火星内核是什么,只有科学发展到人类可以运载重型设备到火星实地深挖时才知道如果仅仅靠推测或计算能得出结论的话,那在地球开采石油就不用到处打井了,推测推测 计算计算再挖不是多省钱
目前而言别说是火星内核了,就连研究探索了几十年的月球有没有水都还是未解之谜!
第一次对火星的探测是由水手4号飞行器在1965年进行的。人们接连又作了几次尝试,包括1976年的两艘海盗号飞行器(左图为海盗号拍摄的照片)。此后,经过长达20年的间隙,在1997年的七月四日,火星探路者号终于成功地登上火星。
火星的轨道是显著的椭圆形。因此,在接受太阳照射的地方,近日点和远日点之间的温差将近160摄氏度。这对火星的气候产生巨大的影响。火星上的平均温度大约为218K(开尔文,温度单位,即从绝对零度-27316℃开始的摄氏度)(-55℃,-67℉),但却具有从冬天的140K(-133℃,-207℉)到夏日白天的将近300K(27℃,80℉)的跨度。尽管火星比地球小得多,但它的表面积却相当于地球表面的陆地面积。
除地球,火星是具有最多各种有趣地形的固态表面行星。其中不乏一些壮观的地形:
- 奥林匹斯山脉: 它在地表上的高度有24千米(78000英尺),是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过500千米,并由一座高达6千米(20000英尺)的悬崖环绕着(右图);
- Tharsis: 火星表面的一个巨大凸起,有大约4000千米宽,10千米高;
- Valles Marineris: 深2至7千米,长为4000千米的峡谷群(标题下图);
- Hellas Planitia: 处于南半球,6000多米深,直径为2000千米的冲击环形山。
火星的表面有很多年代已久的环形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。
在火星的南半球,有着与月球上相似的曲型的环状高地(左图)。相反的,它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成。这些平原的形成过程十分复杂。南北边界上出现几千米的巨大高度变化。形成南北地势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知(有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的)。最近,一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决。
火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的。一般认为它的核心是半径为1700千米的高密度物质组成;外包一层熔岩,它比地球的地幔更稠些;最外层是一层薄薄的外壳。相对于其他固态行星而言,火星的密度较低,这表明,火星核中的铁(镁和硫化铁)可能含带较多的硫。
如同水星和月球,火星也缺乏活跃的板块运动;没有迹象表明火星发生过能造成像地球般如此多褶皱山系的地壳平移活动。由于没有横向的移动,在地壳下的巨热地带相对于地面处于静止状态。再加之地面的轻微应力,造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是,人们却未发现火山最近有过活动的迹象。虽然,火星可能曾发生过很多火山运动,可它看来从未有过任何板块运动。
火星上曾有过洪水,地面上也有一些小河道,十分清楚地证明了许多地方曾受到侵蚀。在过去,火星表面存在过干净的水,甚至可能有过大湖和海洋。但是,由于火星引力小,水蒸成气体,这些东西只存在很短的时间,而且据估计距今也有大约四十亿年了。(Valles Marneris不是由流水通过而形成的。它是由于外壳的伸展和撞击,伴随着Tharsis凸起而生成的)。
在火星的早期,它与地球十分相似。像地球一样,火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石。但由于缺少地球的板块运动,火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中,从而无法产生意义重大的温室效应。因此,即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置,火星表面的温度仍比地球上的冷得多。
火星的那层薄薄的大气主要是由余留下的二氧化碳(953%)加上氮气(27%)、氩气(16%)和微量的氧气(015%)和水汽(003%)组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴(比地球上的1%还小),但它随着高度的变化而变化,在盆地的最深处可高达9毫巴,而在奥林匹斯山脉的顶端却只有1毫巴。但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴。火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应,但那些仅能提高其表面5℃的温度,比我们所知道的金星和地球的少得多。
