火星

火星

火星(Mars)是太陽系八大行星之一,天文符號是♂,是太陽系由內往外數的第四顆行星,屬於類地行星,直徑約為地球的53%,自轉軸傾角、自轉周期均與地球相近,公轉一周約為地球公轉時間的兩倍。在西方稱為“戰神瑪爾斯”.

基本信息

概述

火星火星
火星(Mars)是太陽系八大行星之一,天文符號是♂,是太陽系由內往外數的第四顆行星,屬於類地行星,直徑約為地球的53%,自轉軸傾角、自轉周期均與地球相近,公轉一周約為地球公轉時間的兩倍。在西方稱為“戰神瑪爾斯”。橘紅色外表是因為地表的赤鐵礦(氧化鐵),因此也被稱為紅色的行星。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水,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凍的存在。2013年9月26日,火星探測車好奇號發現火星土壤含有豐富水分,大約為1.5至3重量百分比,顯示火星有足夠的水資源供給未來移民使用。
火星目前(2014年)有四艘在軌運行中的探測器,分別是火星奧德賽號火星快車號火星偵察軌道器以及剛抵達的MAVEN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著陸器,包括兩台火星探測漫遊者勇氣號機遇號,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。
液態水湖液態水湖

火星有兩個天然衛星火衛一火衛二,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,只比金星月球太陽暗,但在大部分時間裡比木星暗。

行星名稱

古中國:取其“熒熒如火、亮度與位置變化甚大使人迷惑”之意,命名“熒惑”。《尚書。舜典》記載:“在璇璣玉衡以齊七政。”孔穎達疏:“七政,其政有七,於璣衡察之,必在天者,知七政謂日月與五星也。木曰歲星,火曰熒惑星,土曰鎮星,金曰太白星,水曰辰星。”今日則取名“火星”。

古希臘:因火紅之色而取名“Ares”(音:愛力士),原自希臘神話的神祇,天神宙斯的兒子阿瑞斯(希臘語:Ἀρης)。

古羅馬:因火紅之色而取名“Mars”(音:馬爾斯),原自羅馬神話的神祇,戰神瑪爾斯拉丁語:Mars)。

觀測史

火星山崩產生的塵埃雲火星山崩產生的塵埃雲
火星的火紅色,自古就吸引著人們,希臘人稱為戰神。此時火星觀測和其他天體般,大部分是為了占星,而後漸漸涉及科學方面,如克卜勒探索行星運動定律時是依據第谷積累的大量而精密的火星運行觀測資料。

望遠鏡出現後,人們對火星可以進行更進一步的觀測。使用望遠鏡觀測星空的伽利略所見的火星只是一個橘紅小點,然而隨著望遠鏡的發展,觀測者開始辨別到一些明暗特徵。惠更斯依此測出火星自轉周期約為24.6小時,而他亦為首次紀錄火星南極冠的人。一開始由於各人各自觀測,意見不一致,地名也未統一(例如用繪製者名字命名)。後來義大利喬范尼·斯基亞帕雷利統合了各家說法而繪製了地圖,地名取自地中海、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,如太陽湖塞壬海、明顯的暗大三角——大瑟提斯;而亮區則是陸地,如亞馬遜。這個命名系統一直延續下來。
當時,斯基亞帕雷利和同期觀測者一樣,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,這些細線命名為水道(canali)。而後來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水的說法。帕西瓦爾·羅威爾觀察到並宣稱那些“水道”其實是人工挖掘的“運河”,用來灌溉植物,因為水道應太細不可見,而看到的細線應是灌溉出的大片植物。風靡大眾的火星科幻火星人即源於此。不過這些細線大多已證明是不存在的,部分則是峽谷或隕石坑後延伸出的深色沙子。而火星表面顏色的改變則是因為沙被風吹移,或發生火星塵暴
到了太空時代,水手4號傳回的充滿隕石坑的火星照片粉碎了人們對火星文明的幻想,認為火星只是一處如月球般布滿隕石坑的死寂星球。但隨著往後水手9號等的巨大峽谷、火山和疑似流水遺蹟的發現,火星的獨特性、液態水和生命的可能又重新引起人們的興趣。

