火星(拉丁語:Mars;天文符號:♂),古稱熒惑,是離太陽第四近的行星,也是太陽系中僅次於水星的第二小的行星,為太陽系里四顆類地行星之一。西方稱火星為瑪爾斯,是羅馬神話中的戰神,所以在英語中,火星是羅馬戰神的意思,通常被稱為「紅色星球」;古漢語中則因為它熒熒如火,位置、亮度時常變動讓人無法捉摸而稱之為熒惑。火星是太陽系的八大行星中第二小的行星,其質量、體積僅比水星略大。火星的直徑約為地球的一半,自轉軸傾角、自轉週期則與地球相當,但繞太陽公轉週期是接近地球的兩倍。在地球上,火星肉眼可見,亮度可達-2.91,只比金星、月球和太陽暗,但在大部分時間裡比木星暗。火星距離地球最近在5400萬公里(最遠達4億公里,探測器需飛行約7個月抵達火星)。
火星大氣以二氧化碳為主,既稀薄又寒冷,其表面特徵讓人聯想起月球上的撞擊坑,以及地球上的山谷、沙漠和極地冰蓋。英語中,通常被稱為紅色星球(英語:Red Planet)。是因為火星在視覺上呈現為橘紅色是因為地表廣泛普遍的分佈著氧化鐵的造成的,它使火星呈現出一種紅色的外觀,在肉眼可見的天體中獨具一格。火星地表沙丘、礫石遍布且沒有穩定的液態水,火星南半球是古老、充滿隕石坑的高地,北半球則是較年輕的平原。
火星已被數10艘無人太空飛行器探索。1964年11月28日,由NASA發射的水手4號是第一個訪問火星的太空飛行器,於1965年7月15日最接近該行星。蘇聯火星3號飛船於1971年12月實現了軟著陸,但著陸後數秒內失去了聯繫。歐洲空間局成為第三間派遣探測船訪問火星的航太機構,其火星快車號於2003年12月25日到達火星軌道。2014年9月24日,印度空間研究組織的火星軌道探測器到達火星軌道,成為第四個成功派遣探測船到達火星的航太機構。接著還有阿聯的希望號與及中國的天問一號。
火星有兩個天然衛星:火衛一和火衛二,形狀不規則,可能是捕獲的小行星。火星目前有八艘的探測船在軌道中運行,分別是美國的火星奧德賽號、火星快車號、火星偵察軌道器、MAVEN軌道器、印度的火星軌道探測器、歐洲太空總署和俄羅斯的火星微量氣體任務衛星、阿聯的希望號以及中國的天問一號,地表還有許多火星車和著陸器,包括三台火星車:美國的好奇號、毅力號及中國的祝融號,固定式登陸探測器洞察號,和已經結束任務的旅居者號、精神號、鳳凰號和機會號、還有首架火星無人飛機機智號。根據探測的證據,火星兩極有冰冠覆蓋,亦觀察到季節性的水氣,與及類似地下水湧出的現象,而過往的火星亦可能覆蓋大面積的海洋、湖泊及河流。火星全球勘測者則觀察到南極冠有部份退縮。火星快車號和火星偵察軌道器的雷達資料顯示兩極和中緯度地表下存在大量的水冰。2008年7月31日,鳳凰號直接於表土之下證實水冰的存在。2013年9月26日,火星探測車好奇號發現火星土壤含有豐富水分,大約為1.5至3重量百分比,顯示火星有足夠的水資源供給未來移民使用。2015年9月證實火星有間歇流動的液態水(液態鹽水)。2018年7月25日,義大利太空總署宣佈,在火星冰蓋之下發現一個直徑20公里的冰下湖。這是太空科學家在火星上探測到的首個大型液態水體。
由於火星位於太陽系的宜居帶,同時有更多證據證明火星曾擁有類似地球的環境,與及豐富的資源,故此火星成為各國研究的重點,其中美國及中國已有載人登陸火星的計劃,長遠在火星建立基地。
來自火星的真實圖像:我們在那裏看到了什麼?