火星的两极永久地被固态二氧化碳(干冰)覆盖着。这个冰罩的结构是层叠式的,它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成。在北部的夏天,二氧化碳完全升华,留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过,所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层(左图)。这种现象的原因还不知道,但或许是由于火星赤道面与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的。或许在火星表面下较深处也有水存在。这种因季节变化而产生的两极覆盖层的变化使火星的气压改变了25%左右(由海盗号测量出)。
火 星 的 基 本 资 料
火星是太阳系九大行星之一,按离太阳由近到远的顺序,火星排在地球的后面,列为第四。它的平均直径为6790公里,约为地球直径的一半。它的密度也比地球小,为3933克/立方厘米(地球为552克/立方厘米)。火星与太阳的平均距离为228000000公里,环绕太阳一圈约相当于地球上的687天。火星上的一天相当于地球上的24小时37分226秒,比地球的一天稍长一点儿。火星有两个小卫星:火卫一和火卫二。火星的自转轴同地球一样,也是倾斜的,同时因为它也具有大气,所以也和地球一样有四季节变化。火星表面的平均大气温度为零下23摄氏度。火星没有可检测出的磁场,连同它密度小的情况,可以认定它没有大型的金属内核。火星有稀薄的大气,其表面的大气压为75毫巴,相当于地球上30~40公里高度处的大气压。火星大气的主要成分(约95%)是二氧化碳,有约 3%的氮,1~2%的氩,合起来约为01%的一氧化碳和氧,还有极少量的臭氧和氢,水汽的数量很少,随季节和位置而变化,平均约为大气总量的001%。如果火星大气中的水全部凝聚,也只能形成001%毫米厚的水膜覆盖整个火星表面。和地球上相似,火星大气中也飘浮着云,但和地球上不同的是,火星大气中云的主要成分是二氧化碳和水。火星极区的冬季,大气温度低于二氧化碳的凝固点,因而形成覆盖极区的浓雾状的干冰云。经测定,极区的云中也有冰的成分。中纬度地区的冬季,温度也在冰点以下,水汽凝结,形成冰云。
由于火星轨道的偏心率较大,火星的近日距和远日距相差4200万公里。这就造成了火星同地球的距离有较大变化。火星与地球的距离同发生冲日的月份有关。最小距离是在 8月底,在这前后发生的冲叫作近日点冲或大冲,此时火星同地球的距离只有 5,600万公里左右。火星在轨道上运行一圈约687天,地球平均要经过780天(最少764天,最多806天左右)才与火星相冲一次。这样,相冲的点约16年在轨道上转一圈。这就是说,火星大冲大约每15年或17年发生一次。上一次火星大冲发生在1986年 7月10日。今年火星冲日发生在北京时间8月29日2时,火星与地球距离最近的时刻是8月27日18时。届时火星距离地球55758005公里,是5万多年以来最近的一次。
火 星 的 地 貌
在望远镜中,火星呈现为一个明亮而模糊的微红色圆面。最引人注目的是,覆盖在两极地区的白色极冠,其大小随火星季节而变化。在较大的望远镜中,还可以观测到线度至少几百公里的明亮或黑暗区域:明亮而呈桔**的区域称为“大陆”,几乎占火星总面积的六分之五;黑暗区域称为“海洋”,其颜色常随季节变化。
火星南北半球之间有着令人惊异的不同。就火星的地质史来说,南半部比较古老,表面崎岖而密布环形山。这些环形山估计多半是在火星历史的早期(可能是最初的十亿年)形成的;北半部则以大的火山熔岩平原为特征,这些熔岩平原很象月球上的“海”,其中还有一些死火山。北半部地势普遍比南半部低,环形山也比南半部少得多。火星表面的高低差别一般在 5~10公里左右。火星的沙漠部分被红色的硅酸盐、赤铁矿等铁的氧化物以及其他金属的化合物所覆盖,因而显出明亮的橙红色。这些覆盖物均为较年轻的物质,可能源于火山或风化。
火星表面上的地理特征,主要有:环形山和火山。 和月面相比,火星上环形山的数量要少得多,环形山边缘坡度平缓(坡度都小于10°),不象月面环形山能投射出尖尖的影子,这表明环形山曾受到严重的侵蚀。环形山可以分为两种:火山成因的环形山和陨石撞击而成的环形山。以地球表面的标准来看,火星表面的许多表面结构都算是巨型的。如火星上巨大的盾形火山比地球上的大得多。地球上夏威夷的冒纳罗亚和莫纳克亚两座火山加在一起直径约200公里,高出洋底9公里,而火星上最大的奥林匹斯火山直径约为550公里,高出周围地面27公里之多。还有类似这样的大型火山,位于长达2000公里的塔西斯高地,这一地区比周围的北半球平原高出10公里。火星的盾形火山在形状和结构上酷似夏威夷的盾形火山。这些破火山口一度曾是熔岩的出口。熔岩沿着火山侧面流下,形成从中心向四面延伸的呈辐射状的地形。许多直径 100公里左右的处于不同保存状态的火山,它们分散在火星表面,大部分在北半球。至于由陨石撞击形成的环形山,最大的是海纳斯盆地,宽达1,600公里,深至少4公里。南半球有些地区环形山密度同月球上明亮的高地环形山区差不多,推测它们形成的年代也差不多,为40~45亿年。这些地区仍保留着古老的地表。北半球的大多数地区由于熔岩流的不断覆盖,古老的地表已不复存在。平原上的少数环形山是平原形成以后受陨石撞击的记录。