物理特徵

火星快車探測器最新觀測火星呈現合成圖像,頗似壯觀的“彩虹”火星快車探測器最新觀測火星呈現合成圖像,頗似壯觀的“彩虹”
火星直徑約是地球的一半,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。以半徑、質量、表面重力來說,火星約介於地球月球中間: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分之一。

自轉與公轉

火星與太陽平均距離為1.52AU,公轉周期為687地球日,1.88地球年(以下稱年),或668.6火星日。平均火星日為24小時39分35.244秒,或1.027491251地球日。

火星自轉軸傾角為25.19度,和地球的相近,因此也有四季,只是季節長度約為兩倍。由於火星軌道離心率大,為0.093(地球只有0.017),使各季節長度不一致,又因遠日點接近北半球夏至,北半球春夏比秋冬各長約40天。2009年10月26日為北半球春分,2010年5月13日為夏至,目前北半球處春季。
火星軌道和地球的一樣,受太陽系其他天體影響而不斷變動。軌道離心率有兩個變化周期,分別是9萬6千年和2.1百萬年,於0.002至0.12間變化;而地球的是十萬年和41.3萬年等,於0.005至0.058間變化(見米蘭科維奇循環)。目前火星與地球最短距離正慢慢減小。至於自轉軸傾角,火星目前是25.19度,但可由13度至40度間變化,周期一千多萬年,不像地球的穩定處於22.1和24.5度間,是因為火星沒有如月球般的巨大衛星來維持自轉軸。也因沒有大衛星的潮汐作用,火星自轉周期變化小,不像地球的會被慢慢拉長,因此現今兩行星的自轉周期相近只是暫時現象。

地質

美國“機遇”火星探測器傳回的圖片信息分析顯示:火星上的交錯層表明曾經有水存在美國“機遇”火星探測器傳回的圖片信息分析顯示:火星上的交錯層表明曾經有水存在

主條目:火星地質

火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、礫石遍布,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。
火星地表地貌大部份於遠古較活躍的時期形成,充滿撞擊坑,有密布的隕石坑火山峽谷,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,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。
基於撞擊坑密度的撞擊坑計數法可判別出地表年齡:撞擊坑大而密集處較老,反之則年輕,進而將地質年代分為四個階段:前諾亞紀、諾亞紀、赫斯珀利亞紀和亞馬遜紀。前諾亞紀沒有留下實質地表,此時地形南北差異形成,有全球性磁層;諾亞紀有大量隕石撞擊,火山活動旺盛,可能有溫暖潮濕的大氣、河川和海洋,侵蝕旺盛,但到末期這些活動已減弱很多;赫斯珀利亞紀,火山活動仍然繼續;亞馬遜紀則是大氣稀薄幹燥,以冰為主要活動,如極冠、冰凍層、冰河,並有周期性變遷,溝壑也是這時期形成,火山活動趨緩並集中在塔爾西斯埃律西昂
火星色彩地形圖火星色彩地形圖
一個原因是因為火星比地球小,表面積與體積的比例較大,因此火星的冷卻得比地球快,地質活動趨緩,磁場和板塊運動消逝。這也是大氣變薄的因素,進而使液態水無法穩定存在。

現今火星風成地形遍布,如吹蝕磨蝕等風蝕作用,和沙塵遇地形阻礙而填積侵積風積作用。(名詞解釋:)前者形成如廣泛分布於梅杜莎槽溝層的風蝕脊,後者則如大瑟提斯高原上撞擊坑下風處的沙塵堆積,和撞擊坑中常見的沙丘

2012年8月,加利福尼亞大學洛杉磯分校的教授尹安在分析了100張來自火星勘測軌道飛行器的衛星圖片後發現,火星有類似地球主要板塊劃分的構造特點。

地理

主條目:火星地理

火星火星坑
火星和地球一樣擁有多樣的地形,有高山、平原和峽谷。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,南方則是充滿撞擊坑的古老高地,而兩者之間以明顯的斜坡分隔;火山地形穿插其中,眾多峽谷分布各地,南北極有以水冰與乾冰組成的極冠,而風成沙丘廣布整個星球。隨著衛星拍攝的越來越多,更發現很多耐人尋味的地形景觀。

