火星矿产资源及其探索研究（1）
胡经国
前言
为了了解和探索地外星体矿产资源及其开发研究状况，之前本文作者已经著文《地球矿产资源基本信息及其解读》和《月球矿产资源及其开发研究》。在此基础上，下面将以《火星矿产资源及其探索研究》为题，介绍火星矿产资源及其探索研究状况，供读者进一步了解和研究参考。
一、火星若干基本信息及数据
中文名：火星
外文名：Mars（英语）、Martis（拉丁语）
别名：荧惑、玛尔斯
平均密度：3.9335 g/cm3
直径：6779 千米
星体分类：行星、类地行星
表面温度：-63 ℃（210 K）
质量：6.4171?1023 千克
离心率：0.09341233天
逃逸速度：5.027 km/s
公转周期：686.971（约为687）地球日
轨道倾角：1.850 度
二、火星基本介绍
1、火星与太阳系
火星是太阳系由内往外数第四颗行星。火星是一颗岩石行星，其地壳和地幔由岩石组成；这与地球类似，属于类地行星。火星直径约为地球直径的一半；其自转轴倾角和自转周期与地球相近，而公转一周则相对于地球要花两倍时间。
在西方称火星为“战神玛尔斯星”；而中国则称火星为“荧惑星”，因为它“荧荧如火”，位置、亮度时常变动。其橘红色外表是由于其地表被赤铁矿（氧化铁）所覆盖。英文中的前缀“areo-”的意思即为火星。
火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星。
2、地球－火星关系
火星直径约为地球的一半，体积为地球的15%，质量为地球的11%，表面积相当于地球陆地面积，而密度则比其它三颗类地行星（地球、金星、水星）还要小很多。
以半径、质量、表面重力来说，火星大约介于地球和月球中间：火星直径约为月球的两倍、地球的一半；质量约为月球9倍、地球的1/9；表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。
3、火星地形地貌特征
火星基本上是一颗沙漠行星。地表沙丘、砾石遍布；无稳定的液态水体；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。
与地球相比较，火星地质活动不活跃。在远古地质活动较活跃的时期，在火星地表的大部分区域形成有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山——“奥林帕斯山”和最大的峡谷——“水手号峡谷”。
火星另一个独特的地形地貌特征是，火星南北半球的地形地貌具有明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地；而北方则是较年轻的平原。
火星两极都具有主要由水和冰组成的“极冠”，而且其上面覆盖的干冰会随季节而消长。
下图为火星（图源：网络）
４、从火星到地球的距离
从火星到地球的近距离约为5500万公里；而最远距离则超过4亿公里。
两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。1988年，火星和地球的距离曾经达到大约5880万公里；而在2018年，两者之间的距离将达到5760万公里。但是在2003年的8月27日，火星与地球的距离仅为大约5576万公里，是6万年来最近的一次。
不过，据天文学家推算，在从公元1600年到2400年这800年间，火星与地球的近距离只能排在第三位。根据推算结果，到2366年9月2日，两者之间的距离将为大约5571万公里；而到2287年8月28日，两者则将更为接近，距离约为5569万公里。
一般来说，火星和地球距离近的年份，是最适合登陆火星和在其地面对火星进行观测的时机。
5、火星公转与自转
火星与太阳平均距离为1.52AU（天文单位）。火星的公转周期为687地球日，1.88地球年（以下简称：年），或668.6火星日。平均火星日为24小时39分35.244秒，或1.027491251地球日。
火星自转轴倾角为25.19度，和地球的自转轴倾角相近；因此火星也有四季，只是季节长度约为地球的两倍。由于火星轨道离心率大约为0.093（地球只有0.017），因而使各季节长度不一致；又由于远日点接近北半球夏至，北半球春夏比秋冬各长大约40天。2009年10月26日为北半球春分，2010年5月13日为夏至，北半球处于春季。
火星轨道和地球的一样，受太阳系其他天体影响而不断变动。轨道离心率有两个变化周期，分别是9.6万年和210万年，并且于0.002至0.12之间变化。而地球的轨道离心率变化周期是10万年和41.3万年等，并且于0.005至0.058之间变化（见米兰科维奇循环）。火星与地球之间的最短距离正在慢慢减小。
至于自转轴倾角，火星是25.19度；但是，可在13度至40度之间变化，变化周期为1000多万年。不像地球的自转轴倾角稳定在22.1和24.5度之间。这是因为，火星没有如月球般的巨大卫星来维持自转轴；也因没有大卫星的潮汐作用，火星自转周期变化小，不像地球的会被慢慢拉长。因此，现今地球与火星两行星的自转周期相近，只是暂时现象。
6、火星的卫星
⑴、火卫一
火卫一（Phobos，弗伯斯）呈土豆形状，一日围绕火星3圈，距火星平均距离约为9378公里。
它是火星的两颗卫星中较大的、离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的。从火星表面算起，只有6000千米。它也是太阳系中最小的卫星之一。
在火卫一上，有一个巨大的撞击坑，叫做“斯蒂克尼撞击坑”。
由于轨道离火星很近，火卫一的转动快于火星的自转。因此，从火星表面看，火卫一从西边升起，在4小时15 分钟或更短的时间内划过天空，在东边落山。
由于轨道周期短以及潮汐力的作用，因而火卫一的轨道半径会逐渐变小；最终它将撞到火星表面，或者破碎形成火星环。
⑵、火卫二
火卫二（Deimos，戴摩斯）是火星最小的一颗卫星；平均半径为6.2千米（3.9英里）；逃逸速度为5.6 m/s（(20 km/h）。它是火星较小和较外侧的已知卫星，另一颗是火卫一。
火卫二与火星之间的距离是23460千米，以30.3小时的周期环绕火星，轨道速度为每秒1.35公里。
在希腊神话中，火卫二是阿瑞斯（火星）与阿芙罗狄蒂（金星）的另一个儿子。“Deimos”在希腊语中意味着“惊慌”。
（未完待续）
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