金星

金星是天空中除了太阳、月亮外最明亮的一个天体。它的亮度最大的时候是-44等，比著名的天狼星（大犬星最亮的恒星）亮14倍。金星比地球离太阳近，它是仅次于水星距太阳第二近的大行星。由于金星是内行星，所以从地球上看去它总是在太阳的附近。不过金星比水星离太阳远些，它离太阳的角度可以达到48°。

由于有时我们可以在黎明前东方夜空中看到金星，有时又可以在黄昏后不久的西方夜空中看到它，所以它既是晨星也是昏星。古代人还以为这是两颗不同的星哩！我国古代称晨星为“启明星”，昏星为“长庚星”。过去就曾有“东有启明，西有长庚”的说法。

因为金星的轨道在地球轨道的内侧，所以金星像月亮一样会出现圆缺朔望的变化。如果用望远镜观测，很容易看到这种位相变化。这种现象是伽利略在1610年最先发现的。

金星是除了月亮外离地球最近的一个天体，它到地球的平均距离为4200万千米。但是因为在金星表面有一层厚厚的云层，它像美神披着面纱。人们很难看到那面纱下掩盖着的一切，因此长期以来人们一直不了解金星的真面目。直到人类以新的手段——发射行星际空间探测器以后，才揭开了美神的面纱，使人们对金星有了新的认识。

地球上昼尽夜来、四季循环、气候适中、水源丰富，因而在地球表面青山绿野、鸟语花香、生物繁衍昌盛。真是万物生长竞自由，一片生机勃勃的兴旺景象。可是金星上浓厚的云层把大部分太阳光反射回去或漫射开来，因此在金星上就是白天也是不见天日，如同阴沉的雨天一样昏暗。橙色的天空，黄色的大地，四周围都是一个土黄色的世界。地面上高温高压、满目荒凉，分明是一个死寂的世界。根据目前的探测情况，人们已经不指望在金星上找到任何形式的有机体了。

由于金星表面有浓厚的大气层保护，所以相对来说金星上的地形比较平坦，那里不像月球、水星和火星那样有众多的环形山。大部分表面覆盖着一层厚度不超过1米的“浮土”，浮土之下是岩石层。当然在金星上也有高原和峻岭。最大的高原在北半球，它长3200千米、宽1600千米，就连我国的青藏高原与之相比也大为逊色。金星上最高的山峰高达11278米，使珠穆朗玛峰在它面前也低了一头。金垦表面有一条跨越赤道纵横南北的大裂谷，这条裂谷长达1200余千米。

金星浓厚的大气主要是由碳酸组成的。大气中二氧化碳的含量在97％以上，低层大气中的含量甚至达到99％。此外还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气、氯化氢和氟比氢等。在距离金星表面30～40千米处密布着厚达25千米的浓云，浓云外面基本上是原子氧。由于金星大气中的二氧化碳可以阻挡红外线向外辐射，形成非常强烈的“温室效应”，把从太阳来的热都封闭在大气层之下。所以在金星的表面温度很高，能达到摄氏465～485度。而且是不分地区、季节、昼夜总是这么闷热。

地球上的天空是蔚蓝色的，金星上的天空却是橙色的。据前苏联科学家分析这是因为金星的大气和云层太厚，它吸收了太阳光谱中蓝色部分，使得照在金星大气低层和地表的光呈现为带有橙绿色调的黄光。由于浓密的大气所造成的“在气折射”现象是金星上最奇特的一景。有人认为这种折射现象在金星的“地平线”附近，可以使太阳的光线发生180多度的弯曲。因此在金星上欣赏“西山日出”时（金星是逆向自转的，所以在金星上太阳是从“西方升起”的）一定可以从不同方向，甚至是背对着太阳的东方，都能够看到初升的太阳。由于大气折射现象也使金星上的白天要比黑夜长得多。

关于金星的内部结构还没有直接的资料，从理论上推论得出：金星的内部结构与地球相似——有一个半径约为3100千米的铁-镍核心；中间是由硅、氧、铁、镁等的化合物组成的“幔”；最外面一层主要是由硅化合物组成的很薄的“外壳”。

最后我们说说金星在太阳系中的运动。金星距离太阳为0723天文单位，约108亿千米。金星的公转轨道是一个很接近圆形的椭圆，轨道倾角为340。金星在公转轨道上以每棚5千米的速度绕太阳旋转，一个金星年大约为2247个地球日。在绕日公转的同时金星本身也在不停地自转着。金星是太阳系内唯一的一个逆向自转的大行星，它自转的速度很慢，需要经过243个地球日才自转1周。金星的公转和自转的合运动造成金星上的一昼夜长达117个地球日，换句话说，在金星上不到两个金星日就是一个金星年。

1年里只有2天，这也可以算是一个“宇宙奇观”吧！

飞向金星

我国古代，通常把出现在傍晚西方天空的金星叫做“长庚”，把清晨出现在东方天空的金星叫做“启明”。金星反射太阳的光比较强，是天空最亮的行星。我国古代以“太白”、“太白金星”之类的名称，表示金星白皙的光辉。在西方，它也有“启明”的称号。由于金星在比太阳出地平要早，因此把它说成是“阿波罗”太阳神的先驱和使者，在“神车”的前面奔驰着。也把它称做“维纳斯”，维纳斯是爱和美的女神的名字，象征着甜蜜和爱情。

20世纪初，有的科学家已开始研究利用行星反射太阳的各种颜色的光，包括人的眼看不见的紫外线或红外线去拍摄行星的表面。能把人眼看不到的细节，在紫外片上反映出来。在1921年，弗拉马利翁天文台的凯尼塞，是历史上最早拍得金星照片的人。1926年，光学家罗斯利用紫外底片拍摄出金星的照片。在照片上面有宽阔的暗条纹，而且条纹的位置每天有所不同。这说明金星大气是在迅速地变化着。1950～1954年，柯伊柏在美国麦克唐纳天文台，又成功地在白天用紫外底片拍摄了金星的照片，他把拍得的照片投影到白色的球体上进行测量，获得了金星北极的坐标。柯伊柏还认为，条纹与金星的赤道是平行的，这标志着金星绕轴自转比较快。