20世紀早期地面以無線電波測量火星地形。1976年海盜號進行的地形測量,發現了峽谷和南北半球的巨大差異,而衍生出北方平原本是海洋的假說。火星全球勘測者自1999年起以雷射進行更精確的地形測量,得出目前使用的全球地形圖,以火星大地水平面(Areoid)為基準,最高點在奧林帕斯山,高21,229米;最低點在希臘平原,低於基準8,200米。現在很多探測器如火星勘察衛星火星快車號火星探測漫遊者運用航照圖的地形判別方法,以視差法來測量區域地形,並製成高解析度立體照片。
火星的經度坐標採用東經0至360度,不是地球的東西經各180度。
來自火星奧德賽號熱輻射成像系統(THEMIS)的影像顯示阿爾西亞山北坡有七個可能的深洞,照片中光線無法抵達底部,推測底部可能更深、更寬,可能免受微隕星、紫外線太陽閃焰和其他高能粒子的侵害,可能是未來尋找液態水或生命痕跡的可行地點。但後來火星勘察衛星的更高解析度Hi RISE影像部分推翻了之前猜測,認為只是光線角度造成深不見底的樣子。

火星住宅設計火星住宅設計

大氣

火星地表火星地表
主條目:火星大氣層
十八世紀自地面望遠鏡觀察到雲,顯示火星擁有大氣層。自地面的光譜測量發現大氣主要為二氧化碳。1960年代水手4號、6號和7號亦證實此結果,但測出平均地表氣壓只有6百帕,小於地球表面氣壓的1%,相當於地球表面算起35公里高的氣壓,如此低的氣壓使聲音傳播的距離只有在地球上的1.5%。隨著二氧化碳與水汽量的季節變化,氣壓變化可達20%。由於火星比地球離太陽遠,日射量較少,表面溫度應較低,計算值約210K,但實際觀測地表平均約240K,則是因為大量的二氧化碳所造成的溫室效應。由於大氣層很薄,無法保留很多熱,使地表日夜溫差很大,某些地區地表溫度白天可達28℃,夜晚可低至-132℃,平均-52℃。

大氣成分為95%的二氧化碳,3%的氮氣,1.6%氬氣,很少的氧氣水汽等,亦充滿著很多懸浮塵埃,吸收藍光使天空成黃褐色。2003年火星大沖時地面望遠鏡在大氣中發現了甲烷;2004年3月,火星奧德賽號確認了這一發現。由於甲烷易被紫外線分解,存在甲烷表示現在或者最近幾百年內在火星上存在製造甲烷的來源,火山作用地質作用、彗星或小行星撞擊甚至生物來源如甲烷古菌等都有可能。


2013年9月19日,根據從好奇號得到的進一步測量數據,NASA科學家報告,並沒有偵測到大氣甲烷(atmosphericmethan)存在跡象,測量值為0.18±0.67ppbv,對應於1.3ppbv上限(95%置信限),因此總結甲烷微生物活性機率很低,可能火星不存在生命。但是,很多微生物不會排出任何甲烷,仍舊可能在火星發現這些不會排出任何甲烷的微生物。

火星圖像火星圖像

氣候

主條目:火星氣候

火星自轉軸有明顯傾斜,日照的年變化形成明顯的四季變化,而一季約為地球的兩倍長。雖然火星沒有地球般受海洋影響的複雜氣候,但仍有以下特殊之處:火星軌道離心率比地球大,造成日射量在一年當中變化更大,位於近日點時,南半球處夏季,比北半球遠日點夏季所造成的升溫更強;隨季節交替,二氧化碳和水汽會升華和凝結而在兩極冠間遷移,驅動大氣環流;地表反照率特徵,因顏色深淺和沙、岩性質差異而造成的熱慣量(thermal inertia)不同,可影響大氣環流;易發生的塵暴會將沙塵粒子捲入高空,沙塵粒子吸收日光與再輻射會使高層大氣增溫,但遮蔽天空的沙塵會使地表降溫;自轉軸傾角和軌道離心率的長期變化則造成了氣候的長期變遷。火星表面的平均溫度比地球低30度以上。