火星表面上最引人注目的特征是位于赤道地区的巨大的峡谷。最大的一个是位于赤道以南的水手谷,它实际上是一系列峡谷,在赤道地区延伸 4000多公里,比周围地面低6公里。峡谷壁通常十分陡峭,有明显的边界,并显示出陷落和山崩活动的迹象。一些错综复杂的较小的峡谷可能是地下冰融解和蒸发期间形成的,也可能是由风或水的侵蚀造成。较大峡谷的成因至今还不知道。
现在的火星是一个荒凉的世界,表面不存在液态水,但在火星表面有一些宽阔而弯曲的河床。这些河床与轰动一时的“运河”完全是两回事。这些干涸的河床,最长的约1,500公里,宽达60公里或更多。主要的大河床分布在赤道地区。卫星显示,大河床和它的支流系统结合,形成脉络分明的水道系统。同时具有呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹。支流几乎全都朝着下坡方向流去。这些河床同地球和月球上的熔岩河床不同,肯定是由比熔岩流更少粘滞性的液体造成的。这种液体估计就是水。今天的火星表面温度很低,大部分水作为地下冰保存下来,还有一部分被禁锢在永久的极冠之中。极稀薄的大气,使得冰在温度足够高时只能直接升华为水汽。自由流动的水看来是无法存在的。有人认为,在火星历史的早期,频繁的火山活动排出大量氨和甲烷等火山气体,这种浓厚的原始大气会产生很强的温室效应,从而使火星表面温暖起来,造成有水在河里流动的条件。后来火山活动减少,火山气体逐渐分解,其中的轻元素原子逃逸到星际空间,重元素原子同其他成分结合,火星大气变得稀薄、干燥、寒冷,火星表面就成为现在所看到的样子。也有人认为,在火星历史的早期,自转轴的倾斜度比现在更大,因而两极的极冠融化,大量二氧化碳进入大气,大量的水蒸发并凝成雨滴在赤道地区落下,形成河流。至于有些大的河床,估计是火山活动和地热融化了地下冰,出现大量的水冲刷火星表面而形成的。除此以外,还有许多明显为水冲刷的沟壑似乎也证明火星至少以前有过水。
火 星 的 气 候
火星表面的平均温度比地球低30摄氏度以上。火星稀薄而干燥的大气使它表面的昼夜温差常常超过100摄氏度,远大于地球上昼夜温差的幅度。火星的赤道附近,最高温度可达20摄氏度左右(约在午后一小时)。到了夜间,由于火星大气保暖作用很差,表面温度很快下降,最低温度(在黎明前)在零下80摄氏度以下。火星两极地区温度更低,在漫长的极夜最低温度能降到零下139摄氏度。
在一些大的盾形火山附近,常常能观测到延伸几百公里的云。估计这是由于火星大气中的气流遇到高耸的环形山地形时被搅乱、上升,在膨胀时变冷所形成的凝固云。这种云都出现在大气中水蒸气增多的夏季。尘暴是火星大气中独有的现象,其形状就像一种**的“云”。它是由火星低层大气中卷着尘粒的风构成的。大的尘暴在地面上用较大的望远镜就能观测到。局部的尘暴在火星上经常出现。因为火星大气密度不到地球的1%,风速必须大于每秒40~50米才能使表面上的尘粒移动,但一经吹动之后,即使风速较小,也能将尘粒带到高空。典型的尘暴中绝大部分尘粒估计直径约为10微米。最小的尘粒会被风带到50公里高空。大的尘暴多半发生在南半球的春末,当火星靠近近日点的时候。尘暴的发源地处在太阳直射的纬度线上,经常发生在海纳斯盆地以西几百公里的诺阿奇斯地区。中心尘云在最初几天慢慢扩展,然后很快蔓延开来,几星期内就完全覆盖南半球。特别大的尘暴还能扩展到北半球,进而掩盖整个行星。尘暴的起因看来与太阳的加热作用有关。火星过近日点时,太阳的加热作用大,引起大气温度的不稳定,从而产生最初扬起灰尘的扰动。然而,一旦尘粒到了空中,吸收了更多的太阳能,这种充满尘粒的空气就会比周围大气更热,因而急速上升。别处的空气又扑去填补它原来的位置,造成更强的地面风,形成更大的尘暴。尘暴范围和强度越来越大。当尘暴最终分布到整个火星范围时,火星上温差减小,风逐渐平息,尘粒就慢慢地从大气里沉降下来。沉降过程至少要几个星期,尘暴激烈时可持续几个月之久。几乎每个火星年都要发生一次这种大规模的尘暴。火星上还常有一种沙尘卷风。
火 星 探 索
人类很久以前就认识了火星,许多人甚至相信火星上有河流和森林。这不仅是因为火星距离地球近,还办为它那主宰季节变化的自转轴倾角与地球非常接近,虽然那里一年相当于地球的两年,但一天的时间与地球差不多。过去人们通过简单的望远镜,发现火星上有许多纵横交错的阴影,觉得那是智慧生物开凿的运河。于是,火星的神秘增加了,人类对它的期望也与日俱增。
1962年11月起,前苏联发射了“火星号”系列探测器,1964~1977年美国发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共八个探测器。1976年7月和9月“海盗”1号、2号先后在火星表面成功软着陆,实现了人类对火星的亲密接触。上述探测器进行了多方面的探测活动,特别是进行了生物探测实验,结果表明,火星上大概不存在生命。人类的探测活动揭示了火星的真面目,那是一个如月球般荒凉、遍布陨石坑的世界。