直到20世纪60年代，美国和前苏联向金星发射行星际探测器以前，金星还是颗得不到谜底的行星。人们对金星有过很多的推测，如1790年，德国天文学家休莱达认为，如果观测金星，就可以看到云间不时出现闪光，在金星表面有一座高4万米左右的火山，也有人认为这种闪光，是金星人送给地球的信号。1958年，前苏联的菲增科提出另外一种看法，认为这种闪光可能有如地球上极光一类的东西，所以金星的夜晚比地球上明亮得多。

对金星表面的情况，瑞典化学家阿累尼乌斯提出，金星表面的所有东西都是潮湿的，由于高温，植物生长快，因此生物的寿制艮短。他还认为，金星和地球上25000万年前的状态相同，在金星上生长着茂盛的高达10来左右的蕨类植物，在森林里生活着像蜥蜴那样的爬行类动物。到1928年，美国天文学家罗素不同意这种看法，他认为在金星的表面，完全被红色或黄色的沙漠所覆盖，天空中也充满尘埃。1929年，美国的菲甫尔和明泽尔又提出截然不同的看法，认为金星表面到处是海，没有大块的陆地。当时的英国天文学家霍伊尔支持这一看法，他补充说：“金星的每，不是普通的海，而是石油海”。可见，当时人们对金星的看法各有不同，但谁也没有有力的证据来说明白己的观点是正确的。

从20世纪印年代以来，美国和前苏联向金星发射了不少行星际探测器，去探索金星的秘密，寻找新的答案。飞向金星的第一个探测器，是美国在1962年8月27日发射的“水手2号”行星际探测器。它在当年的12月24日到达离金星34833千米的上空。1967年6月12日，前苏联发射了“金星”4号行星际探测器，在当年的10月18日第一次闯入金星的大气层，在金星的表面上软着陆，1975年6月8日、14日，发射的“金星”9号和10号行星际探测器，分别在同年的10月22日和25日，在金星上软着陆。传回来金星表面的全景照片，这是对金星表面的第一次拍摄。1978年，美国发射了“先驱者——金星”1号和2号，前苏联又发射了“金星”11号和12号行星际探测器。这4个都在当年12月到达金星附近，共发出7个着陆舱，降落到金星的表面，对金星进行了综合的科学考察，取得了不少新的资料，为人类了解金星提供了科学的论据。

金星是离地球最近的1颗行星。它和地球十分相似，可以说是孪生兄弟。金星也是一个具有大气层的固球体，它的大小、质量、密度和地球接近。金星的半径为地球赤道半径的95％，质量为地球的815％，平均密度为地球的95％。金星没有卫星。

金星离太阳的平均距离为0723天文单位，它以每秒35千米的速度绕太阳运行，公转周期为2247日，它同地球的距离变化相当大，当金星运行到太阳背面时，离地球有257×108千米。当金星运行到太阳前面时，离地球有4×107千米。有时，人们会看到金星从太阳圆面上经过，这就是我们所熟悉的“金星凌日”。在金星环绕太阳运行的过程中，从望远镜中可以看到金星也像月亮一样的位相变化。在望远镜中观测金星，最好的时间是白天，因为在夜里，金星的眩目的光辉常常使人分辨不清它的周界。金星除公转外，也有自转。但过去对金星自转的问题争论很大，有的人测得它的自转周期是23时20分，有人认为是11天或24天，甚至有不少人把金星一直当作“同岁自转”，即它的自转周期与公转周期是一样的都是255天。

经过对金星的长期观测和实际探测，科学家们公认，金星的自转轴几乎垂直于它的轨道平面，南北极的方向相反，像是倒立着的。金星是太阳系中唯一的从东向西逆向自转的大行星。如果站在金星上揭开云层看太阳，就会发现太阳从西方升起，向东方落下去。金星的自转周期是243天。金星的公转和自转两种运动组合起来，金星上的一昼夜就为117天。这就是说，每隔117天太阳才能从西方上升一次。金星上一个白天，相当于地球上的58天半。在一个金星年中，太阳只有两次西升和东落。

在金星上空，有一层大气包围着。这层大气和地球上空的大气不同，金星的底层大气主要是由二氧化碳组成。在距金星表面30～40千米的大气中，有一层厚度达20～30千米的浓云，遮满了整个金星的上空，像是遮住了“维纳斯”面庞的面纱，使人们看不到金星的表面。而金星的上层大气，主要由原子氧组成的。金星云则是由含有大量浓硫酸、微量的盐酸和氢氟酸的雾形成的。

金星的气压是地球的90倍，相当于地球上海洋里900米深处的压力，即在1平方厘米的面积上，要承受90千克的压力，看来无论你有多么坚硬的骨骼，都是无法忍受的。

金星上层的大气，约以每秒100米的速度沿着与自转相同的方向，环绕金星运动着，约每4昼夜绕金星转1周。像这样高速的风，在地球上只有在狭窄的气流中才能遇到。云层被急速而复杂运动着的大气拉成长条形。在金星的大气中，有极为频繁的闪电，有时在5分钟内闪电多达100次。前苏联发射的“金星4号”行星探测器着陆后，还曾记录到一个持续达15分钟的大闪电。

金星浓厚的大气和云层，笼罩了整个金星，像是温室一样把热量封闭住。所以，金星上的温度很高，甚至高达465℃～485℃。这样的高温，足以使锡、铅、锌之类熔点低的金属熔化。金星上也没有昼夜和四季的变化，更没有地区温度的差别。但据行星际探测器探测得知，北极区反倒比赤道区热40℃。看来，在金星的表面，无论在任何时间、任何地点，连地面上的岩石都是灼热滚烫的，而且在金星的表面没有找到一滴水。

对于金星的表面情况，美国发射的“先驱者——金星1号”，用雷达装置对金星表面93％的地区进行了扫描观测，根据所获取的雷达数据，通过计算机加以处理，已绘制出了从南纬63°到北纬75°的金星表面地形起伏图。美国在1980年4月底公布了这幅图。可以说，它是目前人类所掌握的第一张金星地图，使我们看到了从来观察不到的金星表面。

