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火星是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序排列為第四顆。在中國古代又稱為「熒惑」。
概述
因為它在夜空中看起來是血紅色的,所以在西方,以羅馬神話中的戰神瑪爾斯(或希臘神話對應的阿瑞斯)命名它。在古代中國,因為它熒熒如火,故稱「熒惑」。火星有兩顆小型天然衛星:火衛一Phobos和火衛二Deimos(阿瑞斯兒子們的名字)。兩顆衛星都很小而且形狀奇特,可能是被引力捕獲的小行星。英文裡前綴areo-指的就是火星。
[編輯] 物理特徵
火星的直徑相當於地球的半徑,表面積只有地球的四分之一,體積只有地球的15%,質量只有地球的11%。
[編輯] 觀測
因為火星的火紅色,熾熱的神秘外表,總令人浮想聯翩,自古就吸引著人們,而希臘文明更是冠之以戰神之名。不過此時人們觀測火星的目的就如同其他天體般,大部分是為了占星,而真正為了科學目的的是在十七世紀之後,例如克卜勒在提出行星運動定律時就是依據第谷對於火星運行的大量而精密的觀測資料。
喬瓦尼·夏帕雷里所繪之火星地圖。自從望遠鏡發明後,開始有更進一步的觀測。第一個將望遠鏡往天上瞧的伽利略所見之火星只是一個橘紅小點,而隨著望遠鏡的發展,觀測者開始辨別到一些明暗特徵,而惠更斯依此測出火星自轉週期約為24.6小時,他亦為首次紀錄南極冠的人。而一開始大家各自觀測,意見亦不一致,命名也未統一(例如用繪製者命名)。不過後來意大利的喬瓦尼·夏帕雷里(Giovanni Schiaparelli)統合了各家說法而繪製了一個較可信的地圖,而命名取自地中海、中東等的地名和聖經等作為來源,而其餘則依照舊有的觀念:暗區被認為是湖(lacus)海(mare)等水體,如太陽湖(Solis Lacus——Lake of the Sun)、塞壬海(Mare Sirenum——the Sea of Sirens)、最明顯暗大三角——大塞地斯(Syrtis Major);而亮區則是陸地,如亞馬遜(Amazonis),而這個命名系統也延續下來。
當時,斯加帕雷里和同期觀測者一樣,觀察到了火星表面似乎有一些從暗區延伸出的細線,因為對於暗區是水體的傳統,他把這些細線命名為水道(canali),不過後來就被曲解了。
後來由於觀察到暗區會在冬季時縮小、夏季時擴張,有人提出暗區是植物覆蓋、而暗區的擴大縮小則是消長所引起的,改變以往認為暗區是海洋的說法。
帕西瓦爾·羅威爾(Percival Lowell)用小倍數望遠鏡觀察到了火星運河,他宣稱那些火星表面的痕跡顯然是人工挖掘的運河,並認為一些地區亮度隨季節而改變是由於植被消長引起。風靡大眾的火星科幻中的火星人亦源於此。那些表面線條現在知道大部分並不真的存在,在一些情形中,那是古老的乾水道或峽谷。火星表面顏色的改變則是因為發生火星塵暴。
2000年,學者們發現了一些來自火星的隕石包含了一些類似微體化石結構,有人認為這可能是火星生命存在的證據,有人認為這只是自然生成的礦物晶體。但直到2004年,爭論的雙方仍然沒有沒有任何一方佔據上風。
火星地形圖,青藍色以北為北方低原,綠色以南則為南方高原,而醒目的塔爾西斯地區則是西半球(左半)的深紅色區域。南方高原中亦有兩個大低原,分別是阿爾及爾平原(西)與希臘平原(東)。
[編輯] 地形
不像水星隕石坑遍佈,火星多了更多樣的地形,有高山、平原、峽谷,但由於重力較小等因素,火星亦有很不同的地方。南北半球的地形有著強烈的對比:北方是被熔岩填平的低原,南方則是充滿隕石坑的古老高地,而兩者之間以明顯的斜坡分隔;火山地形穿插其中,流水侵蝕而成的眾多峽谷亦分佈各地,南北極則有以乾冰和水冰組成的極冠,風成沙丘亦廣布整個星球。而除此之外,火星更有很多耐人尋味的地形景觀。
[編輯] 火山
在火星的西半球有一個醒目而廣大的高原地形,為主體的塔爾西斯高原(Tharsis Bulge)高度約14公里,隆起於遠古時期,亦伴隨著盛行的火山作用,例如在高原的西北有一座死亡的盾狀火山:奧林帕斯山(Olympus Mons),有21.287公里高,550公里寬,是太陽系裡最高大的山,坡度相當平緩(5°),但周圍環繞一圈約6公里高的峭壁。另外塔爾西斯高地還坐落著三個大火山,從東北到西南為艾斯克雷爾斯山(Ascraeus Mons)(18.219km)、帕弗尼斯山(Pavonis Mons)(14.057km)和阿爾西亞山(Arsia Mons)(17.781km),他們幾乎呈直線等距排列,成因可能類似夏威夷島鏈(參見火山的成因及分佈、熱點)。除此之外,塔爾西斯高地上還散佈著數個小火山。
在火星的另一端還有一個較小的火山群,以14.127公里高的埃律西姆山(Elysium Mons)為主體,北南各有小火山:赫克提斯山(Hecates Tholus(約4.6km))和歐伯山(Albor Tholus(約3.9km))。
[編輯] 峽谷、河谷
在塔爾西斯高地東部有太陽系內最大的峽谷地貌:水手谷(Valles Marineris)是一個4000公里長7公里深、複雜的大峽谷,是塔爾西斯高原形成時地殼張裂而形成。西起諾克提斯迷宮(Noctis Labyrinthus)、東經大片混沌地形(Choas)再轉北入克里斯平原(Chryse Planitia)。而克里斯低原更有數條峽谷(或河谷)「流入」,如卡塞峽谷(Kasei Valles),而各峽谷末端常有淚珠狀「島嶼」——也就是水流侵蝕的地形。
[編輯] 北方低原
Vastitas Boreals就是北方大平原的意思,其中還包含許多小平原,而有些幾乎成圓形,如伊希地平原(Isidis Planitia),而被認為是隕石撞擊的痕跡,因此也有整個北方平原是一個大撞擊所產生的說法。
[編輯] 南方高原
南方高原上有大量的隕石坑。希臘平原(Hellas Planitia)最大,它被淺色砂子所覆蓋,位在東南半球。第二大的隕石坑為阿爾及爾平原(Argyre Planitia)則位於水手谷尾端南方。
有冰蓋的北極區域。
[編輯] 兩極地區
火星的兩極包含冰狀水和二氧化碳極冠。
[編輯] 名詞解釋
地形或地表特徵用語:由於火星地形或地表特徵用語是採拉丁文(太陽系星體皆是),因此列出常用的供中譯對照:(或參考原文[1])
地表明暗特徵用語:
用語(,複數) 縮寫 中文解釋 實際例子
Lacus LC 湖,較小暗區、平原 Solis Lacus
Mare ME 海,較大暗區、平原 Mare Sirens
Regio RE region, 亮區 Eucalionis Regio
Sinus, sinūs SI 灣,小暗區、平原 Sinus Meridiani