尽管如此,火星地表与地球的相似仍然使人们愿意相信火星曾经拥有过生命。主要的理由就是火星上有存在水的迹象,而水是生命之源。即使火星不曾有过生命,只要那里有水,人类就觉得倍感亲切。必竟在太阳系中,地球除了火星可以商量,再没有一个有可能帮她哺育生命的伙伴了。为此人类还要不懈地努力,争取在火星上耕耘出一片绿洲。也许会有一天,人类坐在火星上遥望夜空中的地球。
2003年可谓是火星年。美国向火星发射了两台探测车,欧洲空间局发射了一台登陆器,日本发射了一台探测器。这些探测器将于明年1月抵达火星。加上目前仍在火星轨道上工作的美国“火星环球勘测者”号和“奥德赛”号探测器,将形成6个探测器共探火星的壮举。这些探测器的主要任务是,研究火星地质历史、调查水在火星上的作用、判断火星过去的环境是否适合生命生存。相信,人类对火星的认识会更加全面、准确。
关于火星:
火星是距地球最近的行星,肉眼看上去是一颗引人注目的火红色的亮星,按离太阳由近及远的顺序为第四颗行星。
名词解释:火星大冲
火星大冲是指太阳、地球和火星位于同一条经线上,这一天文现象称为“冲日”,简称“冲”。火星在近日距时发生的“冲”则称为“大冲”。
广东天文学会的专家认为,每隔79年,就会发生一次罕见的火星大冲。1766年8月、1845年8月、1924年8月、2003年8月和2082年8月的火星大冲,火星的亮度都达到负29星等(星等是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法。星等数越小,说明星越亮,满月时月亮的亮度相当于负126星等;太阳是我们看到的最亮的天体,它的亮度是负267星等)。
火星大冲的看点:
看火星大冲都观测什么呢?一是火星极冠。在火星南北两极均有白色的区域,被称为极冠。火星被铁锈色的沙漠所覆盖,一般均呈红色,而极冠却呈白色。今年火星南半球正处在夏季,南极冠会越来越小,反之,则会越来越大。二是沙尘暴。火星大气层的主要成分是CO2,它的气压是地球的1/150,铁锈色的沙漠上常有猛烈的沙尘暴。地球上的沙尘暴根本无法与之相提并论。天文学家们担心,如果这次大冲时期沙尘暴剧烈或持续时间长的话,将影响人类对火星的观测。三是典型地貌。如太阳系中最大的火山——奥林帕斯山,它的底部宽达600千米,高度达26千米,是地球之巅珠穆朗玛峰的3倍;火星上还有许多环形山;再有大峡谷,水平延伸几千米,相当于上海到西藏的距离,在望远镜中只能看到一条黑线,即被误认为的“运河”。
火星是地球的近邻。它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,只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。
火星上有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外,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℃。
这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里,深度约8公里。(USGS)
火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似,都有壳、幔和核,但由于数据不完全,火星核的组成和大小仍然未能确定。
火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰。(NASA)
火星表面纵横交错的河床。这些河床已经干涸,但它们可能是在远古时期由大量的洪水冲刷形成的。
火星表面扬起的大范围沙尘暴。这次沙尘暴生成于火星南极附近,影响范围约有数百公里。
这是美国宇航局的海盗2号探测器拍摄的火星南极地区的片状地貌。这些条纹是由冰和沉积物构成的。
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个星期。
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。近期的科学研究表明目前还不能证明火星上存在生命,相反的,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过生命。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。
质量
6421e+23 kg
赤道半径
3,3972 km
平均密度
394 gm/cm3
平均日距
227,940,000 km
自转周期
246229 小时
公转周期
68698 天
赤道地表重力
372 m/sec2
赤道逃逸速度
502 km/sec
最低地表温度
-140 ℃
平均地表温度
-63 ℃
最高地表温度
20 ℃
大气压力
0007 bars
大气组成
二氧化碳 9532%
氮 27%
氩 15%
氧 013%
一氧化碳 007%
水 003%
其他 0000291%
银河系
