太阳系的璀璨星球(二)——火星和卫星及部分小行星
太阳系的璀璨星球（⼆）——⽕星和卫星及部分⼩⾏星
王岳雷
⽕星（玛尔斯Mars）：是罗马神话中的战神玛尔斯命名，距离太阳227,987,155公⾥
（1.524天⽂单位），远⽇点1.6660天⽂单位，近⽇点1.3814天⽂单位，半长轴1.523679天⽂单
位，质量⽐地球和⾦星⼩，它的⽓体主要是⼆氧化碳，表⾯压⼒为6.1毫巴（⼤约是地球的
0.6％）。直径6794公⾥，平均半径3,389.5±0.2公⾥，⾚道半径3,396.2±0.1公⾥，是0.533个地
球⾚道半径；极地半径3,376.2±0.1公⾥，是0.531个地球极地半径；表⾯积144,798,500平⽅公
⾥，是0.284个地球；体积1.6318×1011 ⽴⽅公⾥，是0.151个地球；平均密度3.94克 /⽴⽅厘
⽶，质量6.4171×1023千克，是0.107个地球质量。表⾯平均温度?63 °C（210 K），最低温度?
143 °C（130 K），最⾼温度35 °C[（308 K）。平均轨道速度24.13公⾥/秒，绕太阳⼀圈
1.8808年（公转周期 687天），⾃转周期 24.6229⼩时（24⼩时37分22秒），⾚道旋转速度
868.22公⾥ / ⼩时（241.17 ⽶ /秒）。⼀个⽕星年相当于1.8809地球年（即1年零320天18.2⼩
时）。⽕星地⾯⼤⽓压⼒为600帕（0.60千帕），只有地球（101.3千帕）的0.6％。由⼆氧化碳
95.97％，氮1.89％，氩1.93％，氧⽓0.146％，⼀氧化碳0.056％，⽔0.02％组成。
⽕星基本上是沙漠⾏星，地表沙丘，砾⽯遍布，没有稳定的液态⽔体，以⼆氧化碳为主的
⼤⽓既稀薄⼜寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发⽣。与地球相⽐，地质活动不活跃，地表
地貌⼤部份于远古较活跃的时期形成有密布的陨⽯坑，⽕⼭与峡⾕，包括太阳系最⾼的⼭：奥
林帕斯⼭和最⼤的峡⾕：⽔⼿号峡⾕另⼀个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南⽅是古
⽼，充满陨⽯坑的⾼地，北⽅则是较年轻的平原⽕星两极皆有主要以⽔和冰组成的极冠，⽽且
上⾯覆盖的⼲冰会随季节消长。它的红⾊来⾃⼟壤中的氧化铁（锈）。⽕星有两颗⼩天然卫星
——⽕卫⼆（Deimos）和⽕卫⼀（Phobos）被认为是被捕获的⼩⾏星。
⽕星
⽕星
⽕星
⽕星
⽕星
转动的⽕星
⽕星与地球的⼤⼩⽐较
⽕星表⾯
⽕星表⾯
⽕星北极
1980年2⽉22⽇由维京1号登陆器拍摄的⽕星图像
1976年维京1号登陆器在⽕星基多尼亚地区拍摄的图像
1978年2⽉11⽇由维京1号登陆器拍摄的⽕星表⾯克⾥斯平原
⽕星上古斯夫⽕⼭全景
“⽕星探测漫游者” 2004年1⽉3⽇在⽕星上的古斯夫⽕⼭附近
“⽕星探测漫游者”2004年在⽕星上碰见⽯头
“⽕星探测漫游者”拍摄的⽕星⾯
2014年10⽉6⽇上午11点27分 C / 2013 A1彗星从近距离彗星飞掠⽕星
⽕星上空看太阳
哈勃太空望远镜2000年4⽉27⽇拍摄⽕星
⽕卫⼀（弗博斯Phobos），是靠⽕星最⾥⾯的卫星，距⽕星中⼼平均距离约9378公⾥，从⽕星表⾯算起只有6000千⽶。于1877年由美国天⽂学家亚萨夫·霍尔（Asaph Hall）发现。⽕卫⼀是⼀颗形状不规则的天体，形状有点⼉像马铃薯，近距点9234.42公⾥，远距点9517.58公⾥，半长轴9376公⾥，轨道周期0.31891023天（7⼩时39.2分钟），⼀⽇围绕⽕星3圈。平均轨道速度2.138公⾥/ 秒，⾚道旋转速度11.
