许多科幻小说中,都幻想过这样一个未来——由于环境恶化、地震海啸、彗星撞击等种种原因,人类无法在地球上继续居住,开始向火星移民。太阳系中有诸多行星,在开辟第二家园的幻想中,为什么人类总对火星情有独钟呢?火星真的是一个“袖珍的地球”吗?
行星在轨道上运行一周所需的时间称为它的公转周期。一颗行星离太阳越远,公转周期就越长。地球的公转周期就是地球上的一年。与此类似,我们也把火星绕太阳转一周的时间称为一个“火星年”。
地球绕太阳公转一周所需的时间,就是地球上的一年,约为365.24天。火星同太阳的距离约为日地距离的1.5倍,它绕太阳公转一周所需的时间,就是一个“火星年”,其长度等于地球上的1.88年,即地球上的687天,这相当于668.6个“火星日”。因此,在火星上一年之中将能看到668次或669次日出日落。
火星的直径是6770千米,约为地球直径的53%,其表面积差不多有15个中国那么大。如果地球是空心的,那么大致要用7个像火星那么大小的球严严实实地塞进去才能填满它。
地球的引力使地面上的每一个物体都受到一定的重力,即我们习惯上说的有一定的重量。如果将同一个物体放到火星表面,那么火星的引力也会使它具有某一个重量。地球的质量是火星质量的9. 31倍,因此地球的引力场强度也是火星引力场的9.31倍。但是,同一个物体放到这两颗行星表面上的重量差异却不是9.31倍。其原因在于火星的半径比地球小,位于火星表面的物质到火星中心的距离要比地球表面到地球中心的距离小,而引力则与距离的平方成反比。综合考虑这些因素,可以推算出地球的表面重力约为火星表面重力的2.6倍。
因此,一个在地球上体重70千克的人在火星上受到的重力,只等于体重26.9千克的人留在地球上所受到的重力。当然,这个人的质量实际上并没有变化,变化的乃是吸引这团质量、从而使人有了重量的行星表面重力。虽然这个引力比地球上小,但并不像月球那样小太多,经过训练的殖民者还是比较容易适应的。
地球的自转轴并不恰好垂直于地球的公转轨道平面,而是倾斜了约23.5°,与公转轨道平面的夹角为66.5°,由此导致了一年的四季变化。火星的自转轴也是倾斜的,而且倾斜的角度与地轴非常相近,为25.17o。这意味着火星上的季节变迁方式应与地球相同。但是,火星上一年的长度要比地球上长一倍。同时,火星比地球离太阳更远,所以火星