為什麼說火星像是一個「袖珍的地球」？

導語

許多科幻小說中，都幻想過這樣一個未來——由於環境惡化、地震海嘯、彗星撞擊等種種原因，人類無法在地球上繼續居住，開始向火星移民。太陽系中有諸多行星，在開闢第二家園的幻想中，為什麼人類總對火星情有獨鍾呢？火星真的是一個「袖珍的地球」嗎？

十萬個為什麼：

聽聽專家怎麼說！

行星在軌道上運行一周所需的時間稱為它的公轉周期。一顆行星離太陽越遠，公轉周期就越長。地球的公轉周期就是地球上的一年。與此類似，我們也把火星繞太陽轉一周的時間稱為一個「火星年」。

地球繞太陽公轉一周所需的時間，就是地球上的一年，約為365.24天。火星同太陽的距離約為日地距離的1.5倍，它繞太陽公轉一周所需的時間，就是一個「火星年」，其長度等於地球上的1.88年，即地球上的687天，這相當於668.6個「火星日」。因此，在火星上一年之中將能看到668次或669次日出日落。

火星的直徑是6770千米，約為地球直徑的53%，其表面積差不多有15個中國那麼大。如果地球是空心的，那麼大致要用7個像火星那麼大小的球嚴嚴實實地塞進去才能填滿它。

地球的引力使地面上的每一個物體都受到一定的重力，即我們習慣上說的有一定的重量。如果將同一個物體放到火星表面，那麼火星的引力也會使它具有某一個重量。地球的質量是火星質量的9. 31倍，因此地球的引力場強度也是火星引力場的9.31倍。但是，同一個物體放到這兩顆行星表面上的重量差異卻不是9.31倍。其原因在於火星的半徑比地球小，位於火星表面的物質到火星中心的距離要比地球表面到地球中心的距離小，而引力則與距離的平方成反比。綜合考慮這些因素，可以推算出地球的表面重力約為火星表面重力的2.6倍。

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因此，一個在地球上體重70千克的人在火星上受到的重力，只等於體重26.9千克的人留在地球上所受到的重力。當然，這個人的質量實際上並沒有變化，變化的乃是吸引這團質量、從而使人有了重量的行星表面重力。雖然這個引力比地球上小，但並不像月球那樣小太多，經過訓練的殖民者還是比較容易適應的。

地球的自轉軸並不恰好垂直於地球的公轉軌道平面，而是傾斜了約23.5°，與公轉軌道平面的夾角為66.5°，由此導致了一年的四季變化。火星的自轉軸也是傾斜的，而且傾斜的角度與地軸非常相近，為25.17o。這意味著火星上的季節變遷方式應與地球相同。但是，火星上一年的長度要比地球上長一倍。同時，火星比地球離太陽更遠，所以火星上的每個季節都比地球上的相同季節冷。例如，火星上的夏季永遠也不會像地球上的夏天那麼炎熱。

很早就有一些天文學家注意到，火星圓面近邊緣處有一些白色的斑點。1781年，英國天文學家赫歇爾確定火星自轉軸的傾斜之後，就知道了火星兩極的位置。這使他恍然大悟：那些白斑一塊在火星的北極，另一塊則在南極。人們頓時想到：它們應該是冰！有冰就該有水，這似乎又與地球相當一致。

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再說，火星的反照率又令人想到它可能像地球一樣存在大氣。一個天體的反照率，是指它往外反射的光在落到它上面的全部光線中所佔的比例。月球和水星沒有大氣，它們裸露的岩石所反射的陽光分別只佔全部入射陽光的7%和6%，即它們的反照率分別為0.07和0.06。金星大氣中布滿永不消散的濃雲，所以它的反照率高達0.76，也就是說它把3/4的太陽光都反射掉了。地球大氣中雲量不如金星大氣那麼多，所以地球的反照率0.39僅約為金星的一半。火星的反照率是0.15，雖不及地球之半，卻比月球加倍而有餘。由此可見，火星既不像月球那樣全無大氣，也不像地球那樣有一層相當稠厚的大氣。它是有大氣的，但比地球的大氣稀薄而少雲。

隨著對火星的了解與日俱增，人們越來越覺得它彷彿就是一個小型的地球。就許多方面而言，再也沒有別的行星像火星那樣酷似地球了。而火星和地球越是相像，天文學家對它就越是關心，社會公眾對它的興趣也就越大。

其實，火星同地球還是有著相當大的差異。最為突出的是，地球上物種繁多，生機盎然，而且出現了人類文明；火星上有沒有生命卻至今尚未查明。但是不管怎麼說，火星畢竟是同地球最相像的一顆行星。科學家甚至設想，將來有朝一日，可以將火星改造成為人類的又一個家園。

編輯：魯凡英

（科普中國）

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