0公⾥/⼩时，。⼤致长27公⾥，宽22公⾥，⾼18公⾥。平均半径11.2667公⾥。表⾯积1548.3平⽅公⾥，体积5783.61⽴⽅公⾥，质量1.0659×1016千克。表⾯温度-112℃（233 K）。因为它们的密度太低了，很可能是由岩⽯与冰的混合物组成的，并且它们都有很深的地壳坑。
⽕卫⼀
⽕卫⼀
⽕卫⼆（迪莫斯Deimos），是靠⽕星最⾥⾯的卫星，于1877年8⽉12⽇由在华盛顿特区的美国海军天⽂台天⽂学家亚萨夫·霍尔（Asaph Hall）（1829年10⽉15⽇ - 1907年11⽉22⽇）发现。距离⽕星23,460公⾥，近距点23455.5公⾥，远距点23470.9公⾥，半长轴23463.2公⾥，绕⽕星轨道周期1.263天（30.312⼩时），平均轨道速度1.3513公⾥/秒。⾃转周期为同步⾃转。是⼀个⼩的不规则形状，尺⼨15×12.2×11公⾥，直径约12公⾥，平均半径为6.2公⾥。表⾯积495.1548平⽅公⾥，体积999.78⽴⽅公⾥，平均密度2.2克 /⽴⽅厘⽶，质量1.4762×1015千克，表⾯温度-112℃（233 K）。
运转中的⽕卫⼆
⽕卫⼆
⽕卫⼆
内太阳系也包含近地⼩⾏星，其中许多⼩⾏星穿越内⾏星的轨道，其中有些是潜在的危险物体。
⼩⾏星带是在⽕星和⽊星的轨道之间运⾏，有数以百万计的⼩⾏星，分为⼩⾏星和个⼩⾏星带是
体星，根据他们的轨道特点，有的⼩⾏星也有卫星围绕较⼤的⼩⾏星运转，它们不像⾏星卫星那么清晰可辨，有时⼏乎和合作伙伴⼀样⼤。⼩⾏星带还含有彗星，这可能是地球⽔的来源。
这个甜甜圈状的⼩⾏星带位于⽕星和⽊星的轨道之间
除最⼤的⼩⾏星⾕神星（Ceres）外，⼩⾏星被归类为⼩型的太阳系体，主要由难熔的岩⽯和⾦属矿物组成，并有⼀些冰块。它们的范围从⼏⽶到⼏百公⾥不等。⼩于⼀⽶的⼩⾏星通常被称为流星体和微流星体（颗粒⼤⼩），这取决于不同的成份性质。
⼩⾏星带占据⽕星与⽊星之间的轨道，距太阳2.3-3.3天⽂单位。它被认为是太阳系形成的残余物，由于⽊星的引⼒⼲扰⽽未能合并。⼩⾏星带包含数以万计甚⾄数百万个直径超过⼀公⾥的物体。尽管如此，⼩⾏星带的总质量不可能超过地球的千分之⼀。⼩⾏星带⾮常稀疏，航天器经常通过，没有发⽣事故。
截⾄2017年10⽉，国际⼩⾏星中⼼已发现74.5万个⼩⾏星的数据，其中近504,000个已被编号。2014年10⽉英国吉他⼿、作曲家、演唱家、天体物理学家布赖恩·梅与100多名宇航员，科学家，⼯程师和艺术家创建⼩⾏星⽇，以纪念1908年6⽉30⽇在西伯利亚的通古斯⼤爆炸。2014年12⽉3⽇⼩⾏星⽇正式开
始，2016年12⽉联合国⼤会宣布每年6⽉30⽇为国际⼩⾏星⽇。
⼩⾏星从最⼤到最⼩：4灶神星，21司琴星，253梅西尔德星，243艾⼥星，433爱神星，951 Gaspra，2867Steins，25143 Itokawa。
特洛伊⼩⾏星（Jupiter trojans）：位于⽊星轨道，是⿊暗的⾝体，带有红⾊，⽆特征的光谱。截⾄2017年5⽉，共发现了6,515个特洛伊⼩⾏星，估计直径⼤于1公⾥的特洛伊⼩⾏星总数约为100万个。
⾕神星（塞雷斯Ceres）（⼩⾏星1）：是第⼀个被发现的⼩⾏星，是⼩⾏星带最⼤的⼩⾏星，⾕神星（
距离太阳4.19亿千⽶（2.77个天⽂单位），远⽇点2.978天⽂单位（44541万公⾥），近⽇点2.5585725天⽂单位（38262万公⾥），半长轴2.7681342天⽂单位（41410万公⾥），轨道周期1680.5天（4.60年），平均轨道速度17.905公⾥/秒。尺⼨（965.2×961.2×891.2）±2.0公⾥，直径945公⾥，⾚道半径487.3±1.8公⾥，极半径454.7±1.6公⾥，表⾯积2,770,000平⽅公⾥，体积4.21亿⽴⽅公⾥，质量9.43±0.07×1020公⽄，平均密度2.077±0.036克/⽴⽅厘⽶，表⾯温度168K～230K，⾃转周期0.3781天。1801年1⽉1⽇新年的晚上，在巴勒莫的意⼤利神⽗朱塞普·⽪亚齐（Giuseppe Piazzi，1746年7⽉7⽇～1826年7⽉22⽇）发现。