金星的表面较为平坦，不像月亮、水星那样布满了环形山。在大部分地区的表面都覆盖着一层不超过1米厚的“浮土”。金星上最大的高原比我国的青藏高原面积还大2倍，还有一座主峰达11278米的高山耸立着。金星上没有海洋，但科学家们为了确定金星表面高原和山脉的“海拔”高度，选择了一块半径为6050千米的平坦区域，把它当成假设的海平面。在赤道区有一些像火山口那样大而浅的圆形圈，还有一条从南向北穿过赤道的大沟谷，长达1200千米。

总之，金星上具有很高的温度和很大的压力，没有一滴水，而且非常缺氧，满目荒凉，是一个死寂的世界。即使任何有机生命体能侥幸闯入金星，顷刻间也会在高度强温下化成一缕青烟。所以它绝对不是人们所幻想过的“维纳斯”的形象。

最亮的行星——金星

金星是全天第一个耀眼而明亮的星。它紧靠地球轨道里面旋转，当它接近地球时，足有负四、三等星的光度，超过一等星百倍以上的明亮。它在黎明时出现在东方的天边，傍晚时又出现在西方的天边，自古以来，人们就叫它为启明星或长庚星（表示天将黎明或长夜来临的意思）。

西方把维纳斯（美和爱的女神）这个美名，送给了她，表示对她的赞美。上面说过，金星是全天第一颗亮星，为什么这样亮呢？

原来从地球上看金星，也和水星一样，只能看到它全身的一部分。

金星的半径是6110千米，远远大于水星，仅小于地球4％。当它最靠近地球时，距离才有4000万千米。像这样大而又这样近的天体，在地球周围是没有的。

以上所列举的事实，就是金星格外明亮的原因之一。其次，包围着金星表面的云雾，它反射太阳光的本领，也是很强的。

这种云雾，能反射59％的太阳光。因此，即使用望远镜去看，也只能看到茫茫一片耀眼的白光。金星完全被这种极厚的云覆盖住了。

金星大气的性质

包围着金星上的大气和地球上的大气有很大的不同。

地球上的大气，大部分是氮，占78％。其次是氧，占21％。二氧化碳极少，仅占003％。但是金星上的大气却含有大量的二氧化碳。

1967年6月12日，前苏联为了探索金星世界，发射了重1600千克的“金星4号”探测器。美国也不甘示弱，两天以后的6月14日，发射了重245千克的“水手5号”探测器。

这些探测器从地球飞越3亿数千万里的长途到达了金星附近。同年10月18日，“金星4号”的密封舱（装有测定器等的容器）用降落伞在金星表面着陆成功。

紧接着于19日，“水手5号”也飞越了距金星4000千米上空。这两个探测器，都详细地探测了金星世界，并把探测的结果用电波发回到地球。

先来看一下大气的成分。据“金星4号”的观测，90％～95％全是二氧化碳。“水手”5号探测的结果是，二氧化碳占72％～78％。二者的观测结果表明，金星上的大气含有这么多的二氧化碳，地球简直无法和它相比。

高温和高压的金星

谁都知道，金星比我们的地球更靠近太阳，所以它的温度特别高。金星要比地球吸收太阳的热和光，约高2倍。那么它的温度比地球到底高多少呢？

据“水手5号”的观测，金星表面的温度为260°以上，而“金星4号”则又测出270°的数字。像这样一个高温的地方，如果人类进到这里来，岂不一下子就给烤焦了吗？

根据这些探测器还得知，金星表面的气压为15～22个大气压，真是高得惊人！看来金星表面不仅是热得不得了，而且是覆盖着的很厚很重的大气，也压得令人受不了。

二氧化碳层在红外线通过之后，具有把红外线抓住不放的性质。在金星上，从太阳发出来的红外线（热线）比地球多2倍，而且金星上的大气又含有大量的二氧化碳，所以能够留住热线的热量。

金星上的云层，也能拦住热线的逃跑。根据以上列举的条件，金星上的大气中，一定积存着大量的热。但是，把以上各种条件统统考虑进去，通过计算，金星表面的温度也不会高到270°。

那么，这到底是怎么回事呢？

狂热的大风

金星的表面，有如古时的地球，火山到处爆发。伴随着火山爆发，二氧化碳和热量就从金星内部喷了出来。总而言之，金星不仅从外部吸收太阳热量，也从内部散发热量，两者加在一起，就造成了270°的高温。由于散布极广的火山，连续不断地大爆发，在大气中就形成了强烈的对流。

随着对流的进行，就引起了狂暴的大风。根据前苏联科学家们的说法：在金星世界里，整年不停地刮着6倍于地球上台风那样大的大暴风。地球上这点风暴，如果和金星相比，那实在是相形见绌了。

金星的观测

观测金星比较容易，只要用一个8倍的望远镜就能够看得相当清楚了。金星和水星一样，都属于内行星，所以我们看它也有盈亏圆缺的变化。当金星公转到太阳和地球中间，并且掠过太阳圆面的时候，我们就看到了“金星凌日”的现象。但是，发生金星凌日的机会比水星凌日还要少，下次金星凌日要到2004年6月8日。

金星和水星一样，孤零零地没有卫星。

荧荧似火的火星

一提起火星，有人也许想象那上面一定很热很热，如同《西游记》里描写的火焰山那样，烈焰腾空，热浪灼人。事实完全不是这样。假如你到了火星上，不仅不会感到热，相反地会觉得冷得吃不消哩！

火星离开太阳比地球远，它从太阳得到的热量比地球少，所以，那里的平均温度比地球要低30°以上。在火星赤道附近，中午时候也只有20℃左右；晚上温度很快下降，最低到零下80℃。火星的两极地区温度更低，在漫长的极夜，最低温度能降到零下139℃。

这就奇怪了！这样一个寒冷的星球，为什么要给它起名叫火星呢？因为它看起来是红色的，荧荧似火，漂浮在遥远的太空之中，位置又不固定，亮度也不断变化，令人迷惑，所以，我国古代人叫它“荧惑”。在古代罗马，人们从它的颜色想起了血与火，就用战争之神“玛尔斯”来命名它。

