簡(jiǎn)介：地球和火星上計(jì)時(shí)的異同

祝賀火星，新年快樂(lè)！2021年2月7日，火星迎來(lái)了人類(lèi)正式開(kāi)始火星年計(jì)數(shù)以來(lái)的第36個(gè)新年?；鹦巧蠒r(shí)間的流逝速度和地球是不同的。為了慶?；鹦切履?，歐洲航天局在此期間分享了地球與火星計(jì)時(shí)上的異同。

圖解：慶?；鹦切履?。圖源：NASA/JPL/USGS

首先，我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下什么是太陽(yáng)日。假設(shè)你身處地球上的某一固定位置，在這一位置上，太陽(yáng)兩次到達(dá)最大高度的時(shí)間間隔是24小時(shí)，因而也就以24小時(shí)為一個(gè)太陽(yáng)日單位。這段變化或長(zhǎng)或短，可達(dá)7.9秒。

在火星上，事物發(fā)展會(huì)變慢，但也和地球十分相似。一個(gè)火星太陽(yáng)日(可表示為sol)，為24小時(shí)39分鐘35秒。許多火星探測(cè)任務(wù)，像美國(guó)宇航局的“好奇號(hào)”，并不是以地球上的時(shí)間為參考系，而是以火星太陽(yáng)日來(lái)計(jì)算工作時(shí)間的。

一個(gè)火星年為668個(gè)火星太陽(yáng)日，或者說(shuō)是687個(gè)地球日，約為地球年的1.8倍。如果你想知道，若你定居火星，現(xiàn)在年齡該是多大，那真的是太簡(jiǎn)單了。拿你的年齡除以1.88。如此一來(lái)，假設(shè)你在地球上是38歲，那么到了火星，你才20歲出頭（人類(lèi)首次定居火星計(jì)劃的志愿者人數(shù)增多了嗎？）。每天的時(shí)間變長(zhǎng)，而且名義上來(lái)說(shuō)，生命體將變得更加年輕——似乎這就是火星世界的生存準(zhǔn)則。

圖解：對(duì)火星大氣進(jìn)行分析，一場(chǎng)全球性的沙塵暴，讓火星大氣濕度迅速增加。圖源：ESA/ATG媒體實(shí)驗(yàn)室

顯然，火星已有幾十億年的歷史，可目前為止只有36個(gè)火星年，這是為什么呢？

直到地球年的1955年，一場(chǎng)威力龐大的塵暴席卷火星，火星年計(jì)數(shù)才正式開(kāi)始。強(qiáng)沙塵暴是火星南方夏季的典型特征，關(guān)于季節(jié)，下文將具體介紹。為了方便記錄和研究，這一年與春分相匹配，對(duì)于火星年的計(jì)數(shù)也從1955年4月11日正式開(kāi)始。這場(chǎng)風(fēng)暴稱(chēng)為“1956年特大沙塵暴”。

圖解：火星表面的塵卷風(fēng)，從塵卷風(fēng)的陰影長(zhǎng)度推測(cè)它的高度約800米，大約相當(dāng)于地球上最高建筑阿聯(lián)酋哈利法塔的高度。圖源：NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizon

到目前為止，火星上日和年的計(jì)時(shí)都相當(dāng)簡(jiǎn)單。比地球上稍長(zhǎng)一點(diǎn)，但本質(zhì)上沒(méi)有什么不同，因而你和你的愛(ài)人很容易就可以保持聯(lián)系。但是火星的季節(jié)是完全不同的。在地球上，季節(jié)變換只是由于地軸傾斜。當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)時(shí)，其中一個(gè)半球得到更多的光，六個(gè)月后情況則相反。

圖解：隨著季節(jié)性的變化，火星北極高約500米的峭壁發(fā)生了坍塌。圖源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

火星地軸的傾斜角為25°，接近地球的23.5°，但對(duì)于季節(jié)變換的影響，可就大不相同了。軌道的形狀會(huì)產(chǎn)生很大影響，導(dǎo)致某些季節(jié)比其他季節(jié)長(zhǎng)?；鹦擒壍啦蝗绲厍虻膱A，要更扁一點(diǎn)，換句話說(shuō)，就是更“橢圓”，所以北半球的春天（192sol）比北半球的秋天（142sol）持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)。

圖解：“機(jī)遇號(hào)”的自拍。圖源：NASA

南方夏季和春季的縮短不僅僅是奇異的現(xiàn)象，而且對(duì)全球產(chǎn)生了影響。在這個(gè)過(guò)程中，隨著火星離太陽(yáng)越來(lái)越近，隨之增加的亮度使得大氣中形成了更多的湍流。因此，沙塵暴是這些季節(jié)的典型特征，有時(shí)甚至覆蓋全球。美國(guó)宇航局的“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)器因?yàn)槠渲幸粓?chǎng)風(fēng)暴而長(zhǎng)期失聯(lián)，最終不得不終止探測(cè)任務(wù)。不過(guò)，你一定很高興知道的是，導(dǎo)致《火星救援》的主人公馬克·沃特尼滯留在火星上的塵暴，實(shí)際上并不是那樣。

圖解：電影《火星救援》劇照。圖源：百度

下一個(gè)火星新年將于2022年12月26日開(kāi)始，趁你抱怨火星的36年的感覺(jué)幾乎和地球2020年一樣長(zhǎng)之前，趕緊開(kāi)始慶祝起來(lái)吧！

by: Alfredo Carpineti

FY:夢(mèng)里花

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