【深度認識】火星
當我們談論宇宙中的奇妙天體，火星（Mars）總是令人無限憧憬。它不僅是我們太陽系內距離地球最近的類地行星，也是人類探索太空、未來移民的最大夢想之一。每天都有來自世界各地的天文學家、作家與夢想家關注火星，思索著這顆紅色行星蘊藏著多少科學奧秘。今天，讓我們以一個貼地、生活化的角度，深入走進火星的世界，揭開這顆「紅色星球」的真面目。
火星的基本資料與太陽系位置
火星是太陽系中第四顆行星，位於地球和木星之間。與太陽的平均距離大約為2億2千8百萬公里，是地球到太陽距離（1億5千萬公里）的一倍半左右。如果將地球與太陽的距離稱為1個天文單位（Astronomical Unit, AU），那火星的軌道離太陽大約1.52 AU。
火星的體積約為1.63×1011立方公里，只有地球體積的大約15%。換句話說，如果將地球想像成一個標準籃球，那火星就像一個乒乓球般大小。質量方面，火星約為6.42×1023公斤，僅為地球的10%，所以在火星上「秤重」的話，你只會有地球體重的三分之一——一個60公斤的人，在火星上大概只重20公斤，感覺就像不斷在月台跳躍一樣輕盈！
火星與地球的距離不是固定的，因為兩者繞太陽運行，最近時（最接近－所謂「衝」）大約為5,400萬公里，最遠時則達到4億公里以上。這也是為甚麼太空船前往火星的「窗口」總是有限——只有在地球和火星軌道較近時才最為合適。
火星的表面、結構與成分
從遠處看，火星呈現紅色，所以又有「紅色星球」之稱。這種顏色主要來自其表面覆蓋著氧化鐵（Iron Oxide，亦即銹）。事實上，火星的地表有很多沙粒、岩石和塵埃，與地球的沙漠頗為相似。值得留意的是，近期火星探測器如美國「好奇號」（Curiosity）和「毅力號」（Perseverance）發現火星不只有平坦的平原，還有驚人的地質奇觀：
- 奧林帕斯山（Olympus Mons）：太陽系中最高的火山，高達21,229米，比地球上最高峰喬戈里峰（Mount Everest, 8,848米）還高近2.4倍！
- 水手峽谷（Valles Marineris）：長達4,000公里，是地球大峽谷（Grand Canyon）十倍多，深達7公里，相當驚人。
火星主要由矽酸鹽岩石構成，中心相信有鐵鎳（金屬）核心，不過這個核心比地球的小得多，相對上也缺乏磁場。大氣層非常稀薄，主要成分是二氧化碳（CO2，佔約95%），其次有氮氣、氬氣等，幾乎沒有氧氣，只佔0.13%。
溫度與氣候——一個寒冷荒漠的世界
火星表面溫度劇烈變化，整體極為寒冷。平均溫度約為攝氏零下60度，夏季赤道日間最高溫可上升至攝氏20度，但夜晚又驟降至-80度甚至更低。兩極（北極與南極）常年冰封，溫度更可低至-120度。這也解釋了為甚麼火星的水多數以冰的形態存在，液態水極少極不穩定。
火星經常出現全球級沙塵暴（Dust Storm），有時候更會持續數月，遮蓋全星表面。這種極端天氣，在地球幾乎難以想像；想像一下我們香港偶爾遇到的「煙霞」或沙塵暴，放大數萬倍便是火星的日常。
自轉與公轉——「火星日」與「火星年」
火星自轉（即自轉週期，Rotation Period）約為24小時37分鐘（也叫火星日，Sol），跟地球日幾乎一樣，所以模擬火星生活，其「一日」相差不大。不過火星公轉（即繞太陽一週）需時687地球日，約為1.88年地球時間，亦即一個「火星年」約有669個火星日。
因自轉軸傾角與地球相近（25.2度，地球為23.5度），使火星亦有明顯四季變化，只是每個季節都超長，夏天也只能享受150多天火星日（或大約300地球日）的「清涼短夏」。
火星的衛星——微型「月亮」
火星擁有兩個迷你衛星，分別是火衛一（Phobos）與火衛二（Deimos）。這兩顆衛星體積細小、不規則，很像是「小薯條」或馬鈴薯，被認為有可能來自小行星帶，由火星引力捕獲。目前，它們其實正逐漸離火星遠去，火衛一更正以緩慢速度螺旋下墜，遲早會撞擊火星表面。
從古代神話到現代探索
火星這個名字來自古羅馬戰神Martius，因其血紅色被聯想到戰爭。在中國古代，「熒惑星」就是指火星，亦有「禍星」之稱，因其色彩異常、運行奇特，多被認為代表著不祥之兆，成為了多種文化的天空故事主角。
直到望遠鏡發明後，火星才逐步「露出真面目」。19世紀，部分天文學家曾誤以為火星表面有「運河」（Canals），想像那可能是智慧生物的傑作，引發「火星人」（Martians）的想象瘋潮。如今，隨著太空探測技術進步，美國、美國、俄羅斯、歐洲、印度和中國的探測器接連抵達火星，證實了火星環境極度嚴苛——由於稀薄空氣、猛烈輻射，要在火星生存幾乎是不可能的任務。
人類對火星的探索與未來展望
近年來，NASA的「好奇號」、「毅力號」探測車，以及中國的「天問一號」、歐洲的「火星快車」，都持續在火星表面工作，搜尋水源、探究微生物存在的證據、研究地質構造與天氣變化等。近年仔細研究火星極地冰帽，亦和香港朋友去山頂「等雪」的心情類似——尋找火星地下水、冰層，成為解開火星生命之謎的關鍵。
火星亦是太空殖民計劃的「首選」。以伊隆·馬斯克（Elon Musk）的SpaceX、歐洲與中國的火星共生區藍圖來看，人類未來若要移居火星，將要解決供氧、能量與食物等巨大挑戰。不過，這正好象徵人類探索精神永不止息。
小結：地球的「紅色鄰居」帶來的啟發
當我們更深入認識火星，不禁會反思地球的脆弱與珍貴。火星的極寒、貧氧與煞白的沙塵暴提醒我們，地球如此美好實屬難得。而人類一方面夢想著登陸火星，另一方面也更明白為何要珍惜地球有限的資源。火星刺激著我們想像力與創造力，帶來科學突破，也弘揚人類勇於探索的信念。
讓我們繼續仰望夜空，尋找那顆橘紅色的小點——它正是人類下一個大冒險的目標，也是太空科學、科技創新不斷前行的象徵！