⾕神星
⾕神星，2015年5⽉4⽇“曙光号”空间探测器从13,600公⾥拍摄
⾕神星
转动中的⾕神星
⾕神星彩⾊地形图
⾕神星，灶神星，爱神星
⽐较⼩⾏星的⼤⼩⾕神星（1Ceres），灶神星（4Vesta），艾⼥星（243 Ida），爱神星（Eros），⼩⾏星951（Gaspra）和⽕星。
智神星（帕拉斯雅典娜Pallas Athena）（⼩⾏星2），是第⼆颗被发现的⼩⾏星，由德国天⽂智神星
学家海因⾥希·奥伯斯于1802年3⽉28⽇发现。该天体以希腊神话中主神宙斯与墨提斯的⼥⼉Pallas Athena（雅典娜的别称）来命名。半长轴2.77160611天⽂单位（414.7百万公⾥），近⽇点2.13060671天⽂单位（318.9百万公⾥），远⽇点3.412605509天⽂单位（510.4百万公⾥），公转周期4.614296176年（1685.371678天）（4年226天），平均轨道速度17.645公⾥ /秒，旋转周期7.8132214天（7⼩时48分48秒）。尺⼨570×525×500千⽶，平均直径为520千⽶，表⾯积（8.3±0.2）×105平⽅公⾥，体积（7.1±0.3）×107⽴⽅公⾥，质量
（2.11±0.26）×102? 公⽄，密度2.8克/⽴⽅厘⽶，表⾯平均温度164K。
智神星
顺时针从左上⾓：海后星，⼩⾏星324，智神星和淫神星。
海后星（Amphitrite）（⼩⾏星29），以希腊神话中的海神⼥Amphitrite命名。是1854年3⽉1⽇海后星
由在英格兰和爱尔兰⼯作的德国天⽂学家阿尔伯特·麦斯（Albert Marth，1828年5⽉5⽇ - 1897年8⽉6⽇）在伦敦摄政公园南⾯私⼈别墅天⽂台发现的。半长轴382.103百万公⾥（2.554天⽂单位），近⽇点354.398百万公⾥（2.369天⽂单位），远⽇点409.809 百万公⾥（2.739天⽂单位），公转周期1491.013天（4.08年），平均轨道速度18.61公⾥/秒，⾃转周期0.2246 天（5⼩
19公⽄，平均密度2.36克/⽴⽅厘⽶，表⾯时24分钟），尺⼨233×212×193公⾥，质量1.18×10
温度170K。
淫神星
淫神星（朱莉娅Julia）（⼩⾏星89），于1866年8⽉6⽇法国天⽂学家爱德华·斯蒂芬（Eduard Stephan）
（1837年8⽉31⽇- 1923年12⽉31⽇）发现，以科西嘉的圣朱莉娅命名的。半长轴381.499百万公⾥（2.55016天⽂单位），近⽇点311.189百万公⾥（2.08017天⽂单位），远⽇点451.82 百万公⾥（3.0202天⽂单位），公转周期4 年 26 天（1487.5天），平均轨道速度18.5公⾥/秒，⾃转周期11⼩时23分钟（0.4745 天），平均直径151.46公⾥，质量6.71×1018公⽄，平均密度3.98克/⽴⽅厘⽶。
婚神星（朱诺Juno）（⼩⾏星3），是德国天⽂学家卡尔·哈丁1804年9⽉1⽇发现的。形状不规婚神星
则，半长轴2.67070天⽂单位，近⽇点1.98847天⽂单位，远⽇点3.35293天⽂单位，公转周期1595.4 天（4. 36463年），平均轨道速度17.93公⾥/秒，⾃转周期7.21⼩时（0.3004天），⾚道⾃转速度31.75⽶/秒。平均直径为233.92公⾥，尺⼨320×267×200 公⾥，表⾯积216 000平⽅公⾥，体积8,950,000⽴⽅公⾥，质量2.67×10¹⁹公⽄，平均密度2.98 ± 0.55克/⽴⽅厘⽶，表⾯温度163K。
2009年拍摄天上的婚神星
灶神星（维斯塔Vesta）（⼩⾏星4），由德国天⽂学家海因⾥希·威廉·奥尔伯斯（Heinrich
灶神星
Wilhelm Olbers）在1807年3⽉29⽇发现，距离太阳2.57138个天⽂单位，远⽇点2.57138天⽂单位，近⽇点2.15221天⽂单位，半长轴2.36179天⽂单位，平均轨道速度19.34公⾥/秒，轨道周期3年230天（13
