火星的巖石地貌

□ 謝磊 聞新

火星的大氣層是否發生過變化？

40億年前，火星的大氣層比現在厚。從火星的地貌判斷，那些類似河床的遺跡（如右圖所示）證明火星上曾有河流。2004年，美國航宇局發射了兩個火星漫游車“勇氣”號和“機遇”號。這兩個“雙胞胎”火星車分別著陸火星，并在火星表面旅行和拍照，勘測了大量的火星巖石和土壤化學成分, 找到了火星大氣層變化的證據。

根據探測數據，40億年前，火星上曾有液體水存在。液體水的存在，表明火星在遠古時代擁有比現在更厚的大氣層。這層厚厚的大氣曾把熱量保留在火星表面，致使火星表面足夠的溫暖，讓水維持液體狀態。

火星上干涸的河床

火星上最大的峽谷有多大？

火星上的“水手谷”如同一道巨大的“傷疤”

“水手谷”是火星上一個巨大的峽谷群，在火星赤道附近綿延4000多千米。1971年，美國發射的探測器“水手”9號首次發現了它。

相比“水手谷”，地球上那些所謂的大峽谷是如此渺小。 構成“水手谷”的峽谷群，最寬處100千米，最深處10千米。在“水手谷”中心有三條大峽谷，形成了一個600千米寬的巨大缺口。而地球大裂谷平均只有1.6千米深，綿延也不過446千米，最寬處也只有29千米。

科學家們認為：在幾十億年前，火星地殼由于表面張力過大引起分裂，形成了“水手谷”。40億年前，“水手谷”可能還有水在流淌。

火星上最大的火山有多高？

太陽系中最大的火山的來自火星。在火星赤道上一個名叫塔西斯高地的地方，有4座大火山，其中最大的是奧林匹斯火山。

奧林匹斯火山高約25千米，半徑約600千米，比地球上最高的珠穆朗瑪峰還要高出兩倍多。早期天文學家認為奧林匹斯山山頂的白色物質是白雪。現在科學家們確認，白色物質不是白雪，而是云朵。

目前，科學家還不能確定這些大火山最近一次爆發的時間，也許有一億多年未曾爆發過了。而火星上的其他小火山，從巖漿流上看，在大約200萬年前曾噴發過。科學家預測，在將來某個時刻，火星上的那四座大火山的巖漿會再次噴射出來。

太陽系里最高的火山——奧林匹斯山峰

火星上最大的隕石坑有多大？

火星有整個太陽系中最大的隕石坑——赫拉斯盆地，它差不多和美國的加勒比海一樣大。赫拉斯盆地半徑約2300千米、深約9千米，相比之下，地球上最大隕石坑半徑約為300千米。

火星上的隕石坑要比我們發現的其他星球上的隕石坑（包括月球上的）都要平坦和光滑，這是因為月球上沒有風和氣候變化等，而火星上有風和大氣侵蝕著這些隕石坑。許多火星隕石坑周圍的巖石是從隕石坑中濺出來的，因為當隕石撞擊火星形成隕石坑時產生大量的熱，這些熱使火星地下的冰融化，濕潤的泥土被濺出到隕石坑周圍。

火星上有河流嗎？

1971年，美國的“水手”9號探測器從火星傳回了火星干涸河床的圖片，這些圖片首次證明火星上曾有水流淌過。不過，這些河流流淌在40億年之前。

從圖像上看，一些干河道有2000多千米長，100多千米寬。科學家們認為這些河道可能是在火星發洪水時形成的。無論是在火星

表面，或是在火星的內部，大量的水流進溪流，然后所有的這些水沖刷著火星表面，最終形成了這些河道。

空間探測器同時還發現其他一些關于火星曾經存在液態水的跡象。從隕石坑壁上的小溝槽看，在過去的幾百萬年里水已經從火星表面逃逸出去了。還有一些證據顯示火星上曾經還有過大型的湖泊和海洋。

火星上的河床

火星兩極是由什么物質組成的？

火星兩極

火星南北兩極的極冠是由固態二氧化碳和水冰構成的，表面一層是固態二氧化碳，地下一層是水冰。火星北極冠的水冰更多，而火星南極冠固態二氧化碳更多。

在火星冬季，大氣中的氣態二氧化碳凝華，覆蓋冰的表面。在火星春夏，這些固態二氧化碳又升華進入大氣中。這個過程導致火星兩極冠總是發生季節變化。

在火星的冬季，南極冠可以蔓延半個火星南半球。在夏季，這些極冠幾乎全部消失。然而，北極冠的大小變化卻沒有南極冠那么明顯，因為無論是在冬季還是夏季，火星北半球總是比南半球寒冷得多。

在北半球，沙丘環繞著極冠，這些層狀物質看上去就像塵土和冰，一階一階地環繞著極冠。

火星有四季變化嗎？

當行星自轉軸傾斜時，行星表面上的光照量在一年里會不斷變化。例如，就地球而言，北半球處在夏季時，南半球卻是冬季。

像地球一樣，火星在一年期間也有春夏秋冬四季更替。火星自轉軸傾角大約為25度，與地球接近，因此也有四季。但火星上每個季節都是地球的兩倍長，這是因為火星公轉周期是地球兩倍

火星的一年四季

目前火星上還有多少水？

火星兩極的巨大冰蓋下埋藏著大量水冰

火星目前還有很多水，不過絕大部分都被冰凍在火星兩極的內部，以冰凍的土壤形式存在，也稱為“永久凍土”。

假如火星上的水冰全部融化，火星表面將會形成一片淺海。科學家們估計這片淺海平均深度可達90米，這些水大部分是來自北極的冰蓋。

2001年升空的“火星奧德賽號”探測器載有可以探測火星地下水的儀器，用于探測藏火星土壤一米深處的水冰。因為火星深處的溫度高于冰點，科學家認為有大量未知的液態水可能存在于火星深處。

下期預告

下期主題為“移民火星”，主要圍繞著人類會不會移民火星、地球上的火星碎片、探測火星的使命、火星有幾個自然衛星、火星和地球曾經是否一樣、人類對火星的遐想等問題進行介紹。