水文

主條目:火星水文火星極冠

火星表面上的洞穴火星表面上的洞穴
火星地表遍布著流水的遺蹟,有些是洪水刻畫而成,有些則是降雨或地下水流動而形成,但多半年代久遠。沖蝕溝(gullies)則是另一類規模較小的地形,但形成年代十分年輕,常分布於撞擊坑壁,型態多樣。關於成因有兩派說法,一派認為是由流動的水造成,另一方則認為是凹處累積的乾冰促使了鬆軟物質滑動。

火星南北極有明顯的極冠,曾被認為是由乾冰組成,但實際上絕大部分為水冰,只有表面一層為乾冰。這層乾冰在北極約1米厚,在南極則約8米厚,是冬季時凝華而成,到夏季則再度升華進入大氣,不過南極的乾冰並不會完全升華。夏季仍存在的部分稱為永久極冠,而整體構造稱做極地層狀沉積(PolarLayeredDeposits),和地球南極洲格陵蘭冰層一樣為一層層的沉積構造。北極冠寬達1,100公里,厚達2公里,體積82.1萬立方公里;南極冠寬達1,400公里,最厚達3.7公里,體積約1.6百萬立方公里。兩極冰冠皆有獨特的螺鏇狀凹谷,推論主要是由光照與夏季接近升華點的溫度使溝槽兩側水冰發生差異融解和凝結而逐漸形成的。

2011年由火星勘察衛星的淺地層雷達發現南極冠有部分原本認為是水凍的地層其實是乾冰,所含二氧化碳量相當於大氣含量的80%,這比以往認為的要多很多。根據此的模擬結果,十萬年一周期的氣候變遷中藉由乾冰升華、凝結,大氣總質量的變化幅度會達數倍。由這些乾冰沉積上方地表的下陷與裂隙判斷,乾冰正在慢慢升華。

火星火星之奧林匹斯火山
自海盜號即發現,火星北半球中緯度有幾處峽谷底含有條紋流動狀的地表特徵,但不確定是富含凍的山崩、含冰土的流動或是塵礫覆蓋的冰河。但根據更新任務的資料與比對地球的相關地形,支持這些是冰河,且推測是自轉軸傾角較大時的氣候狀態下所累積的。
火星奧德賽號X射線光譜儀的中子偵測器得知,自極區延伸至緯度約60°的地方表層一米的土壤含冰量超過60%,推論有更大量的水凍在厚厚的地下冰層(cryosphere)。

另外一個關於火星上曾存在液態水的證據,就是發現特定礦物,如赤鐵礦針鐵礦,而這兩者都需在有水環境才能形成。
對於於火星上有冰存在的直接證據在2008年6月20日被鳳凰號發現,鳳凰號在火星上挖掘發現了八粒白色的物體,當時研究人員揣測這些物體不是(在火星有發現鹽礦)就是冰,而四天后這些白粒就憑空消失,因此這些白粒一定升華了,鹽不會有這種現象。2008年7月31日,美國航空航天局科學家宣布,鳳凰號在火星上加熱土壤樣本時鑑別出有水蒸氣產生,從而最終確認火星上有水存在。
2013年9月26日,美國航空航天局科學家報告,火星探測車好奇號發現火星土壤含有豐富水分,大約為1.5至3重量百分比,顯示火星有足夠的水資源供給未來移民使用。

衛星

火星火星北極區域
主條目:火星衛星
火星有兩個天然衛星——火衛一(Phobos)與火衛二(Deimos),最長直徑各為27公里和16公里,形狀不規則並充滿撞擊坑,以近圓形的軌道於接近火星赤道面處公轉。它們雖然很小,但由於接近火星,使火衛一從火星上看約有滿月直徑的二分之一至三分之一大,而視星等火衛一可達-7,火衛二可達-5,白天可能見到。和月球一樣,這兩顆衛星都被火星潮汐鎖定,因此他們總是以一面對著火星。火衛一的公轉周期比火星自轉更快,所以在火星上來看是西升東落的,且只花了約4個小時;而火衛二的公轉周期只比火星自轉慢一些,東升西落要花約2.4個火星日。因為火衛一離火星很近,火星的潮汐力會慢慢但穩定地減小它的軌道半徑,預計再過約760萬年,火衛一將因軌道低於3620公里,也就是火星的洛希極限而被瓦解。另一方面火衛二因為離火星足夠遠,所以它的軌道反而正在慢慢地被推進。

