火星の天文学
火星の昼間の空の通常の色合いは、桃色がかった赤色である。ただし、日の入りや日の出では青色である。これは地球の状況の正反対である。しかし、日中の空は黄褐色の「バタースコッチ」色を示すこともある。火星では、 レイリー散乱の効果は、通常非常に小さい。空の色は、塵の粒子中に1体積%のマグネタイトが存在することによって引き起こされると考えられている。火星の薄明、薄暮は、太陽が沈んでから日が昇るまでの間、大気中にある塵のために長時間持続する。時には、火星の空は、雲の中の非常に小さな氷の粒子による光散乱のために、紫色を帯びることもある。
火星表面の正確な本当の色の画像の再現は驚くほど複雑である。公開画像で生成されている空の色には、実にさまざまな種類があるが、これら画像の多くは科学的価値を最大化するためにフィルタを使用しており、本当の色を表示しようとしたものではない。それにもかかわらず、何年もの間、火星の空は現在よりも強い桃色と考えられてきた。
火星は地球のように光の波長で比較的透明な大気を持っているので(はるかに大気が薄いにもかかわらず)、時に流星が見られる。地球上の流星群は、地球が彗星の軌道と交差するときに発生する。同様に、火星にも流星群があるが、地球上のものとは異なる。
火星で(2004年3月7日にスピリットローバーによって)撮影された最初の流星は、現在、その母天体が、114P / Wiseman-Skiff彗星の流星群の一部であったと考えられている。 放射がケフェウス座にあったので、この流星群は「火星ケフェイド」と名付けられるかもしれない。
地球のように、流星が(大気中で完全に燃え尽きることなく)表面と衝突するのに十分な大きさになると、それは隕石なる。火星で発見された最初の隕石(そして地球以外の場所で見つかった3番目の隕石)は、ヒート・シールド・ロックと呼ばれている。 最初と2番目の隕石は、アポロ計画によって月で発見された 。
2014年10月19日に、サイディング・スプリング彗星は火星のすぐ近くを通過したので、コマが惑星を覆っていた可能性がある 。
このようにフォボスとダイモスの太陽面通過は、北半球と南半球での火星の秋と冬の間に起こる。赤道近くでは、秋分と春分を中心に発生する傾向がある。赤道から離れると、冬至の近くで起こる傾向がある。どちらの場合も、太陽面通過が起こる間隔は、冬至の前後でほぼ対称的である(ただし、火星の軌道の偏心が大きいと、真に対称性とはならない)。
火星ではフォボスとダイモスの月食も観測できる。フォボスの場合、火星の影に約1時間は入っており、ダイモスの場合、約2時間である。 驚くべきことに、その軌道が火星の赤道の平面内にほぼあるにもかかわらず、また非常に火星に近い距離にもかかわらず、フォボスが食を逃れる時がある。
フォボスとダイモスはどちらも自転と公転が同期している。つまり、火星上からは見えない「裏側」がある。フォボスの軌道の傾きと偏心度は低いにもかかわらず、地球の月の場合と同様にフォボスにも秤動の現象が起こる 。高低緯度での観測およびフォボスの日没での観測をすることによって、近距離の視差と秤動のために、火星表面上のある場所または別の場所から、ある時期に見えるフォボスは、その全表面の50%より多くの部分を観測できる。
フォボス最大のスティックニー・クレーターは、一方の端に沿って見える。そのクレーターは火星の表面から肉眼で簡単に観測できる。
火星は25.19°の赤道傾斜角を有し、 地球の23.44°の値にかなり近いため、火星は地球のように春、夏、秋、冬の四季が生じる。地球上と同様に、南半球と北半球では夏と冬が逆の時期がある。
しかし、火星の軌道は地球よりもはるかに大きい離心率を持っており、このため、地球とは季節の長さが異なり、はるかに長くなっている。
この表から、夏と冬が北半球と南半球で長さと強度が異なることが分かる。北の冬は暖かくて短く(火星は近日点の近くで速く動いている)、南の冬は長く寒い(火星は遠日点近くでゆっくりと動いている)。同じ理由から、北の夏は長く涼しく、南の夏は短く暑い。このため、南半球では北半球よりも気温の上昇はかなり広範囲に及ぶ。
火星の季節のずれ(太陽高度の最高/低時期と気温の最高/低時期がずれる現象)は、数日にすぎない。火星では、大量の水がなく、緩衝効果をもたらす要因がないことが原因である。したがって、火星の気温は、「春」はほぼ「夏」の鏡像であり、「秋」はほぼ「冬」の鏡像となっている(ただし、至点(夏至、冬至)と分点(春分、秋分)を各季節の始まりと見なす場合)。もし、火星が円軌道であるならば、最高気温と最低気温は、地球上のように夏至と冬至の約1ヵ月後ではなく、数日後に起こるだろう。 春の気温と夏の気温の違いは、火星の軌道が比較的高い離心率を持っていることによる。火星の北半球の春は、北半球の夏よりも太陽から遠く、このため偶然にも春は夏より少し涼しく、秋は夏より少し暖かくなる。