火星

火星

自从望远镜发明后，人类开始有更进一步的观测。第一个用望远镜观测的是伽利略，他从望远镜中见到了火星的雏形，只是一个橘红小点。随着望远镜的进一步发展，观测者开始透过望远镜辨别到一些明暗特征，而惠更斯更是依此测出了火星自转的周期，即约为24.6小时。他是第一个记录火星南极冠的人。斯加帕雷里则和很多同期观测者一起，观察到了火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线，因为将暗区认为是水体的传统，他把这些细线命名为水道，但是后来却被曲解了，水道被误译为运河。再后来由于观察到暗区在冬季时缩小、夏季时扩张，有人提出暗区是被植物覆盖，而暗区的扩大缩小则是消长所引起的，这就完全改变了以往认为暗区是海洋的说法。

帕西瓦尔·罗威尔用小倍数望远镜观察到了火星水道，他宣称那些火星表面的痕迹是人工挖掘的运河，并认为一些地区的亮度是随季节而改变的，这是由于植被消长引起。风靡大众的火星科幻中的火星人大概亦源于此。那些表面线条现在大部分并不真的存在，而是古老的干水道或峡谷。而火星表面颜色的改变则是因为火星上发生的火星尘暴。

通过探测器所拍摄的火星照片，可以看到火星表面犹如运河一般的痕迹，这种地表痕迹曾一度被认为是由于火星上正面临着干旱的危险，因此智慧生物火星人在其表面建构了网状的输水网，以将极区的水运往低纬地区，用以灌溉，从而预防干旱。然而经由更精确的资料证明，这些火星的 运河 ，可能根本就没有水的存在。

2000年，美国在南极洲发现了一块火星陨石，是块碳酸盐陨石，编号为ALH84001。美国国家航空航天局声称：在这块陨石上发现了一些类似微体化石结构。有人认为这可能是火星生命存在的证据，但有人认为这只是自然生成的矿物晶体。争论一直持续到2004年，争论的双方仍然没有任何一方占据上风。

根据以往的证据推测，火星更适于生命的存在，但到底在火星上是否真正存在过生命？关于这个问题还不能给出确切的结论。虽然某些研究者认为源自火星的ALH84001陨石有过去生命活动的证据，但这一看法至今尚未得到公认。而反对的观点则认为：该陨石自几十亿年前产生以来，从未长期处于液态水存在的温度下，因而不存在有生命的活动。

为了解决这个争论性的问题， 维京 号（或 海盗 号）曾做过实验以检测火星土壤中是否可能有微生物存在。实验限于 维京 号的着陆点并给出了阳性的结果，但随后便被许多科学家所否定。虽然现存生物活动也是火星大气中存在微量甲烷的解释之一，但通常情况下，人们更认同其与生命无关的解释。

将来人类若对外星殖民，火星将是人类的首选，因为火星同其他行星相比，是最像地球的一大行星，是最适合人类生命的活动的。截至目前为止，人类也没有发现火星上的高等生命活动。而由于受科幻小说及电影情节的影响，人们还是深深地以为，火星是人类第二颗可以掌握的行星，而在火星上，是有可能有火星人存在的。这个推测在某些方面可能是正确的，因为火星的表面环境是八大行星中最接近地球的。虽然火星的大小和地球的大小比起来，显得极不相称，但火星自转轴偏向25.19°、自转速度为1.026个地球日，以及表面温度为-87 ～5 ，便与地球十分类似了。因此，火星上也有四季之分，一天的时间与地球上相似，而温度呢，相对于金星和水星来说，显得更为适宜，很适合人类的居住。人们对于火星未来的研究也充满着极大的兴趣。

关于火星的地质结构，科学家无法像对地球那样以震波来推测，对于火星分层推断主要是依据既有经验和火星密度来推测，将其分为三层：地核、地函、地壳。据推测，火星中心有个以铁为主要成分的核，而火星的核所占的比例，较之地球应该小，核的外层则包覆着一层富含氧化镁的矽酸盐地函，同时还含有硫、镁等轻元素，其表面为岩质的地壳。火星的密度仅3.93克/立方厘米，为类地行星中最低的。

对于火星地表年龄的判断，目前也只能靠探测照片推定而非实地考察。因此，科学家提出了一个方法，即依照一地的陨石坑密度来估算地表年龄，例如一地陨石坑密布，甚至相邻相叠，此地可能早于35亿年，包括约41亿至38亿年前的后期重轰炸期。若一地陨石坑散布、较疏，则年龄可能约30亿至10亿年。若一地很少或没有陨石坑，则年龄可能小于5亿年。举例来说，月球高地陨石坑普遍密布，可以推断它地表年代久远（44亿年前至38亿年前）；而反观月海，陨石坑小而稀，因此较年轻（38亿年前至32亿年前）。而火星南方高地因陨石坑密布，故较古老；而平坦的北方平原则较年轻。依照这个方法，科学家把火星地质年代分为三个阶段，即：

诺亚纪，约从46亿年前到35亿年前，再细分为早、中、晚诺亚纪。这时期火山活动旺盛，陨石撞击频繁，大气层较厚，气候温暖，水分多，甚至可能存在湖泊、海洋，由于侵蚀旺盛，可能形成河谷，水流自然带来沉积物沉积。此时期是因南半球的古老诺亚高原而命名的。

赫斯伯利亚纪，从35亿年前到25亿或20亿年前，可细分为早、晚赫斯伯利亚纪。此时期是一个过渡期，大量的水开始渗入地底冻结。由于水的减少，侵蚀作用减少，与此同时，地质作用也相应减少。此时期是依据南半球中年的赫斯伯利亚高原来命名的。

亚马逊纪，即从25亿年前或20亿年前到现在，同样也可细分为早、中、晚亚马逊纪。此时期与现在类似，干、冷，地质作用和陨石撞击更少，时不时会有些许水分自岩石溢出至大气或地表，形成溪壑。此时期是依据北半球上的一个年轻的、被熔岩填平的亚马逊平原来命名的。

由于火星的自转轴出现了明显的倾斜，因此会有明显的四季变化，但是一季的时间比地球长，约为地球的两倍。还有一点和地球不同的是，火星的轨道离心率比地球大，换句话说就是，火星近日点、远日点的差别较大，当位于近日点时，南半球处夏季，比北半球远日点夏季的温度更高，而北半球的冬天亦比南半球的冬天冷。