我们地球和太阳所在的恒星系统,是一个普通的星系,因其投影在天球上的乳白亮带——银河而得名。银河系是一个透镜形的系统,直径约为25千秒差距,厚约为1~2千秒差距。它的主体称为银盘。高光度星、银河星团和银河星云组成旋涡结构迭加在银盘上。银河系中心为一大质量核球,长轴长4~5千秒差距,厚4千秒差距。银河系为直径约30千秒差距的银晕笼罩。银晕中最亮的成员是球状星团。银河系的质量为14×10□太阳质量,其中恒星约占90%,气体和尘埃组成的星际物质约占10%。银河系整体作较差自转。太阳在银道面以北约8秒差距处距银心约10千秒差距,以每秒250公里速度绕银心运转,25亿年转一周。太阳附近物质(恒星和星际物质)的总密度约为013太阳质量/秒差距□或88×10□克/厘米□。银河系是一个Sb或Sc型旋涡星系,拥有一、二千亿颗恒星,为本星系群中除仙女星系外最大的巨星系。
研究简史 十八世纪中叶人们已意识到,除行星、月球等太阳系天体外,满天星斗都是远方的“太阳”。赖特、康德和朗伯特最先认为,很可能是全部恒星集合成了一个空间上有限的巨大系统。
第一个通过观测研究恒星系统本原的是FW赫歇耳。他用自己磨制的反射望远镜,计数了若干天区内的恒星。1785年,他根据恒星计数的统计研究,绘制了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居其中心的银河系结构图。他用50厘米和120厘米口径望远镜观测,发现望远镜贯穿本领增加时,观察到的暗星也增多,但是仍然看不到银河系的边缘。FW赫歇耳意识到,银河系远比他最初估计的为大。FW赫歇耳死后,其子JF赫歇耳继承父业,将恒星计数工作范围扩展到南半天。十九世纪中叶,开始测定恒星的距离,并编制全天星图。1906年,卡普坦为了重新研究恒星世界的结构,提出了“选择星区”计划,后人称为“卡普坦选区”。他于1922年得出与FW赫歇耳的类似的模型,也是一个扁平系统,太阳居中,中心的恒星密集,边缘稀疏。沙普利在完全不同的基础上,探讨银河系的大小和形状。他利用1908~1912年勒维特发现的麦哲伦云中造父变星的周光关系,测定了当时已发现有造父变星的球状星团的距离。在假设没有明显星际消光的前提下,于1918年建立了银河系透镜形模型,太阳不在中心。到二十年代,沙普利模型已得到天文界公认。由于未计入星际消光效应,沙普利把银河系估计过大。到1930年,特朗普勒证实星际物质存在后,这一偏差才得到纠正。
组成 银河系物质约90%集中在恒星内。1905年,赫茨普龙发现恒星有巨星和矮星之分。1913年,赫罗图问世后,按照光谱型和光度两个参量,得知除主序星外,还有超巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星五个分支。1944年,巴德通过仙女星系的观测,判明恒星可划分为星族Ⅰ和星族Ⅱ两种不同的星族。星族Ⅰ是年轻而富金属的天体,分布在旋臂上,与星际物质成协。星族Ⅱ是年老而贫金属的天体,没有向银道面集聚的趋向。1957年,根据金属含量、年龄、空间分布和运动特征,进而将两个星族细分为中介星族Ⅰ、旋臂星族(极端星族Ⅰ)、盘星族、中介星族Ⅱ和晕星族(极端星族Ⅱ)。
恒星成双、成群和成团是普遍现象。在太阳附近25秒差距以内,以单星形式存在的恒星不到总数之半。迄今已观测到球状星团132个,银河星团1,000多个,还有为数不少的星协。据统计推论,应当有18,000个银河星团和500个球状星团。二十世纪初,巴纳德用照相观测,发现了大量的亮星云和暗星云。1904年,恒星光谱中电离钙谱线的发现,揭示出星际物质的存在。随后的分光和偏振研究,证认出星云中的气体和尘埃成分。近年来通过红外波段的探测发现在暗星云密集区有正在形成的恒星。射电天文学诞生后,利用中性氢21厘米谱线勾画出银河系旋涡结构。根据电离氢区的描绘,发现太阳附近有三条旋臂:人马臂、猎户臂和英仙臂;太阳位于猎户臂的内侧。此外,在银心方向还发现了一条3千秒差距臂。到1979年底,发现的星际分子已超过50种。
银河系中性氢的分布 结构 银河系的总体结构是:银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘,叫做银盘,银盘中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球区域恒星高度密集,其中心有一个很小的致密区,称银核。银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统,其中物质密度比银盘中低得多,叫作银晕。银晕外面还有银冕,它的物质分布大致也呈球形。有关银河系的细节见银河系结构。
起源和演化 银河系的起源这一重大课题目前还了解得很差。这不仅要研究一般星系的起源和演化,还必须研究宇宙学。按大爆炸宇宙学假说,我们观测到的全部星系都是前高密态原始物质因密度发生起伏,出现引力不稳定和不断膨胀,逐步形成原星系,并演化为包括银河系在内的星系团的。而稳恒态宇宙模型假说则认为,星系是在高密态的原星系核心区连续形成的。
银河系演化的研究近年来才有一些成就。关于太阳附近老年恒星空间运动的资料表明,在原银河星云的坍缩过程中,最早诞生的是晕星族,它们的年龄是100多亿年,化学成分是氢约占73%,氦约占27%。而大部分气体物质集聚为银盘,并随后形成盘星族。近年还从恒星的形成和演化、元素的丰度的变迁、银核的活动及其在演化中的地位等角度探讨银河系的整体演化。六十年代发展起来的密度波理论,很好地说明了银河系旋涡结构的整体结构及其长期的维持机制。
