被閱讀3487次,日期:2017-06-14 15:38:13
許多科幻小說中，都幻想過這樣一個(gè)未來——由于環(huán)境惡化、地震海嘯、彗星撞擊等種種原因，人類無法在地球上繼續(xù)居住，開始向火星移民。太陽系中有諸多行星，在開辟第二家園的幻想中，為什么人類總對(duì)火星情有獨(dú)鐘呢？火星真的是一個(gè)“袖珍的地球”嗎？
行星在軌道上運(yùn)行一周所需的時(shí)間稱為它的公轉(zhuǎn)周期。一顆行星離太陽越遠(yuǎn)，公轉(zhuǎn)周期就越長。地球的公轉(zhuǎn)周期就是地球上的一年。與此類似，我們也把火星繞太陽轉(zhuǎn)一周的時(shí)間稱為一個(gè)“火星年”。
地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間，就是地球上的一年，約為365.24天?；鹦峭柕木嚯x約為日地距離的1.5倍，它繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間，就是一個(gè)“火星年”，其長度等于地球上的1.88年，即地球上的687天，這相當(dāng)于668.6個(gè)“火星日”。因此，在火星上一年之中將能看到668次或669次日出日落。
火星的直徑是6770千米，約為地球直徑的53%，其表面積差不多有15個(gè)中國那么大。如果地球是空心的，那么大致要用7個(gè)像火星那么大小的球嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地塞進(jìn)去才能填滿它。
地球的引力使地面上的每一個(gè)物體都受到一定的重力，即我們習(xí)慣上說的有一定的重量。如果將同一個(gè)物體放到火星表面，那么火星的引力也會(huì)使它具有某一個(gè)重量。地球的質(zhì)量是火星質(zhì)量的9. 31倍，因此地球的引力場強(qiáng)度也是火星引力場的9.31倍。但是，同一個(gè)物體放到這兩顆行星表面上的重量差異卻不是9.31倍。其原因在于火星的半徑比地球小，位于火星表面的物質(zhì)到火星中心的距離要比地球表面到地球中心的距離小，而引力則與距離的平方成反比。綜合考慮這些因素，可以推算出地球的表面重力約為火星表面重力的2.6倍。
因此，一個(gè)在地球上體重70千克的人在火星上受到的重力，只等于體重26.9千克的人留在地球上所受到的重力。當(dāng)然，這個(gè)人的質(zhì)量實(shí)際上并沒有變化，變化的乃是吸引這團(tuán)質(zhì)量、從而使人有了重量的行星表面重力。雖然這個(gè)引力比地球上小，但并不像月球那樣小太多，經(jīng)過訓(xùn)練的殖民者還是比較容易適應(yīng)的。
地球的自轉(zhuǎn)軸并不恰好垂直于地球的公轉(zhuǎn)軌道平面，而是傾斜了約23.5°，與公轉(zhuǎn)軌道平面的夾角為66.5°，由此導(dǎo)致了一年的四季變化。火星的自轉(zhuǎn)軸也是傾斜的，而且傾斜的角度與地軸非常相近，為25.17o。這意味著火星上的季節(jié)變遷方式應(yīng)與地球相同。但是，火星上一年的長度要比地球上長一倍。同時(shí)，火星比地球離太陽更遠(yuǎn)，所以火星上的每個(gè)季節(jié)都比地球上的相同季節(jié)冷。例如，火星上的夏季永遠(yuǎn)也不會(huì)像地球上的夏天那么炎熱。
很早就有一些天文學(xué)家注意到，火星圓面近邊緣處有一些白色的斑點(diǎn)。1781年，英國天文學(xué)家赫歇爾確定火星自轉(zhuǎn)軸的傾斜之后，就知道了火星兩極的位置。這使他恍然大悟：那些白斑一塊在火星的北極，另一塊則在南極。人們頓時(shí)想到：它們應(yīng)該是冰！有冰就該有水，這似乎又與地球相當(dāng)一致。
再說，火星的反照率又令人想到它可能像地球一樣存在大氣。一個(gè)天體的反照率，是指它往外反射的光在落到它上面的全部光線中所占的比例。月球和水星沒有大氣，它們裸露的巖石所反射的陽光分別只占全部入射陽光的7%和6%，即它們的反照率分別為0.07和0.06。金星大氣中布滿永不消散的濃云，所以它的反照率高達(dá)0.76，也就是說它把3/4的太陽光都反射掉了。地球大氣中云量不如金星大氣那么多，所以地球的反照率0.39僅約為金星的一半?；鹦堑姆凑章适?.15，雖不及地球之半，卻比月球加倍而有余。由此可見，火星既不像月球那樣全無大氣，也不像地球那樣有一層相當(dāng)稠厚的大氣。它是有大氣的，但比地球的大氣稀薄而少云。
隨著對(duì)火星的了解與日俱增，人們越來越覺得它仿佛就是一個(gè)小型的地球。就許多方面而言，再也沒有別的行星像火星那樣酷似地球了。而火星和地球越是相像，天文學(xué)家對(duì)它就越是關(guān)心，社會(huì)公眾對(duì)它的興趣也就越大。
其實(shí)，火星同地球還是有著相當(dāng)大的差異。最為突出的是，地球上物種繁多，生機(jī)盎然，而且出現(xiàn)了人類文明；火星上有沒有生命卻至今尚未查明。但是不管怎么說，火星畢竟是同地球最相像的一顆行星。科學(xué)家甚至設(shè)想，將來有朝一日，可以將火星改造成為人類的又一個(gè)家園。（本文來源：中國科普網(wǎng)）