火星绕太阳旋转的轨道在地球轨道的外面，是所谓外、行星。它离开太阳时远时近，远的时候248亿千米，近的时候206亿千米，平均距离2279亿千米，离地球的最近距离只有5600万千米。

既然是外行星，火星的公转轨道当然比地球公转轨道要大，偏偏它又跑得比较慢——每秒24千米，于是火星的公转周期就比地球的公转周期长得多，火星上的1年几乎等于地球上的2年，大约687天。它自转1周所需的时间是24小时37分，火星上的昼夜几乎跟地球上的昼夜相等。

另外，火星和地球一样，它的自转轴和公转轨道平面斜交成一个角度，这就使它也有四季的变化，只是每一季的延续时间差不多是地球上的2倍。

和地球相似，火星上也存在大气，但是比地球要少，火星大气的压力大约只有地球大气压力的1／100。火星大气的主要成分也是二氧化碳，大约要占总量的95％以上。另外还有2％～3％的氮，1％～2％的氩，以及一氧化碳和氧等。水汽的含量很少，只有地球大气层中水分含量的172000。

那么，在温暖潮湿的季节里，是不是也会降点雨呢？有些人这样想过，认为火星上能够降雨。因为人们用望远镜观察火星，发现火星的两极戴着白色的“极冠”，这极冠的大小是随着季节的变化而变化的：当北半球是冬天时，北极冠增大，这时南半球是夏天，南极冠缩小；当北半球是夏天时，情况正好相反。极冠的这种变化，使人想到它可能是巨大的冰层。夏季极冠缩小，说明它正在融化。冰层融化了，大气中的水蒸气不就多了吗？水蒸气一多，不就有可能降雨了吗？

但是，事实证明极冠并非全都是真正的冰，其中很大一部分是由二氧化碳凝结而成的干冰。极冠里到底储存着多少水，现在还很难估计。再说，即使极冠里有很多水结成的冰，但因为火星上的气压低，所以冰遇热会直接升华成为水蒸汽，水蒸沁遇冷又直接凝结成冰——火星表面是没有液态水的。如果火星大气中的水蒸汽都凝结成水，平均分布到它的表面，也只有1％毫米那么厚，比地球上最干燥的沙漠地区还少100倍。

由此可见，火星表面是多么干燥啊！

飞向火星

随着空间技术的发展，人们利用空间探测器来对天体进行考察。从1964年到1977年，美国陆续对火星发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共8个探测器，其中特别是1971年11月，“水手9号”对火星表面的大部分区域照了相，从而使人们对火星的表面有了比较完整、清晰的认识。1976年7月和9月，“海盗1号”和“海盗2号”先后在火星表面软着陆，它们给火星表面精细照相，采掘土壤样品，搜寻有没有有机分子，特别是为探索火星上是否有生命进行了直接生物学化验。同时，前苏联也发射了一系列命名为“火星”的空间探测器，研究火星和它周围的空间。所以这些探测器，给我们带来许多关于火星的新知识，大大丰富了人们对火星的认识。

火星表面有明有暗，明亮的区域，约占火星总面积的75％，人们把那里叫做火星的“大陆”或“沙漠”沙漠部分被红色的硅酸盐、铁的氧化物和其它金属的化合物覆盖着，所以呈现出红色，火星也就成为太空中的“红色国土”了。比较暗的区域称为“海”、“海湾”、“湖”等等。这些“海”、“湖”同月球上的“海”、“洋”一样，名不副实，里面一滴水也没有。

火星的地形比较复杂。南半球分布着很多环形山，几乎可以跟月球相比；北半球的环形山比较少，相当平整。火星上最大最古老的环形山叫“奥林匹斯山”，直径600千米，中央峰顶要比周围平地高出26千米，是地球上最高峰的28倍，也是人类已知的最大火山。火星上有已经停止活动的死火山，还可能有正在喷发的活火山。北半球有许多火山的熔岩，分布达几百千米，有些火山区有深陷的悬崖和裂纹。“海盗2号”上的地震仪还曾经记录到一次火星上发生的地震——“火震”，震级约为3级。火星上的火震要比月球上的月震频繁一些，但远远没有地球上的地震那么经常和强烈。

火星是个荒凉死寂的世界，别说没有活蹦乱跳的动物，就连苔藓一样的低等植物也杳无踪影。在地球上看到的那随着季节而变化的暗区，原来是火星上经常发生的“尘暴”。大风一起，飞沙走石，大量的尘埃被风卷起来，带到各个地方，往往一刮就是几个月。

“水手9号”也发现了一个令人惊异的事实；火星表面不存在液态水，却有着很长很宽的干涸河床，最大的约1500千米长，60多千米宽！大小干涸河床竟有几千条！

河床是水流的产物，这干涸的河床告诉人们：火星在历史上一定有过一个温暖多雨的时期。如果是这样，我们就可以设想：那时候，火星上蓝天白云、气候宜人、河水奔流、生气勃勃。后来，在漫长无情的岁月中，也许由于火星倾斜角度的变化，或者由于别的什么原因，火星表面变冷了，干燥了，一部分水分解为氢和氧逃离火星，一部分水则渐渐凝聚到火星表面，并且渗到地壳之中。结果，生机繁荣的火星也就慢慢地变成了一个荒凉的世界。

如果这个设想是正确的，那么火星上就应当有生命的遗迹，或者有能够适应火星现在环境的低级生命形式存在。有人在地球上布置了一个模拟火星环境的实验室，把大气成分、温度等条件弄得完全和火星上一样，实验证明，某些苔藓类植物和微生物是能够在这样的条件下生存的。

但是到现在，人类还没有得到火星上有生命和有生命遗迹的任何消息。恰恰相反，从“海盗1号”和“海盗2号”在火星表面采掘的土壤样品和进行的生物学化验看来，火星上是没有生命的，既没有最简单的微生物，也没有生命基础的有机分子。