太阳系
太阳系(solar system)是由太阳、9颗大行星、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。
行星由太阳起往外的顺序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)、海王星(neptune)和冥王星(pluto)。离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星(terrestrial planets)。宇宙飞船对它们都进行了探测,还曾在火星与金星上着陆,获得了重要成果。它们的共同特征是密度大(>30克/立方厘米),体积小,自转慢,卫星少,内部成分主要为硅酸盐(silicate),具有固体外壳。离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星及冥王星称为类木行星(jovian planets)。宇宙飞船也都对它们进行了探测,但未曾着陆。它们都有很厚的大气圈,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。在火星与木星之间有100000个以上的小行星(asteroid)(即由岩石组成的不规则的小星体)。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质。
火星
火星上有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外,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℃。
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个星期。
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。近期的科学研究表明目前还不能证明火星上存在生命,相反的,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过生命。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。
质量 6421e+23 kg
赤道半径 3,3972 km
平均密度 394 gm/cm^3
平均日距 227,940,000 km
自转周期 246229 小时
公转周期 68698 天
赤道地表重力 372 m/sec^2
赤道逃逸速度 502 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 0007 bars
大气组成 二氧化碳 9532%
氮 27%
氩 15%
氧 013%
一氧化碳 007%
水 003%
其他 0000291%
火星
火星是八大行星之一,按照距离太阳由近及远的次序为第四颗。肉眼看去,火星是一颗引人注目的火红色星,它缓慢地穿行于众星之间,在地球上看,它时而顺行时而逆行,而且亮度也常有变化,最暗时视星等为+15,最亮时比天狼星还亮得多,达到-29。由于火星荧荧如火,亮度经常变化,位置也不固定,所以中国古代称火星为“荧惑”。而在古罗马神话中,则把火星比喻为身披盔甲浑身是血的战神“玛尔斯”。在希腊神话中,火星同样被看做是战神“阿瑞斯”。
火星表面的土壤中含有大量氧化铁,由于长期受紫外线的照射,铁就生成了一层红色和**的氧化物。夸张一点说,火星就像一个生满了锈的世界。由于火星距离太阳比较远,所接收到的太阳辐射能只有地球的43%,因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度,昼夜温差可达上百摄氏度。在火星赤道附近,最高温度可达20℃左右。火星上也存在大气。其主要成份是二氧化碳,约占95%,还有极少量的一氧化碳和水汽。
火星比地球小,赤道半径为3395公里,是地球的一半, 体积不到地球的1/6,质量仅是地球的1/10。火星的内部和地球一样,也有核、幔、壳的结构。
火星的自转和地球十分相似,自转一周为24小时37分226秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天,火星的一年约等于地球的两年。
火星有两个卫星。靠近火星的一个叫火卫一,较远的一个叫火卫二。由于火星在希腊神话中被看做是战神阿瑞斯,所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子——福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。
火星是地球的近邻。它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,只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。
