小知识 火星上的一天有多长?

贺兰石

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引言：对科学家们来说火星是一个难解之谜。它在很多方面，与地球有着明显的差异。火星上寒冷、干燥，只有稀薄的大气层和微量的降水，而且寸草不生。按照我们的标准衡量，这里是让人难以想象的不毛之地。但是，在其它方面，火星与我们的世界也有很多相似之处。

　　

例如，火星的内部结构由金属核、硅酸盐地幔和地壳组成，火星上也存在大量的水，但它们中的绝大部分集中在极地地区，以水冰的形式存在(在地表下有一个永久的冻土层)。但最让人关注的是，火星上一天的时长与地球几乎相同。

实际上，火星上的一天大约比地球长40分钟。相比于太阳系中的其它天体，要么一天时间非常短(木星自转周期9小时，55分钟，29.69秒)，要么一天很漫长(金星上的昼夜交替是116天18小时)，火星与地球一天时长的相似性非常令人震惊。

在宣布另一个星球上一天时间有多长之前，我们还需要解决一些事情。实际上，有两种方法用来确定一个天体一天的时长，恒星日和太阳日，两者都是天文学家用来确定时间流逝的。

恒星日VS太阳日

根据定义，子午线两次对向同一恒星的时间间隔(某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔)叫做恒星日，恒星日是以遥远的恒星为参考系是地球自转360度的周期。在地球上，一个恒星日是23个小时，56分钟，4.1秒。相比之下，在火星上，一个恒星日持续24小时，37分钟，22秒。

太阳日，一个昼夜的周期。天文学上表示时间的单位，即以太阳的视圆面中心作参考点，日地中心连线连续两次与某地经线相交的时间间隔。在地球上，一个平均太阳日的时间是24个小时。在火星上，一个太阳日持续24小时，39分钟，35秒。四舍五入，所以我们说，地球上计算出的一天时间是24小时，而在火星上，每天24小时40分钟。

季节变化

火星上也有与地球类似的季节更替。部分原因是，火星有一个倾斜的轴线，与轨道平面的倾角是25.19°(地球的倾角是23.44°)。还有一个原因，火星是偏心轨道，这意味着它与太阳的距离范围是2.067亿到2.492亿公里。

距离的变化会导致显著的温度变化。火星的平均温度为-46°(51°)，这个温度范围从冬天极地地区的-143°C(225.4°F)到夏季赤道附近正午时分的35°C(95°F)。在高温下，液态水能够在火星表面流动，虽然是间歇性的。

火星上也会下雪。在2008年NASA凤凰号着陆器在这个星球的极地地区发现了水冰。这不是一个令人意外的发现，但是科学家们没有观察到降雪的云层。这次降雪，结合土壤化学实验，让科学家们相信降雪的地点过去曾经有过温暖湿润的气候。

然后在2012年，火星侦察轨道器获得的数据显示，火星南极地区发生了二氧化碳降雪。几十年来，科学家们已经知道，干冰存在于南极极地冰冠地区，也会有季节性的变化。这是首次发现这个有趣的现象，目前这仍然是我们太阳系降二氧化碳雪的唯一例子。

此外，由火星侦察轨道器，火星科学实验室，火星轨道器任务(MOM)，火星大气与挥发演化探测器(MAVEN)以及机遇号和好奇号火星车所做的最新调查，已经揭发了火星遥远的时光中，那些令人惊讶的神秘过往。

首先，土壤样本和轨道观察器已经证实，大约37亿年前，火星表面有大量的水存在，面积超过现在的大西洋。同时，火星表面和空间进行的大气研究也证实了火星大气层的存在，这个大气层后来逐渐被太阳风剥离了。
　　

天气模式

像地球一样，火星上也有极端天气。在这个红色星球上，常年刮各种类型的沙尘暴。这些风暴会蔓延上万公里，偶尔也会有环绕整个星球的巨型沙尘暴，浓重的雾霾灰尘遮天蔽日。当发生巨型沙尘暴的时候，这些沙尘会阻碍对火星表面的直接观测。

例子：当1971年火星水手9号探测器成为首个环绕火星轨道的航天器，它向地球发回的照片由于雾霾而模糊不清。整个星球被巨大的沙尘暴遮蔽，只能看到火星上的第一大火山，高达24千米的奥林匹斯山高出云层的部分。这场风暴持续了整整一个月，水手9号试图拍摄火星详细影像的任务被迫延迟了。

然后在2001年6月9日，哈伯太空望远镜发现火星上的海拉斯盆地沙尘暴。到七月，风暴已经平息，但随后又发展成为25年来最大的风暴。这次沙尘暴的规模非常大，业余天文学家使用小型望远镜也能够从地球上看到它。云层将寒冷的火星大气温度升高到惊人的30摄氏度。

火星与地球还有一个共同的话题——全球变暖！就像地球上正在发生的变暖趋势一样，火星上的气候变暖是由于空气中的颗粒物质的出现，这些物质吸收了太阳的能量并向外辐射到大气层，这导致了火星平均温度上升。
　　
当火星靠近太阳时，往往会发生这些沙尘暴，这是温度升高引发了空气和土壤变化的结果。由于土壤干燥，它就很容易被气流吹起，气流是由于气温升高导致的压力变化所触发的。而沙尘暴又进一步导致了气温上升，所以你也可以这样认为，火星有自己的“温室效应”。

你可能会从以上列举的事例中得出结论，火星是一个严酷的星球。知道“火星上一天有多长?”的答案，仅仅让你初步了解那里正在发生什么。在一天结束的时候(不是双关语)，火星上发生的很多事情与地球及其相似，许多人正在考虑有一天能够在那里生活。深刻地了解火星与地球的区别，以及我们能利用火星做什么，才能实现移居火星。

来源：科技网

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