当然，最后结论还没有得出，因为火星大着呢，那一点土壤样品不过是沧海一粟。也许在火星的其它地方，也许在深入几米的地下，隐藏着的生命在悄悄地生息繁殖哩！

每当半夜火星从东方升起的时候，它那红色的光辉好似远方的火炬，很引人注意。我国古代称它为“荧惑”。古代罗马把火星特有的红色理解为血红色，并用战神玛尔斯的名字来称呼它。

由于人们非常熟悉地球上的环境，在观测火星的过程中，有的观测者就很自然地联想到火星在许多方面都与地球很相似，有可能存在“火星人”。这些相似之处主要表现在：

地球自转1周需要23小时56分钟，火星是24小时37分钟，火星与地球的昼夜长短差不多。

地球的自转轴和它的轨道平面交角为66°33′，火星是66°48′，所以火星与地球一样也有四季的变化。所不同的是火星的1年（绕太阳1周）比地球的1年长近1倍。这样，火星上的每个季节也比地球上的每个季节差不多长1倍。而且，从望远镜中看火星，随着季节的更替，火星的表面也有颜色的变化。

地球的两极覆盖着冰雪，火星上也有白色的极冠。从望远镜中可以看见，在火星上当春天来临的时候，极冠逐渐缩小，在极冠外围暗的区域变得更暗，并渐渐向赤道移动。在秋天以后，极冠又慢慢地变大，暗区又变淡了。

正由于火星与地球有不少相似之处，就使火星成为1颗诱人的行星，人们对火星上的情景产生了各种猜想，有的说火星上的“运河”，是具有高度智慧的和文化的“火星人”开凿的。曾有一度“火星人”成了文艺作品的重要幻想题材。有的人甚至要去寻找“火星人”。

对火星上是否有“运河”和“火星人”的争论，一直没有解决。就以火星上有没有“运河”来说，在20世纪以前，人们绘制的火星图，一般都是在望远镜前用目视的方法绘出的。这种绘制方法不但视觉上的差别难以避免，更难避免绘图者的主观倾向性。到1905～1907年期间，美国天文学家洛威尔（1855～1916年）与普兰德、斯里弗尔合作，拍摄了火星照片，但可惜的是这些照片非常模糊，无法辨别火星上是否有“运河”。到1909年，正当火星冲日的最好时机，不少天文台拍下了很美丽的火星照片，但火星上的“运河”问题仍然解决不了。

随着空间技术的不断发展，人们为了揭开火星的秘密便发射行星际探测器飞向火星。在1964～1977年，美国发射了“水手”号和“海盗”号8个探测器。1964年11月发射的“水手4号”行星际测探器，在飞近火星时拍了火星的照片，从照片上可以清楚地看到火星表面有大大小小的环形山，它比地球上天文望远镜的识别本领强多了。地球上的天文望远镜只能识别出60千米以上的地方，而“水手4号”探测器可以识别出直径有5～12千米的环形山。1971年11月，“水手9号”对火星的全部表面进行了高分辨率的照相，发现火星上有巨大的火山、峡谷和宽阔的河床。为了探索火星上是否有生命，在1976年7月和9月，“海盗”1号和2号先后来到火星。与此同时，前苏联也发射子“火星”号探测器，研究火星及其周围的空间。通过美国租前苏联发射的行星际探测器，对火星进行了大量探测，再经过科学家们的分析研究，使人们对火星有了进一步的认识。

火星是一颗红色的星球，在它的南极和北极覆盖着两个白色的极冠。由于白色的极冠点缀在红色的星球上，更增加了火星的美丽色彩。火星比地球小，它的赤道半径为3395千米，相当于地球的15％。火星的质量是地球的108％。而且，火星是在一个偏心率较大的椭圆的轨道上绕太阳公转，所以火星有时离太阳近，有时离太阳远，它的近日距和远日距相差4200万千米。

火星的周围有一层大气，但非常稀薄，它的主要成分是二氧化碳，占总量的96％，也有不少量的氩、氮等气体。水汽是很少的。据美国“海盗1号”的直接测定，火星表面的大气压力为75毫巴，相当于地球上30～40千米高度处的大气压。在大气中也与地球一样飘着云，云的主要成分是二氧化碳和水。在火星极区的冬季，天空有像浓雾那样的干冰（固体二氧化碳）云。

火星上有时会发生尘暴，看上去就像一种黄色的云，它是低层大气中卷着尘粒的风所构成的。大的尘暴多半发生在南半球的春末。当火星靠近近日点的时候，尘暴的发源地处在太阳直射的纬度线上，而且经常发生在海腊斯盆地以西几百千米的诺阿奇斯地区。在尘暴发生的最初几天，中心尘云慢慢扩展，以后便很快蔓延开来，在几个星期里就完全覆盖了南半球。如果尘暴特别大，还能扩展到北半球，甚至笼罩住整个火星。这时，火星上的温度差减小，风才渐渐平息下来。尘粒也慢慢地在沉降，但尘粒沉降得很慢，至少需要几个星期。有时一次激烈的尘暴，能持续几个月之久。在火星上，几乎每年都要发生一次这样的尘暴。在1971年11月，当美国的“水手9号”探测器到达火星时，正遇上火星的尘暴，而且尘暴笼罩住整个火星表面。这次尘暴从1971年9月23日起，一直持续到第二年1月初才平息下来。但是，为什么每次尘暴都发生在火星位于近日点的时候呢？科学家们还在深入地研究和探讨。人们猜测，这可能是由于在近日点时火星上温度上升得快，使大气对流也来不及把热量散开去，这就造成了大气的扰动，引起了飓风，就把尘埃刮起来，从而形成了尘暴。

在平时，火星的大气清澈，便于观测。火星表面有明有暗，明亮而呈桔黄色的区域，约占火星总面积的83％，称为火星的“大陆”或沙漠区域。暗的区域称为“海洋”，其颜色常常随季节的变化而变化。有人认为这是火星表面较为潮湿的地带。