火星大地震 科學家訝異震源© 中央社
(中央社華盛頓18日綜合外電報導)美國國家航空暨太空總署的洞察號(InSight)著陸探測器,2022年5月4日偵測到其所偵測到的火星最大地震。這起規模4.7的地震以地球標準而言不算大,對火星來說卻很強烈。
路透社報導,地球因板塊運動而發生地震,火星卻沒有如此的地質作用。科學家一度懷疑,這次火星地震的原因可能是隕石撞擊。
但搜尋隕石撞擊坑卻一無所獲,科學家們得出結論,這次地震是由地殼構造內部活動引起,讓他們對火星為何震動、嘎嘎作響和滾動的原因有了更深入了解。
英國牛津大學(University of Oxford)行星科學費南度(Ben Fernando)表示:「我們的結論是,洞察號偵測到的火星最大地震屬於地質構造上的,而不是由撞擊產生。這一點很重要,因為它代表火星的斷層能引發強烈地震。」
這項研究本週發表在「地球物理研究通訊」(Geophysical Research Letters),論文主要作者費南度說:「我們確實曾認為是由撞擊產生。」
倫敦帝國學院(Imperial College)行星科學家查蘭博斯(Constantinos Charalambous)也是這篇論文的共同作者,他亦是洞察號地質工作小組(Geology Working Group)的共同主持人。他表示:「這代表我們對火星地震的理解向前邁出重要一步,更進一步弄清火星地質構造作用。」
洞察號在運轉4年後2022年退役,它的地震儀總共偵測到1319次火星地震。
地球最外層的結構是地殼,它分成一些巨大板塊,板塊不斷移動進而引發地震。雖然火星地殼是單一固體板塊,這並不意味火星一切平靜。
費南度表示:「火星仍存在活躍的斷層。這個星球仍在緩慢收縮和冷卻,儘管不再出現活躍的板塊構造作用,地殼內仍然存在運動。這些斷層可能會引發地震,」
研究人員測定,這次地震中心位於火星南半球的Al-Qahira Vallis區域,在洞察號所在赤道稍北東南方約2000公里處。研究人員認為地震可能源於地表下數十公里。
「到目前為止,我們偵測到的大多數火星地震都與位於洞察號以東一個名為科柏洛斯槽溝(Cerberus Fossae)的區域有關。」
查蘭博斯補充說:「這次地震的起源讓我們困惑,因為沒有明顯表面特徵顯示地殼構造作用是可能原因,特別是那些足以引起如此強烈地震的作用。」
這次火星地震釋放的能量,超過了洞察號所記錄其他所有地震的能量總和。研究人員最初注意到其特徵與洞察號偵測到的兩次隕石撞擊有相似之處,兩次隕石撞擊形成了大約150公尺寬的隕石坑。
研究人員與擁有監測火星表面能力的歐洲、美國、中國、印度和阿拉伯聯合大公國等太空機構合作,以確認地震發生當天是否有任何撞擊的證據,不過沒有發現。
查蘭博斯說:「我們對這次火星大地震的圖像搜索中並沒有發現隕石坑,這是解釋火星地震訊號的重要里程碑。」
費南多表示:「在地球上,這種規模的地震可能會打破窗戶、晃落架上東西,但不會讓房子倒塌。」
查蘭博斯說,洞察號偵測到的大多數火星地震位置仍不確定,因為人們對觸發火星地震的機制知之甚少。
查蘭博斯說:「洞察號偵測到的每次地震都是這個謎團有價值的一部分,此一特殊事件在揭露這顆紅色星球的地質歷史、了解其內部和演化方面發揮著至關重要的作用。」
「此外,它還提供了對火星地震活動分布至關重要的了解,這是規劃未來人類火星任務的重要考量因素。」(譯者:屈享平/核稿:陳政一)1121019