兩衛星可能是捕獲的小行星,但新研究認為可能是撞擊事件、或原本的衛星被火星潮汐力拉碎後,由散布軌道上的岩屑再度吸積而形成。
兩顆衛星是在1877年被阿薩夫·霍爾發現的,以希臘神話中的福波斯得摩斯命名,兩者皆為戰神阿瑞斯的兒子。

近代探測

火星日出景象火星日出景象
主條目:火星探測
蘇聯美國歐洲日本共已發射數十艘太空船研究火星表面、地質氣候,包括軌道衛星登入器漫遊車。總計大約有三分之二的任務在完成前或是才要開始時就因種種原因而失敗。目前將物體由地球地表送往火星約要花費每公斤30900美元。

過去、現在任務

第一個飛掠火星的是美國國家航空航天局水手4號,於1965年飛掠。第一個環繞火星的則是水手9號,於1971年進入火星軌道,也成為第一個環繞其他行星的探測器。1971年蘇聯火星計畫火星2號的登入器墜毀後數日,相同的火星3號的登入器成功登入火星,為第一個成功登入火星的探測器,但登入十幾秒後即失去聯繫。1975年NASA發射海盜號,包括兩組軌道衛星和登入器。海盜1號和2號軌道衛星各運作了六年和三年。兩個登入器皆於1976年成功登入,傳送了第一張火星地景的彩色照片,而軌道衛星也繪製了很好的火星地圖,甚至到今天都還在使用。
蘇聯的弗伯斯1號、2號於1988年發射以探測火星和兩個衛星。弗伯斯1號於抵達前失聯,而弗伯斯2號雖然成功拍攝了火星和火衛一,但在準備要放出兩艘登入器到火衛一之前失聯。

火星全景圖火星全景圖

在1992年火星觀察者失敗後,NASA於1996年11月發射了火星全球勘測者,且任務非常成功。它在2001年即完成了原訂的地圖繪製工作,並三次延長任務,直到2006年11月2日失聯而結束,總計共花了10年在太空中工作。在火星全球勘測者發射一個月後,NASA發射了火星探路者,包括了一個登入器和漫遊車——旅居者(Sojourner),於1997年7月登入在阿瑞斯峽谷。這任務也很成功,且也很知名,部分是因為傳回的大量照片。
NASA的火星勘測98計畫於1998、99年發射了火星氣候衛星火星極地登入者,前者預計研究氣候、水與二氧化碳等,後者則預計於南極登入,船上的搭載深空2號則計畫於火星極地登入者進入大氣時釋放,直接降落穿入地表進行研究。但整個計畫在2000年到達火星時失敗。
NASA於2007年8月發射鳳凰號,於2008年5月登入在火星北緯68度的極區。鳳凰號登入器有一支可伸及2.5米的機械手臂,且可挖掘土壤1米深。有搭載一座顯微鏡,解析度達人類頭髮寬度的千分之一。2008年6月20日確認2008年6月15日發現的地表白色物質為水冰。2008年11月10日進入冬季而無法繼續聯繫鳳凰號,任務結束。
2001年NASA發射了2001火星奧德賽號,任務成功進行並延續到2010年9月。船上的伽瑪射線光譜儀地表下一米內偵測到大量的氫,也就是大量的水分子。
2003年歐洲空間局發射了火星快車號,包括軌道衛星和登入器——小獵犬2號,而小獵犬2號於2004年2月降落時失敗。2004年船上的行星傅立葉光譜儀於大氣中偵測到甲烷。2006年6月ESA宣布火星快車號發現極光
2003年NASA發射了兩台相同的火星探測漫遊者——勇氣號(MER-A)和機遇號(MER-B)。兩台皆於2004年1月成功登入並工作超過預定時間。傳回的資料中最有價值的大概是兩地過去有水的確實證據。塵捲風和風暴偶爾清除了太陽能板上的沙塵,使他們得以超過預定任務時間而繼續工作。
2005年8月NASA發射了火星勘察衛星,於2006年3月進入火星軌道展開為期2年的工作。它搭載更進步的通訊系統,頻寬比之前任務總和還寬,且傳回的資料遠多於過去任務的總和。擁有解析度高達0.3米的相機——HiRISE,拍攝地表和天氣以尋找未來任務的適合登入地點。2008年2月19日拍攝到北極冠邊緣的一系列雪崩影像。
2007年2月25日,探測彗星羅塞塔號近距離飛掠火星並拍照,有拍到很高的雲。
2009年2月17日,黎明號飛掠火星以重力助推前往目的地灶神星穀神星,並在接近火星時拍了照。
中俄合作的火衛一-土壤號與2011年升空,將會送回火衛一土壤樣本。而該探測器還將搭載一顆重110公斤的火星探測器,也就中國第一艘無人駕駛火星探測器螢火一號(YH-1),預計乘坐俄羅斯的聯盟號運載火箭升空,航程大約10個月。螢火一號主要研究火星的電離層及周圍空間環境,火星磁場等。該探測器發射到近地軌道後,因為與地面失去聯繫變軌失敗,探測器的碎片於莫斯科時間2012年01月15日墜落在太平洋海域。
NASA研發火星無人機為探索火星準備NASA研發火星無人機為探索火星準備
繼鳳凰號之後,NASA於2011年的發射的火星科學實驗室(好奇號),在2012年8月6日05:31UTC成功登入火星的蓋爾撞擊坑。它和火星探測漫遊者一樣是火星車,但更大更快更進步。搭載雷射化學檢測儀,可在13米外分析岩石組成。比起之前其它火星任務,它攜帶了更多先進科學儀器。本次任務的總成本達到了25億美元,是歷來最貴的火星探測任務。
2008年9月15日NASA發表了MAVEN任務,預計2013年以各種機器研究火星大氣。
芬蘭、俄羅斯的合作計畫MetNet包括數十個登入器組成觀測網,以研究大氣結構、物理和天氣。這任務的前導任務將會於2011年先發射一至數個登入器,有可能是和火衛一-土壤號並在一起發射。往後的發射會持續到2019年。

