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火星是九大行星之一，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+1.5，最亮时比天狼星还亮得多，达到—2.9。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22。6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。
火星，我国古代称荧惑，是太阳系八大行星之一，按距日顺序为排行第四的行星，距太阳平均距离约1.52天文单位（约22794×104km）。火星平均直径约6753.385km，约为地球平均直径的53%（地球平均直径为12742.236km）；质量为0.657×1021 t，约为地球的11%（地球质量为5.976×1021 t）；密度为水的3.9倍。火星公转周期为687日，自转周期为24小时37分。火星赤道面与轨道面成23 °59′交角，与地球绕太阳公转的黄赤交角（23°26′33″）相近。因此，火星上也有春、夏、秋、冬四季变化，但每季不是3个月而是6个月左右。火星上也有大气，但大气相当稀薄，密度是地球大气的1/150。
图1-1 火星地貌地质影像图之一
a—奥林匹斯火山锥；b—三斑火山锥；c—火山穹窿；d—科普雷特斯（断谷）串珠状河流
火星大气成分为：二氧化碳（CO2）占95%，氮（N2）占3%，氩（Ar）占1%～2%，氧（O2）占 0.1%～0.4%，水（H2O）占 0.01%～0.1%，还有少量一氧化碳（CO）和氢（H2）以及微量的甲烷（CH4）、氖（Ne）、氪（Kr）和氙（Xe）。
火星上的表面温度以赤道上白昼最高，可达+28℃，但到了夜间则降低到-132℃。火星两极各有一块白色区域叫极冠（图1-1），主要成分为水冰，可能有少量干冰（即固态的二氧化碳CO2）或水冰与干冰的混合物。极冠大小随季节而变化，夏季温度高时甚至会消失，在寒冷的冬季则又重新增大。由于火星各处气温差异较大，因而风速较大，最低风速为1.1m/s，最高风速可达7.2m/s以上，相当于地球上的4～5级的风力。平均风速为4.3m/s，此时已成为强风暴。有资料记载，最大风暴发生于1971年的大尘暴，估计风速达270km/h（即75m/s），自1971年9月下旬开始，直至1972年1月上旬才完全平息。
火星表面成分，目前尚无直接的化学分析结果，但据目前探测，主要为中基性安山岩、玄武岩。
火星土壤由红色细粒、角砾碎屑物组成，其化学成分为：O（50%），Si（15%～30%），Fe（15%～16%），Al（2%～7%），Ca（3%～8%）等，其中含O及Fe高，说明火星过去曾经有相当丰富的水存在过。
图1-2 火星地貌地质影像图之二
火星表面地形起伏较大，其中科普雷特斯峡谷谷底比周围平原深达5～6km，希腊盆地起伏高差可达7km，奥林匹斯山高出周围平原达20km，比地球最高峰珠穆朗玛峰还高出1倍多（图1-1、1-2）。
火星上有广阔的海洋（图1-3）、大小明显不同和密集的陨击坑及巨大的盆地、峡谷、河道、山脉、火山、断裂构造等。希腊盆地直径达2000km，科普雷特斯大峡谷长超过2700km，宽400～500km。河道主要发育于北纬30°到南纬40°之间，河道向源分叉，下游变宽，有的河道围绕火山区形成火山泉水的河流特征。火星山脉多为发育于陨击坑周边或已残破的陨击坑残余山体（图1-2）。
图1-3 火星地貌地质影像图之三
火星上火山发育普遍，有典型的火山锥，如著名的奥林匹斯火山、三斑火山等，奥林匹斯火山锥高出平原约24km，基座宽达700km，山顶有直径达65km的巨大火山口。古老的破火山口及火山堆积物布满整个火山高原。在火星海区还有深海火山喷发熔岩流和大量小的火山锥、熔岩丘、熔岩饼分布。
火星上断裂亦常见，走向以NW、NE、SN和EW方向为主。在近代火山喷发区周边常形成辐射状断裂系统。
火星上陨击坑不但大小悬殊，分布也极不均匀，最大陨击坑直径达上千千米以上，最小的不及百米。在陨击高原区陨击坑最密集，在海区及现代火山区分布密度最小。
图1-4 火星展开地貌与地质图
a-奥林匹斯火山锥；b-三斑火山锥
火星陨击坑形态，除发育与月球上相似的盆状、碗状、辐射状等之外，在火星海区和两极极冠区及其附近，还常形成特有的波环状、圆盘状陨击坑。
目前研究结果表明，火星上曾有过冰川发育，可见有U形谷、冰蚀平原区、冰川堆积区、冰川漂砾、冰水沉积分布。
火星地质发展按前人资料可划分为5个发展阶段：①形成期；②古塞尔锡斯隆起期；③火山广泛喷发期；④辐射状断裂形成期；⑤新火山活动期。
据我们目前研究结果，可将火星地质发展由老到新划分为：李氏纪、孙氏纪、周氏纪、景氏纪和现代纪。这是为纪念为我国第四纪冰川地质工作做出杰出贡献的李四光教授、孙殿卿教授、周慕林教授、景才瑞教授等进行命名的。
火星赤道附近主要地貌、地质如图1-4所示。
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