火星探索（四）
2020-08-01 賽先生科普
不過大部分遺失的大氣是在接下來的數億年間丟失的，原因就是火星的個頭和質量太小了
火星不能提供足夠的引力來維持氣體不向外太空洩露。關於這一點，需要補充一下：實際上，就在此時此刻，我們地球的大氣也在向外太空洩露，但這並沒有什麼好擔心的，因為我們地球的引力足夠強大，那些逃離的氣體主要局限在質量較小的氫氣氦氣，並且每年洩露的質量也就是幾十上百萬噸左右，而我們整個大氣的總質量足足有六千萬億噸。
火星在失去濃厚的大氣之後，它的保溫性能自然要大打折扣，然而這還沒有結束，溫室效應並沒有停止衰退的腳步，在損失了大部分氣體之後，剩下來的大部分溫室氣體都被火星自身給吸收了，這是怎麼一回事呢？
溫室氣體主要是指二氧化碳，而對於類地行星來講，大氣內部的二氧化碳會被表面的巖石所吸收，如果再加上液態水的存在，整個吸收過程會被加快，因此如果再沒有其它影響因素的作用下，大氣中的二氧化碳會持續減少，這樣一來，溫室效應就會減弱。
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火星探索（二）
，大約為每立方米4噸左右，因為火星表面的巖石成分與其它類地行星類似，表面密度達不到平均密度，因此這說明火星內部的密度比較高，擁有一顆高密度核心。但是對於火星探索來講，這些數據都屬於最最基礎的，對於要登陸的火星探測器，這些數據只能提供火星的重力加速度，很顯然，我們還需要更多火星知識。 -
火星探索（六）
那麼火星的自轉周期是多少呢？別急，還有更驚喜的呢，火星的黃赤交角為24度（所謂黃赤交角，指的是行星自身赤道面與公轉軌道的夾角），而地球的這個角度約為23.5度。這意味著什麼？如果火星的軌道再圓一點（目前火星軌道的偏心率為0.093，相比於地球來說，是比較大的，也就是說火星的軌道比地球的公轉軌道看上去更像一個橢圓），那麼火星的日夜交替、四季變換，都將與地球非常類似。這也是為什麼很早就有科學家提出要在火星上建設基地，要改造火星，將其變為第二個地球的原因。 -
火星探索（七）
既然剛才提到了行星之間的距離，那就正好提一下探測火星的窗口期這個概念相比於月球距離地球的平均距離為38萬公裡而言，火星離地球的距離就要遠上成百上千倍了，由於火星的偏心率為0.093，相比於地球的偏心率算是高的了，因此火星的近日點和遠日點的差距就比較明顯了。 -
火星探索（三）
溫差這方面，主要受以下幾個因素的影響，太陽光照情況、火星表面的反射率、內部地熱，還有火星大氣，其中最主要的是大氣的保溫程度，以及陽光的照射和反射程度。因此接下來我們就來講講火星的大氣和表面溫差很早的時候，科學家們利用光譜觀測，就發現火星雖然擁有大氣，但它的大氣密度卻非常低，並且主要成分是二氧化碳（可能說到這，估計不少朋友會認為火星大氣的保溫效果應該不錯，但不要忘了，就算全是二氧化碳，也擋不住大氣密度低呀）。 -
火星探索（九）
並且衝日並不是只會出現在某個軌道位置上，這一點實際上很好理解，因為火星與地球的公轉周期並不相同，二者與太陽連成一線的位置並不是唯一的，但存在一個最短衝日距離，那就是火星位於近日點的時候。如果在火星位於近日點的時候發生衝日，地球與火星的距離就會縮短到5600萬公裡，也就是0.37個天文單位（有人要問了，地球距離太陽是一個天文單位，火星近日點是1.38個天文單位，那麼最短距離不應該是0.38個天文單位嗎？怎麼會是0.37個天文單位呢？） -
火星探索（八）
然而火星雖然有著與地球幾乎一樣的傾角，但受近日點與遠日點的影響（按理說，地球也受這個影響，但因為距離差相比於1.5億公裡的平均距離，佔比很小，因此可以忽略不計），火星近日點與遠日點的4000萬公裡的距離差，足足佔了火星距離太陽總長的百分之十六到百分之二十，所以火星的四季情況並不能完全類比於地球的四季。 -
火星探索（五）
然而火星並沒有這麼好的運氣，火星在誕生後，內部也是一樣的「火熱」，可惜它的冷卻速度要遠遠大於地球，因此火星的板塊運動的持續時間沒有地球那麼長，那麼廣（也正因為冷卻快，導致原本擁有的磁場也消失了），所以大氣中的二氧化碳幾乎就成了只進不出的狀態。 -
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