通过对火星的探测，发现火星的表面被一个大约同赤道倾斜成30°的大圆分开，形成了南北两个截然不同的半球。南半球的表面崎岖不平，密布着环形山，其中最大的一个是海腊斯盆地，它的直径有1600千米，深度至少有4千米。这些环形山，可能是早期形成的，所以在南半球就保留了古老的地表。而北半球与南半球不同，它表面较为平坦，以火山熔岩平原为特征，其中点缀着一些死火山。看来死火山口过去曾是熔岩的出口，由于熔岩顺着火山侧面流下，就形成了以火山口为中心向四方延伸的辐射状地形。火山熔岩的分布面积，广达数百千米。北半球的环形山，要比南半球少，地势也普遍比南半球低。在火星表面位于赤道地区的峡谷，是很引人注目的。最大的一个是赤道以南的“水手谷”，在赤道地区延伸5000多千米，比周围的地面要低6千米。一般说来，谷壁是很陡峭的，可以看出崩塌和陷落的痕迹。

火星的表面还有不少干河床，主要的一些大河床也分布在赤道地区，其中最长的有1500千米，宽达200千米。大河床和它的支流形成脉络清楚的水道系统。在干河床中还可以找到泪滴形的小岛、沙洲和辫子形状的水纹。有的学者根据这种现象，认为在历史上火星曾有过温暖时期，甚至有过大量的水在河床中流动，可能是后来火星上的气候有了剧烈的变化，火星的表面才留下了这些干河床。不过，这些干河床，与曾经轰动一时的火星上有“运河”的说法完全是两回事。

“水手”号和“海盗”号探测器，对火星两极的白色极冠也进行过多次考察。考察的结果表明，极冠是水和二氧比碳的凝结物。冬季时极冠的面积扩大，在最大时极冠能覆盖到606的纬度处。但一到春天，极冠开始变小。把探测器拍下的大量火星照片拼合在一起，就可看到火星的全貌。极冠不是整块的，可以看到向左旋转的螺纹。而且极冠在分层的结构，在冰层的边缘形成一系列的台阶，各层的厚度达10～50米。

火星表面的平均温度，比地球低30℃以上。火星昼夜温度常常相差100℃。在赤道附近，最高温度可达20℃左右，但到了夜间，温度很快下降，在黎明前最低温度降到零下80℃以下。火星的两极地区温度更低，在长长的极夜里，温度下降到零下139℃。

对于人们一直关注的有没有生命和“火星人”的问题，通过“水手”号探测器的探测，特别是“水手9号”拍摄的照片，已经表明“运河”是不存在的。“海洋”颜色随季节在变化，是由于气象上的原因造成的。大量的火星照片还表明，火星是一个极其荒凉的世界，而且大气非常稀薄，没有水，又很冷，是不适宜生命生存的，就更不可能有“火星人”了。

在1976年7月20日，“海盗1号”降落在火星的北纬22°27′、西经480地区的一个平原上，当时还是火星夏季结束的时候，白天的温度在零下30℃，夜间降到零下86℃。当年的9J13日，“海盗2号”跟随而来，降落在北纬45°的赛多尼亚地区。它们都是为了探测火星上有没有生命而来的，它们在火星上的着陆点，都是经过选择的，即在估计水分较多，存在生命的可能性较大的地方。“海盗”号在火星上当场取样，进行生物化学等多种试验，没有发现有生命的迹象。如果火星上有过生命的存在，哪怕是有过低等植物的存在，在火星的土壤中也会有生命的痕迹，但连这种迹象都不存在。这就断定“火星人”是根本不存在的。

“海盗”1号和2号，还从离地球3～4亿千米的火星上，发回数以万计的照片，从照片上看到了火星上茶红色的沙漠风光和风蚀地貌。火星的天空也是红的，一般都认为这是由于土壤微粒在天空飘浮着，而把太阳光散射的缘故。

这些照片经计算机校正后，拼成了火星的详细地图，分辨率可达40米，这对我们了解火星的气象和地质等等，都是很有价值的。美国地质调查局在1978年刊发了1：2500万的火星地质图，在长121厘米、宽91厘米的图上，最古老和最新的岩石、平原、火山、河床、峡谷和环形山等地形，都详细的表示出来。

火星的卫星

火星有两颗卫星：“火卫1”和“火卫2”。火卫1的最长直径是27千米，离火星中心是9370千米。火卫2的最长直径只有15千米，离火星中心为23500千米。

因为火星的这两个伙伴都很小，离开火星又很近，所以很难看到它们。早在18世纪末，著名的天文学家威廉·赫歇耳就曾努力寻找过火星的卫星，但没有找到。另一位天文学家阿勒斯特也曾搜索火星的卫星，也没有结果。到了1877年，美国天文学家霍尔用当时世界上最好的天文望远镜搜寻火星的卫星，那时候火星离地球很近，只有5600万千米左右，开始仍然搜寻无着。霍尔感到很失望，当他快要失去信心的时候，他的夫人斯蒂尼关心他，鼓励他继续坚持下去，最后终于在望远镜里捕捉到了火星的这两个小伙伴。这样，人们就把火卫1上最大的环形山命名为“斯蒂尼”。火星是希腊神话中的战神，人们就把战神的两个儿子的名字给了火星的卫星——火卫1叫“福波斯”，火卫2叫“德莫斯”。

不过战神的这两个儿子的外貌可真不英俊，它们活像两个烂土豆，坑坑洼洼的，很不规整。被认为是太阳系中的不规则卫星。它们形影不离地绕着火星旋转。它们一个跑得很快，一个走得很慢。火卫1公转1圈只需7时39分，而火卫讼转1圈却要30时18分。如果到火星上去“赏月”，那就会看到这样的绝世奇景：一个“月亮”（火卫一）因为运动速度快，使它在火星上看来，从西方升起，到东方落下，一夜之中，两次跑过天穹。另一个“月亮”（火卫2）从东方升起后，缓缓移动，好几天才下沉到西方地平线下。

人类已经拜访了月宫，迈出了飞离地球的第一步，但是还从来没有到过另一个天体。下一步在本世纪末或下世纪初，人类就将踏上征程，来到太空中的红色国土，去揭开那颗行星上的生命之谜吧！