未來任務

火星火星大氣
2016年ESA計畫發射第一台火星車——ExoMars,它可挖掘兩米深以尋找有機物甚至火星生命。
2004年美國總統布希宣布載人火星任務太空探索展望中的長期目標。NASA和洛克希德·馬丁已開始研究獵戶座太空船,計畫於2020年以前送人類到月球,作為人類登入火星的準備。2007年9月28日,NASA執行長麥可·D·格里芬聲明NASA預計於2037年以前送人類到火星。
ESA希望於2030至2035年間送人類上火星。而在這之前有其他探測任務,包括ExoMars和火星樣本取回任務
直達火星羅伯·祖賓——火星學會的創始人和主席——提出的極低成本載人火星任務,使用重載的農神五號級火箭,如戰神五號或太空探索技術公司(SpaceX)的獵鷹九號,省略軌道組裝、低地軌道會合和月球燃料補給站而直接用小的太空船前往火星。修改後的計畫,叫做MarstoStay,改成先不送回第一批登入者,狄恩·尤尼克說明送回一開始的四到六人所花費用比送他們到火星還高,反而可再送二十人。

小行星事件

2007WD5:2007年11月20日NASAJPL近地天體觀測計畫發現,一顆直徑約50米的小行星2007WD5可能會在2008年1月30日撞擊火星,但隨著觀測資料越多,終把撞擊機率降至0.01%,小行星則於1月30日掠過火星。

中國的火星探測活動
中國火星探測器中國火星探測器
在11月11日至16日的第十屆中國國際航空航天博覽會上,作為本屆航展的主辦單位之一,航天科技集團將攜300餘項航天成果參展。中國航天科技集團提供的資料顯示,火星探測器系統由“環繞器”和“著陸巡視器”組成,環繞器將攜帶著陸巡視器完成地火轉移飛行和近火制動;進入環火軌道後擇機釋放著陸巡視器,開展環繞科學探測;並為火星車提供中繼通信鏈路。著陸巡視將實現火星表面軟著陸,並分離釋放火星巡視器,開展巡視科學探測。
2014年6月,在第22屆國際天文館學會大會上,中國月球探測工程首席科學家、“嫦娥之父”歐陽自遠透露,中國計畫在2020年實現火星著陸巡視,在2030年實現火星採樣返回。其實,早在2011年11月,中國首顆火星探測器“螢火一號”就曾搭乘俄羅斯運載火箭發射升空,但由於火箭變軌發生意外,未能實現探測。

