文献中都载有对火星的描述：中国古人因其荧荧如火，位置、亮度时常变动无法捉摸，而称之为“荧惑”；西方则冠以罗马神话中战神玛尔斯（Mars）的名字。 我们熟知成语“七月流火”，它出自《诗经·豳风·七月》，然而“火”星指的可不是火星。这里的“火”是 “大火”——天蝎座α星，也就是心宿二，七月则指的是农历七月。农历七月的晚上心宿二向西南方“流动”逐渐下落，意味着天气要转凉了。与之相对应地，“九月授衣”意味着农历九月要多穿衣服了。 火星是太阳系的八大行星中，第二小的行星，其质量、体积仅比水星略大，有两个天然卫星：火卫一和火卫二（这两颗卫星非常小且形状不规则，可能是捕获的小行星）。火星的直径约为地球的一半，体积只有地球的八分之一，重力加速度大约为地球的三分之一。（是不是可以算火星的质量了？【滑稽】）  火 星 上 能 住 人 吗 ？ 火星自转轴倾角（25.19度）、自转周期（24h 37m 22s）与地球相当，但绕太阳公转周期（686.971天）是地球的近两倍且轨道离心率大很多（0.0934）。火星自转周期与地球的惊人接近是让很多人憧憬移民火星的原因之一，但由于离太阳太远加之体积太小，即使有温室效应，表面平均温度也只能达到零下30度左右，并不适宜人类生存。（回忆一下地理知识？） 火星与地球的其他差异也导致了其难以维系生物的生存。火星大气以二氧化碳为主，但是十分稀薄，气压只有地球的约0.6%。火星在视觉上呈现为橘红色，这是由其地表广泛分布的氧化铁（ 3价，还记不记得？）造成的，而地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水。 火星地貌十分复杂。其南半球是古老、充满陨石坑的高地，北半球则是较年轻的平原。火星表面常有著名的“尘暴”（看过《火星救援》的大概知道），也有太阳系最高的火山——奥林帕斯山（Olympus Mons，高出基准面21 km）和最大的峡谷之一——水手号峡谷（Valles Marineris，深约7km）。 由于火星比地球小，相对表面积与体积成反比而较大，因此火星核心也冷却得比地球的快（生物里学过），地质活动趋缓，缺少板块运动，这是造成奥林帕斯山如此之高的重要原因。火星磁场很弱，其表面暴露在太阳风的“灼烧”之下，大气层受太阳风不断侵蚀直至今日而仅有稀薄的残留。  火 星 观 测 相比于经常在日落后的西方夺人眼球的金星，火星可以说是十分内敛了。事实上，如果你随意挑选一个晚上观测火星，你成功的概率是非常低的。火星与地球的会合周期将近两个地球年——这意味着相邻两次冲日之间也会隔这么久。另外，由于其特殊的轨道，在一个回合周期内的大多数时间里，火星离地球都相当地远，导致通常情况下火星会非常黯淡，对于不熟悉星空的人来说很难把它同群星区分开来。这也就使得火星冲日比起其它外行星冲日显得更加宝贵。 而大冲，即近日点冲日则更加罕见。由于火星轨道跟正圆之间产生了偏差，冲日的时候火星有时候位于远日点，有时候位于近日点，更多时候则介于两者之间。这样造成的结果是，不同的火星冲日之间贫富差距非常之大，小冲时火星跟地球之间的距离甚至可以比大冲时远一倍。两次大冲之间通常相距15或17年。上一次火星大冲要追溯到2003年，而下一次则要等到2035年了。 火星大冲具有很强的观赏性。即便你没有任何天文的仪器或背景知识，你也能够尽情地去欣赏火星大冲的美景。在今年火星大冲期间，火星的亮度接近-3等，使之成为当之无愧的“深夜天空中最亮的星”。对于一个“粗心”的观测者而言，火星可能是唯一一个能用肉眼看出明显颜色的行星。在大冲时，火星就像夜空中擦出的一粒“火星”，吸引着任何试图仰望夜空的人的目光。很多人甚至可以用手机直接拍下大冲期间火星的影像。  如果你有一架望远镜，你将有机会看到火星表面的细节。在大冲期间，火星的盘面显得特别大，以至于可以清晰地显示在大多数小望远镜的视场里。最明显的细节便是极冠，那是覆盖在火星两极的干冰，呈现白色，覆盖的区域会周期性变化。此外，一些深色的区域也是很容易看见的，那些区域曾被人们认为是火星上的海。正如伽利略将望远镜对准月球，打碎了人们对月球上的海的幻想，火星上的“海”也被探测器证实只是些单纯的深色区域。不过，在大冲期间火星往往刮起全球性的沙尘暴，一定程度上会影响我们对地表细节的观测。 大家也许听说了“在火星上发现液态水”的消息（详见下一部分），不过最好别抱着看到它的期望。事实上，那些液态水只是根据火星轨道探测器的探测结果而推断存在的，还没有人能拍摄到经典意义上的影像，更别说在地球上看了。
如果你处在的地方天气恰好不好，别懊恼。火星大冲前后一段时间火星的观测条件都差不多得好，硬要在大冲当天观测只是一种打卡行为罢了=。=  火 星 探 测 火星目前有四艘在轨运行的探测器，分别是火星奥德赛号（Mars Odyssey）、火星快车号（Mars Express）、火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter）以及2014年9月22日入轨的MAVEN探测器（Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN）。地表还有很多火星车和着陆器，包括两台火星车：机遇号（Opportunity）和好奇号（Curiosity），和已经结束任务的勇气号（Spirit）和凤凰号（Phoenix）。 根据观测得到的证据，火星以前可能覆盖大面积的水。亦观察到最近十年内类似地下水涌出的现象。火星全球勘测者（Mars Global Surveyor）则观察到南极冠有部分退缩。火星快车号和火星勘测轨道飞行器的雷达资料显示两极和中纬度地表下存在大量的水冰。2008年7月31日，凤凰号证实表土之下的水冰的存在。2013年9月26日，好奇号发现火星土壤含有丰富水分，大约为1.5%至3%（质量分数），显示火星有足够的水资源供给未来移民使用，2015年9月证实火星有间歇流动的液态水（液态盐水）。2018年7月25日，意大利航天局宣布，在火星冰盖之下发现一个直径20公里的冰下湖。这是太空科学家在火星上探测到的首个大型液态水体。 （https:///10.1126/science.aar7268） 文案作者：夏一飞 李泽昊 赵鑫淼 |
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