火星有“火卫1”和“火卫2”两颗卫星，是美国天文学家霍尔在1877年8月火星大冲时发现的。由于古罗马以希腊神话中战神的名字给火星命名，所以也就以战神的两个儿子的名字给这两颗卫星命了名。给距火星近的“火卫1”取名为福波斯，给距火星远的“火卫2”取名为德莫斯，是“战栗”与“恐怖”的意思。当1971年“水手9号”到达火星上空时，火星上正在发生全球性的尘暴，在尘暴平息后，“水手9号”拍摄了“火卫1”和“火卫2”的照片。这两颗卫星的外形，很像两块马铃薯。若用三轴椭球体来描写它们的形状，“火卫1”的3个主直径是27、21和19千米；“火卫2”的3个主直径为15、12和11千米。在它们的表面布满了陨星坑，其中最大的一个陨星坑是“火卫1”上的斯蒂尼陨星坑，直径有8千米。在沿着“火卫1”的赤道方向，有些平行的细槽延伸几千米，当到达“火卫1”背面的时候才消失，或整个的围绕着“火卫1”。

根据“水手9号”所得的资料分析研究，发现这两颗卫星的自转周期和它们的公转周期是相同的，都是以一面永远向着火星，就像月亮永远以同一面向着地球是一样的。“火卫1”绕火星的公转周期比火星自转周期还要短，因此从火星上看，“火卫1”是从西方升起向东方落下去。如果在火星的赤道附近看“火卫1”还没有在地球上看月亮的一半大。而要看“火卫2”就更小了，只能勉强看清它的圆轮。

不讨人喜欢的火星

火星是一个在地球轨道外面旋转的行星。它的半径为3390千米，比水星大但比地球和金星小得多。

这个星星和水星、金星不同的地方是，发着可怕的红光。很早以前，日本把它当作一个不吉祥的星，因此给它起了一个“灾难星”或“红焰星”的名字。就连西方也管它叫“马尔斯”（意为战斗之神）。火星反射出来的火一样的红光，令人想起战争中流血，所以人们都不太喜欢它。

火星为什么看起来是红色的呢？因为火星是行星，它也和水星、金星等行星一样，反射太阳光。由于火星大部分地带覆盖着红色沙漠，所以它反射出来的光，就变成了红色。

那里的沙漠为什么是红色的呢？原来火星表面岩石经过风化而成了氧化铁。所谓氧化铁就是铁锈，所以火星可以说是一个布满了铁锈的世界。

火星的极冠和大黄云

用望远镜观察火星，火星的表面。并不全是沙漠，也有许多暗淡的部分，这些部分也像月球上的“海”一样，也把它叫作“海”。

例如：锡伦海、普罗彭蒂斯海等。这些海根本没有水，而是火星的低洼地带。

在火星的北极和南极，可以看到白色的隆起部分，它的形状和大小随着季节而变化。这个隆起部分叫作“极冠”，一般认为两极可能覆盖着薄薄一层白雪或霜。总之，火星上肯定有不太多的水，极冠也不会太深，大概只有几厘米。

一到冬天，极冠就逐渐庞大。随着春天来临，极冠又逐渐融化而缩小。融化了的水，又全都蒸发掉了。这是因为火星上的大气稀薄，气压很低，只有地球上1个大气压的1％到2％，所以不能把水存留下来。在火星表面上的大气，相当于地球30000千米高空一带的大气那样稀薄。

春天极冠的水蒸汽，一刮到赤道附近，就发生极厉害的大旋风。这种旋风是由潮湿的大气被沙漠烤热，造成猛烈的上升气流引起的。这时眼看着黄色砂尘，腾空而起，形成所谓“大黄云”。大黄云之大，有时竟能盖住半个火星的表面。

由沙漠、海和极冠装饰的火星，大约687天绕太阳1周，也就是火星的。1年，相当于地球1年的188倍。在火星轨道里面旋转的地球，每两年两个月才能赶上火星，也就是说地球和火星每隔两年两个月才有一次最靠近。

火星的轨道并不是圆形，而是扁长的椭圆形，因而每次地球和火星的靠近距离，随着靠近时的位置而有变化。例如在1956年9月，靠近的距离是56600000万千米，1967年4月靠近时的距离是89940000万千米。

火星的自转周期，也就是二天的长短，约为24时37分23秒，比地球的一天稍长一点儿，而且也有季节的变化。但它毕竟比地球远离太阳，平均约22790千米，因此气候比较寒冷。即使在赤道一带，地面上的平均温度也低到摄氏-15℃左右。

不过白天在赤道沙漠地带的温度较高，约为10℃左右；在阴暗的“海”的部分，温度约为20℃以上；在太阳垂直照射的地方，温度可达到30℃左右。由此看来还没有达到不可能有生物存在那样的寒冷程度。

水手4号探测器的大发现

美国于1964年11月27日，从佛罗里达州肯尼迪角基地发射了“水手4号”探测器。“水手4号”是一个八角柱形的火星探测器，装有4块太阳能电池极板和一些摄影照相等装置，重量为261千克。

“水手4号”从地球平安地飞行了850000000万千米，于1965年7月14日，飞过了距火星9650千米的地方。那时拍照下来22张火星表面的照片，并用电波发回到遥远的地球。

水手4号所照的地带是，从北半球的普罗彭蒂斯海开始，在亚马逊沙漠处越过赤道，直到南半球的锡伦海和奎登奇斯海。

根据水手4号所照的照片，究竟发现了什么呢？第一，像月亮表面一样，发现了大大小小的环形山穴。

例如，在“水手4号”发回来的第7张传真照片上，照下来的是亚马逊大陆以南的美索吉尔沙漠。在这一地带，看到的全是直径20到30千米的环形山。火星上的环形山和月亮上的环形山稍有不同。火星上的环形山由于风化作用，形状很不完整。在第8张照片上虽然是在同一个地带照下来的，但环形山形状却没有多大改变：直径从34千米到40千米的环形山并排形成一组；环形山的边缘即外轮的高度，从喷火口底部算起，高达6800米。