火星上有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外,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℃。
这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里,深度约8公里。(USGS)
火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似,都有壳、幔和核,但由于数据不完全,火星核的组成和大小仍然未能确定。
火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰。(NASA)
火星表面纵横交错的河床。这些河床已经干涸,但它们可能是在远古时期由大量的洪水冲刷形成的。
火星表面扬起的大范围沙尘暴。这次沙尘暴生成于火星南极附近,影响范围约有数百公里。
这是美国宇航局的海盗2号探测器拍摄的火星南极地区的片状地貌。这些条纹是由冰和沉积物构成的。
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个星期。
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。近期的科学研究表明目前还不能证明火星上存在生命,相反的,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过生命。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。
质量
6421e+23 kg
赤道半径
3,3972 km
平均密度
394 gm/cm3
平均日距
227,940,000 km
自转周期
246229 小时
公转周期
68698 天
赤道地表重力
372 m/sec2
赤道逃逸速度
502 km/sec
最低地表温度
-140 ℃
平均地表温度
-63 ℃
最高地表温度
20 ℃
大气压力
0007 bars
大气组成
二氧化碳 9532%
氮 27%
氩 15%
氧 013%
一氧化碳 007%
水 003%
其他 0000291%
1976年,美国海盗1号和海盗2号火星探测器首次成功登陆火星,传回了数万张照片。那次飞行没有找到火星上存在生命的证据。但是,美国地质学家舒尔策马库赫却公布一份论文说,当时探测器可能事实上已经找到了火星生物,但是由于火星生物的形态与地球生态的形态截然不同,以至于人们根本没有意识到他们的存在,人类探测器向火星的土壤里倒水,这可能把火星上那些以另外一种细胞也存在的生命淹死。此外,人类探测器还加热了土星土壤, 这可能又把火星微生物给烤死了。
问题一:火星上有什么资料 火星是八大行星之一,按照距离太阳由近及远的次序为第四颗。肉眼看去,火星是一颗引人注目的火红色星,它缓慢地穿行于众星之间,在地球上看,它时而顺行时而逆行,而且亮度也常有变化,最暗时视星等为+15,最亮时比天狼星还亮得多,达到-29。由于火星荧荧如火,亮度经常变化,位置也不固定,所以中国古代称火星为“荧惑”。而在古罗马神话中,则把火星比喻为身披盔甲浑身是血的战神“玛尔斯”。在希腊神话中,火星同样被看做是战神“阿瑞斯”。
火星表面的土壤中含有大量氧化铁,由于长期受紫外线的照射,铁就生成了一层红色和**的氧化物。夸张一点说,火星就像一个生满了锈的世界。由于火星距离太阳比较远,所接收到的太阳辐射能只有地球的43%,因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度,昼夜温差可达上百摄氏度。在火星赤道附近,最高温度可达20℃左右。火星上也存在大气。其主要成份是二氧化碳,约占95%,还有极少量的一氧化碳和水汽。
火星比地球小,赤道半径为3395公里,是地球的一半, 体积不到地球的1/6,质量仅是地球的1/10。火星的内部和地球一样,也有核、幔、壳的结构。
火星的自转和地球十分相似,自转一周为24小时37分226秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天,火星的一年约等于地球的两年。
火星有两个卫星。靠近火星的一个叫火卫一,较远的一个叫火卫二。由于火星在希腊神话中被看做是战神阿瑞斯,所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子――福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。
火星是地球的近邻。它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,只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。
火星上有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外,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℃。
这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里,深度约8公里。(USGS)