火星生命

火星火星
2000年,美國科學家在南極洲發現了一塊火星隕石。這是一塊碳酸鹽隕石,後被編號為ALH84001。美國國家航空航天局聲稱在這塊隕石上發現了一些類似微體化石的結構,有人認為這可能是火星生命存在的證據,但也有人認為這只是自然生成的礦物晶體。直到2004年,爭論的雙方仍然沒有任何一方占據上風。
有證據顯示火星曾比今日更適合生命存在,但生命在火星上到底是否真正存在過還沒有確切的結論。某些研究者認為源自火星的ALH84001隕石有過去生命活動的證據,但這一看法至今尚未得到公認。另有反對的觀點認為,自幾十億年前產生以來,該隕石從未長期處於液態水存在的溫度下(因而不會曾有生命活動)。
海盜號曾做實驗檢測火星土壤中可能存在的微生物。實驗只分析了海盜號著陸點處的土壤並給出了陽性的結果,但隨後即被許多科學家所否定,而這一結果也仍就處在爭議之中。現存生物活動也是火星大氣中存在微量甲烷的解釋之一,但亦有其它與生命無關的解釋。
人類若對外星殖民,由於火星的適宜條件(同其他行星相比,火星最像地球,而且距離相對較近),它將是人類的首選地點。

人類拓墾

火星登入器
主條目:殖民火星火星地球化

火星殖民

火星殖民指人類在火星建立永久定居點的構想。

火星是太陽系內,除地球外,最適宜人類居住的行星,所以火星是學術研究的焦點和外星殖民的候選地之一。另一個殖民候選地月球雖然距離地球較近,但是只有16%的重力,相對而言,火星38%的重力更加接近地球的重力。而且,火星具備稀薄的大氣層和豐富的水資源。上述因素令火星壓倒月球,成為最適宜殖民的星體。

人類在外星居住是科幻作品最為流行的設定之一。隨著科技進步、人類在地球上面的前景愈發灰暗,有人認為,外星殖民已經是一個可以實現而且值得實現的構想。

火星地球化

仿真“火星游”仿真“火星游”
火星地球化是將火星改造成人類可居住的星球,也就是改造成類似地球的環境。2003年8月在美國召開了“火星移民研究國際會議”,火星地球化提議在未來幾個世紀中將火星改造成一個綠色星球,使之成為未來人類的第二個家園。

這個概念的可行性依靠在火星的環境是否可以通過人為手段改變,以及建立一個人造生物圈的可行性。然而,現時已有不少提出的解決方法,其中一些受到經濟和自然資源的不允許和限制,但一些方法在現時技術上已經可以實現。

從現代科技能力能有效率做到的是可以在火星上面建立太空站之類的,利用土地上富有做大型的玻璃罩。保護罩必須有屏障可擋宇宙輻射,也可造成溫室效應。加強保護罩的氣壓,再引水分進罩里,培養無土植物調節大空。

罩內所有動能採用電動模式,以太陽能核能為主要能源。用機械能天梯作地球與火星物質交換。

文化中的火星

中國

火星登入

古人認為火星在位置及亮度上都常變不定,故稱為“熒惑”,在星占學上象徵殘、疾、喪、飢、兵等惡象。“熒惑守心”是火星留守在心宿(天蠍座)的天文現象,心宿主要有三顆星,中間這顆最亮,代表皇帝,旁邊的兩顆代表太子、庶子。熒惑守心是很罕見的天象,被認為最不祥,可能出現兩種結果一是皇帝駕崩,或是宰相下台。西漢成帝綏和二年(前7年),天文台觀測到了熒惑守心,宰相翟方進漢成帝賜了毒酒自殺。翟方進死沒幾天,漢成帝突然暴斃,王莽後來稱帝,翟方進之子翟義起兵反王莽。