第11张照片是锡伦海。从地上用望远镜去看，是发暗的地带。但照片上却显示出是一个直径为163千米巨大的环形山，而且沿着环形山又跟随一些小环形山。像这样一些火星上的小环形山，后来又经过详细检查，单是水手4号照下来的，就发现有300多个，整个火星上恐怕不止几万个。总之，火星的地形，不如地球平坦，和月球近似。

喷火口和陨石坑

火星上面这么多的环形山，到底是怎样造成的呢？当然，首先考虑到的就是火山的喷火口。

最近我们已经知道，连月亮那样小的天体，仍有火山活动，何况比月亮大得多的火星，它必然还有冒着烟的火山。

除了火山喷发造成的环形山以外，由陨石撞出来的环形山，肯定也不在少数。尤其是在火星和木星之间，旋转着的那些所谓“小行星”的小天体碎块，一旦被火星吸引下来，就以千军万马不可阻挡之势，猛烈地撞到火星表面，也造成一些大大小小的环形山。

“水手4号”照完火星照片以后，又成为绕太阳旋转的人造行星。它装有太阳能电池，可把太阳光转变成电能，所以它以后仍能进行通信工作。根据美国的报导，1967年9月14日，“水手4号”，在7分钟之内最少撞上7个陨石。虽然把机体撞了几个窟窿，但还没有发生大的故障。

神秘的运河

1877年，意大利天文学家夏帕勒里，首先用望远镜看到了火星上密布着有规则的又细又长的线条，他把它们称为天然的水道——河渠。这个名词后来被错误地翻译成“运河”。接着，美国天文学家洛威尔又对火星进行了大量的观测，把这些线条绘制成“火星河网图”，并且竭力主张火星上有高等生物存在，运河是火星人开凿的水道，是用来引极冠的水灌溉农田的。

几乎就在同时，人们还用望远镜看到了这样的现象：火星上较暗区域的面积，是随着季节的变化而变化的。春末夏初，暗区扩大，变得十分显眼；秋冬两季，暗区缩小，变成了黄褐色。有人说，这不正是火星上的植物，春夏两季繁荣滋长，秋冬两季干枯萎缩的反映吗？

这些说法有根有据，活灵活现，似乎火星上真的生存着高等生物。越来越多的人注意火星，科学幻想小说家们写了大量关于“火星人”的离奇古怪的小说，甚至编造出火星人将要进攻地球的故事，还真在西方世界的一些人中间引起过一阵不小的恐慌哩！

但是，火星上有运河的说法始终没有得到多数科学家的承认，甚至有没有这些线条都使人怀疑。有些天文学家尽管作了很大的努力，通过望远镜给火星拍了许多照片，还是没有找到火星“运河”的痕迹。后来，人们用更大的望远镜来观测火星，发现运河原来是由许多孤立的、形状不规则的暗斑组成的，在光线微弱的情况下，由于人眼的错觉，才把它们看成是一条条连续的线条。但是，这并没有排除火星上存在低级生命的可能性，所以还是有刁；少人仍在寻找火星上存在生命的证据。

已经成为过去的事了，1879年9月，意大利米兰天文台长斯贾帕雷利死守在望远镜旁，热心地观测着两年两个月一次行将靠近地球的火星，一直到深夜，他发现在火星的表面上，确实有很多条纹，纵横地分布着。

他把观测的情况写成论文，送到国立伽利略科学院。从此以后，人们就认为这些条纹是运河，并且猜想火星上既然有人工运河，也必定有高等动物存在。

尤其是美国的洛韦耳，发现了数百条“运河”，而且认为这些运河是为了从火星极地引水到干燥赤道地带而修建的。但其后的学者们一再搜寻，真正像运河样子的东西一条也没有找到。那么，“水手4号”观测的结果，又怎样呢？

1965年发回来的传真照片，同样没有发现有运河的形迹。1967年9月，加利福尼亚理工学院的勒维特·B·雷东等人很详细地检查了照片，发现火星表面有一条长达160到220千米比较直的线，并将这一发现作了报道。

火星上有生命吗

“水手4号”照片上出现的一条线，或许是人工运河也未可知。人工开凿的苏伊士运河长165千米，巴拿马运河是815千米，如果在火星上有高等生物，二三百千米的运河是能够建成的。然而火星上是否真有有智慧的生物呢？

火星有两个卫星，一个叫火卫1，另一个叫火卫2。火卫1的直径为12千米，火卫2的直径只有6千米。如果我们想到地球的月亮直径是3470千米的话，那么这两个小月亮可算是出奇的小了。

这两个小月亮怎么会产生的呢？有人说：火星和木星之间有许多小天体碎块，飞到火星近旁，就成了火星的卫星。但1959年9月，前苏联的什克罗夫斯基却发表了这样一种说法：“火星的月亮是古代繁荣的、有智慧的生物们发射的人造卫星。火卫1的内部一定是中空的。”1967年9月前苏联的加普列皮奇也说：“老早以前的火星是一个文明的世界，其后虽已衰退，但某种生物至今仍有可能留存下来。”

如果是一个文明世界，就有可能修建人工运河。但有人认为火星表面的条纹是自然形成的，那些细长的沟和圆形的穴，接连不断地排列在一起，看起来就像一条长纹。直到现在，运河的真面貌还是弄不清楚。

存在下等生物

关于火星的生物问题，有人说在叫作海的暗淡地区，生长着极下等的植物。

前苏联的季霍夫等人，在地上制成模拟火星的世界，并做了种种实验。在他们的报告中指出：在荒凉的火星世界，能够生长地衣类（藻类和菌类一起生活的生物等）、野草莓、艾蒿之类的植物。

同时前苏联的费森科夫也说：在地球两极存在的生物和在高山生长的椴松、爬蔓桃之类的植物，也能在火星上生长。

火星上所谓的“海”，是火星的低洼之处，它比沙漠地带要暖和得多，可能水分也较多。在冬天，它是暗黄色；可是春天从两极流过来水蒸汽以后，马上就变成了青绿色。人们认为随着季节变色这一事实，就是生长着下等植物之类的证据。

生物的这种东西是最能够适应环境的，或许在火星上有火星型的生命也未可知。