火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似,都有壳、幔和核,但由于数据不完全,火星核的组成和大小仍然未能确定。
火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰。(NASA)
火星表面纵横交错的河床。这些河床已经干涸,但它们可能是在远古时期由大量的洪水冲刷形成的。
火星表面扬起的大范围沙尘暴。这次沙尘暴生成于火星南极附近,影响范围约有数百公里。
这是美国宇航局的海盗2号探测器拍摄的火星南极地区的片状地貌。这些条纹是由冰和沉积物构成的。
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个星期。
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>>
火星表面的土壤中含有大量氧化铁,由于长期受紫外线的照射,铁就生成了一层红色和**的氧化物。夸张一点说,火星就像一个生满了锈的世界。由于火星距离太阳比较远,所接收到的太阳辐射能只有地球的43%,因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度,昼夜温差可达上百摄氏度。在火星赤道附近,最高温度可达20℃左右。火星上也存在大气。其主要成份是二氧化碳,约占95%,还有极少量的一氧化碳和水汽。
火星比地球小,赤道半径为3395公里,是地球的一半, 体积不到地球的1/6,质量仅是地球的1/10。 火星的内部和地球一样,也有核、幔、壳的结构。
火星的自转和地球十分相似,自转一周的时间为24小时37分226秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天,火星的一年约等于地球的两年。
火星有两个卫星。靠近火星的一个叫火卫一,较远的一个叫火卫二。由于火星在希腊神话中被看做是战神阿瑞斯,所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子——福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。
8月27日是5万多年来火星最接近地球的时刻。8月29日,火星、地球和太阳依次排成一条直线,成为有史以来火星最接近地球的冲日。我们期待这个日子,因为对于依旧陌生的太空,我们多了一次亲密接触的机会,这种机会我们5万年才有了一次。
火星
“火星大冲”
举世瞩目的火星一天比一天接近地球,火星子夜时分升至中天,成为夜空中除月亮和金星以外最明亮的天体。据报道,今年8月27日17时51分(北京时间),是5万多年来火星最接近地球的时刻,也是未来21世纪、22世纪火星最接近地球的时刻。
今年8月29日凌晨2时,火星、地球和太阳依次排成一条直线,成为有史以来火星最接近地球的冲日,届时,火星与地球相距不到5576
万公里。下次要观赏到比这次还近距离的火星大冲,要等到2287
年8月30日。
火星大冲是指太阳、地球和火星位于同一条经线上,这一天文现象称为“冲日”,简称“冲”。火星在近日距时发生的“冲”则称为“大冲”。专家认为,每隔79年,就会发生一次罕见的火星大冲。1766
年8月、1845
年8月、1924
年8月、2003
年8月和2082
年8月的火星大冲,火星的亮度都达到负29星等(星等是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法。星等数越小,说明星越亮,满月时月亮的亮度相当于负126
星等;太阳是我们看到的最亮的天体,它的亮度是负267
星等)。
如何观测
天文爱好者可通过三种方法观测“火星大冲”。一是选择纬度低的地方。在我国,海南岛观测位置极佳,深圳也有利于观测。二是选择污染少,天气晴朗,大气稳定,无月的地点和时间。注意:8月29日前后几天,观察都很好,这段时间的月相正处在由残月向新月、眉月过渡时期,人们看不见月亮或见很少的月亮,火星将是夜空中最亮的一颗星。三是最好准备一台天文望远镜,其放大倍数在150-300
倍左右为佳。注意并不是放大倍数越大越好,因为在放大火星的同时,由于大气的不稳定性也同时放大,会给观察带来模糊。
观测什么呢?一是火星极冠。在火星南北两极均有白色的区域,被称为极冠。火星被铁锈色的沙漠所覆盖,一般均呈红色,而极冠却呈白色。今年火星南半球正处在夏季,南极冠会越来越小,反之,则会越来越大。二是沙尘暴。火星大气层的主要成分是co2,它的气压是地球的1/150,铁锈色的沙漠上常有猛烈的沙尘暴。地球上的沙尘暴根本无法与之相提并论。天文学家们担心,如果这次大冲时期沙尘暴剧烈或持续时间长的话,将影响人类对火星的观测。三是典型地貌。如太阳系中最大的火山———奥林帕斯山,它的底部宽达600公里,高度达26公里,是地球之巅珠穆朗玛峰的3倍;火星上还有许多环形山;再有大峡谷,水平延伸几公里,相当于上海到西藏的距离,在望远镜中只能看到一条黑线,即被误认为的“运河”。本文整理陆靖
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