火星的運動和歲差運動(20點)

火星
火星(Mars)，是太陽系由內往外數的第四顆行星，屬於類地行星，直徑為地球的一半，自轉軸傾角、自轉週期相近，公轉一週則花兩倍時間。在西方稱為戰神瑪爾斯，中國則稱為熒惑，因為它熒熒如火，位置、亮度時常變動。橘紅色外表是因為地表的赤鐵礦（氧化鐵）。英文裡前綴areo-即為火星。
火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍佈，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，地表地貌大部份於遠古較活躍的時期形成，有密佈的隕石坑、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。另一個獨特的地形特徵是南北半球的明顯差別：南方是古老、充滿隕石坑的高地，北方則是較年輕的平原。火星兩極皆有主要以水冰組成的極冠，而上覆的乾冰會隨季節消長。
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，因為望遠鏡觀測到的明暗特徵猶如陸地和海洋，而一些細長條紋則被認為是灌溉用的運河。雖然之後證實細線並不存在，可能只是錯視，但火星的確可能擁有液態水，甚至生命。火星快車號和火星偵察軌道器的雷達資料顯示兩極和中緯度地表下存在大量的水冰。2008年7月31日，鳳凰號直接於表土之下證實水冰的存在。
火星目前有三艘運作中的探測船，分別是火星奧德賽號、火星快車號和火星偵察軌道器，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着陸器，包括兩台火星探測漫遊者：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湧出的現象。火星全球勘測者則觀察到南極冠有部份退縮。
火星有兩個天然衞星：火衞一和火衞二，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，但在大部分時間裏比木星暗。
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火星半徑約是地球的一半，體積為15%，質量為11%，表面積相當於地球陸地面積，密度則比其他三顆類地行星還要小很多。[10] 以半徑、質量、表面重力來說，火星約介於地球和月球中間：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1。
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歲差運動
歲差(axial precession)，在天文學中是指一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化。“歲差”這個名詞通常只針對長期運動，其他在地軸準線上的變動 －章動和極移－ 規模要小了許多。
在歷史上，地球的歲差被稱為分點歲差，這是因為分點沿著黃道相對於背景的恆星向西移動，與太陽在黃道上的運動相反。在非技術的討論中仍沿用此一名詞，這點在詳細的數學中是不存在的。在歷史上，記載喜帕恰斯發現分點歲差，雖然確實的時代和日期並不清楚，但由托勒密認為是他所做的天文觀測推測，期間在西元前147年至127年。
在19世紀的前半世紀，由於對行星之間引力計算能力的改進，人們體認到黃道本身也有輕微的移動，在1863年之際這稱為行星歲差，而占主導地位的部份稱為日月歲差(lunisolar precession)。它們合起來稱為綜合歲差，並且取代了分點歲差。日月歲差是太陽和月球對地球赤道隆起的引力作用造成的，引發地軸相對於慣性空間的轉動。行星歲差(actually an advance)是由於其它行星對地球和軌道面（黃道）的引力有小角度造成的，導致黃道面相對於慣性空間的移動。日月歲差比行星歲差強大了500倍。除了月球和太陽，其它行星也會造成地軸的運動在慣性空間中產生微小的變化，在對比時會造成對日月歲差和行星歲差的誤解，所以國際天文聯合會在2006年將主要的部分重新命名為赤道歲差，而較微弱的成份命名為黃道歲差，但是兩者的合稱仍是綜合歲差。
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成因
分點歲差是太陽和月球對地球的引力造成的，其它天體也有少許的作用。此一解釋最早是由牛頓提出的軸向進動類似陀螺的進動。在這兩種狀況，作用力都是引力。對陀螺，這種力幾乎平行於自轉軸。但是對地球，這種力來自太陽和月球，幾乎垂直於自轉軸。