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       火星是离地球最近的外行星,与地球有许多相同的特征。它们都有卫星,都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴,南北两极都有白色的冰冠,不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周,它的自转轴倾角是25度,与地球相差无几。

    气候方面,火星有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处,除此之外,火星与地球相差就很大了。火星表面是一个荒凉的世界,空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温,但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄,密度还不到地球大气的1%,因而根本无法保存热量 ,这导致火星表面温度极低,很少超过0℃,在夜晚,最低温度则可达到-123℃。

 

哈勃望远镜拍摄的火星大冲相片

    火星被称为红色的行星,这是因为它表面布满了氧化物,因而呈现出铁锈红色。火星表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠,还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风,大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴 ,每次沙尘暴可持续数星期。

    火星两极的冰冠和火星大气中含有水份。从火星表面获得的探测数据证明,在远古时期,火星曾经有过液态的水,而且水量特别大。这些水在火星表面汇集成一个个大型湖泊,甚至是海洋。现在我们在火星表面可以看到的众多纵横交错的河床,可能就是当时经水流冲刷而成的。此外 ,火星表面的许多水滴型“岛屿”也在向我们暗示这一点。

    火星表面有一条巨大的“水手谷”,这是一个长约4000公里的巨大峡谷,它是在远古时期的洪水和火山活动的共同作用下形成的。火星上的巨大火山——奥林匹斯山高约2万7千米,是地球最高峰珠穆朗玛峰高度的三倍 ,它是太阳系中最高的山峰。火星有两个微小的卫星,直径都不到80公里,看起来更象是被俘获的小行星。

    一直以来,火星都以它与地球的相似而被认为有存在外星生命的可能。科学研究表明还不能证明目前火星上存在生命,相反,越来越多的迹象表明火星更象是一个荒芜死寂的世界。尽管如此,某些证据仍然向我们指出火星上可能曾经存在生命。例如 ,对在南极洲找到的一块来自火星的陨石的分析表明,这块石头中存在着一些类似细菌化石的管状结构,所有这些都继续使人们对火星生命的是否存在保持极大的兴趣。

火星基本资料:

质量 6.421e+23 kg
赤道半径 3,397.2 km
平均密度 3.94 gm/cm^3
平均日距 227,940,000 km
自转周期 24.6229 小时
公转周期 686.98 天
赤道地表重力 3.72 m/sec^2
赤道逃逸速度 5.02 km/sec
最低地表温度 -140°C
平均地表温度 -63°C
最高地表温度 20°C
大气压力 0.007 bars

二氧化碳 95.32%
2.7%
1.5%
0.13%
一氧化碳 0.07%
0.03%
其他 0.000291%

    火星的视黄经与太阳视黄经相差180°的现象,称为火星冲日,这时候太阳、地球、火星在一条线上,地球在中间,太阳、火星居于两侧,子夜时分火星中天(在过南点、北点和天顶的天子午线上),火星冲日现象2年左右(约780天)发生一次。火星冲日时太阳在西地平下落,火星即从东地平线升起,整夜都可看到火星,是观测火星的好机会。

  由于火星的轨道面并不与地球轨道面重合,而是有l°54´的轨道倾角,加上火星与地球轨道均非正圆,因此冲日时火星与地球的距离并非最近,一般说来,火星距地球最近的时间大致在冲日前后8天内。

    当火星冲日和火星过近日点两个现象同时发生时称之为“火星大冲”。火星大冲每15到17年发生一次,这时候火星由于离太阳最近,亮度比平时要大数倍,是非常难得的观测时机。
 
根据美国海军天文台迪扬的计算,2003年8月27日火星大冲之时,火星距离地球最近达到55,756,622 公里,火星的视直径达到25.11角秒,这是5万多年以来都没有过的!

火星冲日示意图

    进入8月,距离火星大冲的日子越来越近了。8月27日地球与火星的距离将达到60,000年左右以来最近的5千6百万公里。火星现在已经明亮得难以置信。8月初,从晚上10点到天亮之前都可以在南方天空看到这个红色的星球,它的亮度超过周围的任何物体,在这个月底之前它的亮度还将增加60%。

        下面是哈勃太空望远镜拍摄的火星大冲,其精度远远超越任何地面望远镜的极限。

哈勃望远镜拍的火星冲日图

   
 
   
 
   
 
   
 

火星人面图火星极冠局部图

 

                              


 

火星拍摄对环境的要求不是特别苛刻,最重要的条件是大气稳定。因此香港和新加坡很多业余天文学家都在城市里用他们的望远镜拍摄了足以令人热血沸腾的火星相片。

左图是新加坡大虾“Tan Wei Leong”使用高桥250mm牛顿式望远镜和飞利浦Toucam Pro在7月中旬拍摄出来的火星,高桥望远镜记录的细节之丰富令人惊叹!

几乎是同一时期,香港的天文摄影高手也拍出了高质量的火星相片,不过处理的痕迹要稍微重一些,看上去不如左图那么柔和自然。

 

 
        拍摄火星实在不是一件容易的事情,在7月初一个很好的天气里我们来到了京郊十四中学,进行火星冲日之前的预演性观测,不过由于该校天文台建设存在缺陷,赤道仪颤抖的问题始终无法解决,拍出来的相片效果一般。不过,这是我第一次正式拍摄火星,这样的效果,在国内也算是不错了:P。

        大冲时,虽然火星的亮度最大,却不是拍摄的最佳时机,其道理有如满月时月亮反而不好拍出细节一般(虽然还是有点差异)。因此,大冲前后才是拍摄的最佳时机,随着器材的逐步到位,最近肯定是拍摄的密集期,等待我们的作品吧! 参见我们的火星观测

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                                    上次修改时间 2007年02月21日 19:13。