火星为什么看起来是红色

2018-12-27 10:56
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火星,似火一般在夜空发出火红色的光芒。从望远镜中看去,火星宛若一团燃烧的火球,为什么火星看起来是红色的呢?下面是小编为大家整理的火星看起来是红色的原因,希望你会喜欢!

1火星的温度

火星的轨道是椭圆形。因此,在接受太阳照射的地方,近日点和远日点之间的温差将近160摄氏度。这对火星的气候产生巨大的影响。火星上的平均温度大约为218K(开尔文,温度单位,即从绝对零度-273.15℃开始的摄氏度)(-55℃,-67℃),但却具有从冬天的140K(-133℃,-207℃)到夏日白天的将近300K(27℃,80℃)的跨度。尽管火星比地球小得多,但它的表面积却相当于地球表面的陆地面积。

2火星的大气

火星的大气密度只有地球的大约1%,非常干燥,温度低,表面平均温度零下55℃,水和二氧化碳易冻结。在火星的早期,它与地球十分相似,像地球一样,火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石,但由于缺少地球的板块运动,火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中,从而无法产生意义重大的温室效应。因此,即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置,火星表面的温度仍比地球上的冷得多。


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火星的那层薄薄的大气主要是由遗留下的二氧化碳(95.3%)加上氮气(2.7%)、氩气(1.6%)和微量的氧气(0.15%)和水汽(0.03%)组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴(比地球上的1%还小),但它随着高度的变化而变化,在盆地的最深处可高达9毫巴,而在奥林帕斯山脉的顶端却只有1毫巴。但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴。火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应,但那些仅能提高其表面5℃的温度,比我们所知道的金星和地球的少得多。

火星的两极永久地被固态二氧化碳(干冰)覆盖着。这个冰罩的结构是层叠式的,它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成。在北部的夏天,二氧化碳完全升华,留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过,所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层(左图)。这种现象的原因还不知道,但或许是由于火星赤道面与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的。或许在火星表面下较深处也有水存在。这种因季节变化而产生的两极覆盖层的变化使火星的气压改变了25%左右。(由海盗号测量出)。但是通过哈勃望远镜的观察却表明海盗号当时勘测时的环境并非是典型的情况。火星的大气似乎比海盗号勘测出的更冷、更干。

3为什么火星是红色

火星表面的岩石含有很多铁质。当这些岩石受到风化作用变为沙尘时,其中的铁质也被氧化成为红色的氧化铁。由于火星上非常干燥,没有液态水的存在,因此在风的驱动下,火星上的沙尘很容易到处飞扬,甚至发展成覆盖整个火星的沙尘暴。这种反复发作的沙尘暴遮盖了火星的地貌,厚厚的氧化铁沙尘在太阳光的映照下荧荧似火,因此我们看到的火星便呈现出红色的面貌。

4为什么火星表面要比地球红

迄今大部分科学家都认为地球和火星是由相同的物质构成,但火星表面看上去要比地球红得多,这是为什么?科学家认为地球与火星的这种差别可能缘自这两大行星形成阶段的温度差别。 由于火星形成时的温度不够高,使得火星上的氧化铁没能进到火星内部形成一个较大的金属核心,而留在火星表层,形成了一颗火红色的行星。火星和地球可以说是太阳系里面的一对兄弟,一直以来我们都认为火星和地球都是由同样的物质形成于太阳系早期,但是火星那醒目的火红色外表下,显示了火星土壤中所含氧化铁(约18%)远高于地球的含量(约8%),同时相对而言,火星内部那颗金属核心的大小比例,则远小于地球的金属核心。


火星1.jpg


究竟地球与火星在演化的过程中,有什么地方不一样吗?一般认为,地球与火星在形成的初期,都同样受到大规模陨石的撞击,而造成星球表面形成了岩浆海,其深度大约可以达到1200~2000公里。而此时熔融的硅酸盐类物质与金属物质产生了分异作用,因此密度较大的铁镍等金属便渐渐下沉,而形成了星球金属的核心。地球不同于火星的地方,很显然就是发生在这个时期,地球上的氧化铁大多进入了地球核心,火星却没有。德国拜罗伊特大学的研究人员在实验室中以大约十七万五千倍的大气压力以及二千四百度以上的高温,实验氧化物在金属铁中的溶解度发现,高温使得较多的氧化铁得以溶解在金属铁中!这表示地球大约十倍于火星的质量,使得岩浆海底部较大的压力升高了岩浆温度,而火星却无法达到如此高温,因此地球上的氧化铁得以大量溶解之后进入地球的核心,但是火星却因此形成为一颗拥有火红色外表的行星。


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