台灣國立清華大學黃一農教授在他的專書《名家專題精講系列—社會天文學史十講》內的其中一篇文章《中國星占學上最凶的天象──“熒惑守心”》提到,現在以電腦推算發現當年並未發生此天象,中國史籍中記載熒惑守心共二十三次,但有十七次是偽造的。中國歷史上實際發生過的熒惑守心則共有三十八次,且在中國史籍多無記錄。

網路用語

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火星人馬丁叔叔火星人馬丁叔叔

電影:

火星叔叔馬丁》、(My Favorite Martian);

《紅色星球》 (Red Planet);

《火星幽靈》 、(Ghosts of Mars);

《火星任務》(Mission To Mars);

《火星人玩轉地球》 (Mars Attacks)

小說:《火星漫遊》、《穿越火星 》(Mars Crossing) 

廣播劇:《火星人入侵地球》 

太陽系內八大行星

據國外媒體報導,在已經成年的80後一代中,太陽系內有九大行星已經根深蒂固:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。2005年發現的鬩神星,是質量最大的矮行星,比冥王星還要大27%,也正是由於它的原因才使得行星的定義重新修訂,“冥王星”被排除出行星之列。按照新的定義,太陽系內總共有八大行星。
水星|金星|地球|火星|木星|土星|天王星|海王星

太陽系

行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星
矮行星穀神星冥王星妊神星鳥神星鬩神星
衛星月球火星的衛星;小行星衛星木星的衛星;土星的衛星
天王星的衛星;海王星的衛星;冥王星的衛星;鬩衛一
太陽系小天體(小行星祝融型小行星;阿波希利型小行星;近地小行星;主帶小行星
半人馬小行星;海王星外天體
太陽系小天體(彗星掠日彗星周期彗星;無周期彗星
太陽系小天體(流星體流星雨流星隕石黃道光;黃道塵

太陽系八大行星

太陽與八大行星數據表(順序以距離太陽由近而遠排列)
衛星數截至2006年5月,距離與軌道半徑以1天文單位(AU)為單位。

天體赤道
半徑

(km)
扁率 赤道重力
(地球=1)
體積
(地球=1 )

質量
(地球=1 )

比重

軌道半徑
(AU)

軌道傾角
(度)

赤道傾角
(度)

公轉周期
(地球年)

自轉周期
(地球日)

已發現衛星數

水星

2440

0.

0.38

0.056

0.055

5.43

0.3871

7.005

~0

88天

59天

0

金星

6052

0.

0.91

0.857

0.815

5.24

0.7233

3.395

177.4

225天

243天

0

地球

6378

0.0034

1.00

1.00

1.000

5.52

1.0000

0.000

23.44

365天

23小時56分鐘

1

火星

3397

0.0052

0.38

0.151

0.107

3.93

1.5237

1.850

25.19

687天

24小時37分鐘

2

木星

71492

0.0648

2.48

1321

317.832

1.33

5.2026

1.303

3.08

11.86年

9小時50分鐘

16

土星

60268

0.1076

0.94

755

95.16

0.69

9.5549

2.489

26.7

29.46年

10小時14分鐘

23

天王星

25559

0.023

0.89

63

14.54

1.27

19.2184

0.773

97.9

84.01年

24小時

15

海王星

24764

0.017

1.11

58

17.15

1.64

30.1104

1.770

27.8

164.82年

16小時06分鐘

8

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太陽系五大可能孕育生命星球

台北時間2009年1月16日訊息,美國《連線》雜誌近日對太陽系內除地球以外,可能孕育生命的五大星球進行了盤點,土衛二、木衛二、火星、土衛六、木衛一均在其中。
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土衛二是所有土星衛星中第六大的衛星,在1779年被威廉·赫歇爾發現。
木衛二木星的天然衛星之一,由伽利略於1610年發現,是四顆伽利略衛星中最小的一顆。
火星是八大行星之一,符號是♂。因為它在夜空中看起來是血紅色的,所以在西方,以希臘神話中的阿瑞斯(或羅馬神話中對應的戰神瑪爾斯)命名它。
土衛六是環繞土星運行的一顆衛星。它是土星衛星中最大的一個。在1655年3月25日被荷蘭物理學家、天文學家和數學家克里斯蒂安·惠更斯發現
木衛一首先由伽利略和Marius於1610年發現,並命名為Io。它有稀薄的大氣,由二氧化硫與其他氣體組成。

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