25.75天），⾃转周期0.222 6天（5.342⼩时），⾚道⾃转速度257.5⽶/秒。尺⼨（572.6×557.2×446.4）±0.2公⾥，直径525.4±0.2公⾥，表⾯积（8.66±0.2）×105平⽅公⾥，体积（7.46±0.3）×107⽴⽅公⾥，质量（2.59076±0.00001）×1020公⽄，平均密度
3.456±0.035克/⽴⽅厘⽶，表⾯最低温度85 K（-188°C），表⾯最⾼温度270 K（-3°C）。
灶神星
灶神星表⾯撞击⽯
灶神星上的⽕⼭⼝
转动中的灶神星
2007年6⽉天上的灶神星
“曙光号”空间探测器和灶神星到⾕神星
义神星（阿斯特拉Astraea）（⼩⾏星5），是1845年12⽉8⽇发现的第五颗⼩⾏星，由德国业义神星
余天⽂学家卡尔·路德维希·亨克（Karl Ludwig Hencke，1793年4⽉8⽇- 1866年9⽉21⽇）发现，以正义
⼥神阿斯特拉（Astraea）命名。半长轴2.573809012天⽂单位（384.945百万公⾥），远⽇点3.065755252天⽂单位（459.202百万公⾥），近⽇点2.08186277天⽂单位（310.688百万公⾥），轨道周期4.13573年（4年50天/1510.574天），平均轨道速度18.4公⾥/秒。平均直径119公⾥，外形尺⼨167×123×82公⾥，表⾯积48,300平⽅公⾥，体积882,000⽴⽅公⾥，质量2.9×1018千克，平均密度3.3克 /⽴⽅厘⽶，旋转周期16.80⼩时。
韶神星（Hebe）（⼩⾏星6），于1847年7⽉1⽇由德国业余天⽂学家卡尔·路德维希·亨克（Karl 韶神星
Ludwig Hencke，1793年4⽉8⽇- 1866年9⽉21⽇）发现，半长轴2.426天⽂单位（362.851百万公⾥），远⽇点2.914天⽂单位（435.996百万公⾥），近⽇点1.937天⽂单位（289.705百万公⾥），轨道周期3 年 284天（1379.756 天），平均轨道速度18.93公⾥/秒。平均直径186公⾥，尺⼨205×185×170公⾥，表⾯积109,000平⽅公⾥，体积380,000⽴⽅公⾥，质量
1.28×1019千克，平均密度3.81±0.26克 /⽴⽅厘⽶，旋转周期0.3031天（7.3⼩时），⾚道⾃转速度2
2.4⽶/秒，表⾯温度约170K。
虹神星（Iris）（⼩⾏星7），于1847年8⽉13⽇由英国天⽂学家约翰·罗素·欣德（John Russell 虹神星
Hind）（1823年5⽉12⽇-1895年12⽉23⽇）发现。这是Hind的第⼀颗⼩⾏星发现和第七颗被发现的⼩
⾏星。半长轴2.385天⽂单位（356.798百万公⾥），远⽇点2.937天⽂单位（439.337百万公⾥），近⽇点1.833天⽂单位（274.259百万公⾥），轨道周期3年 250天（1345.375天），平均轨道速度19.03公⾥/秒。平均直径199.8±10公⾥，尺⼨225×190×190公⾥，表⾯积135,000平⽅公⾥，体积4,630,000⽴⽅公⾥，质量1.62±0.09×1019千克，平均密度3.21±0.49克/⽴⽅厘⽶，旋转周期0.2975天（7.1⼩时），⾚道⾃转速度25.4⽶/秒，表⾯平均温度171K，最⾼温度275 K。
花神星（弗洛拉Flora）（⼩⾏星8），于1847年10⽉18⽇由英国天⽂学家约翰·罗素·欣德
花神星
（John Russell Hind）（1823年5⽉12⽇-1895年12⽉23⽇）发现。是他发现的第⼆颗⼩⾏星。是由拉丁⼥神花朵命名。半长轴2.202天⽂单位（329.422百万公⾥），远⽇点2.546天⽂单位（380.850百万公⾥），近⽇点1.858天⽂单位（277.995百万公⾥），轨道周期1193.549 天（3.27 年），平均轨道速度19.9公⾥/秒。平均直径128公⾥，尺⼨136×136×113公⾥，质量8.47×1018千克，平均密度3.3克 /⽴⽅厘⽶，旋转周期0.533天（12⼩时52分钟）。
颖神星（梅蒂斯Metis）（⼩⾏星9），于1848年4⽉25⽇由爱尔兰天⽂学家安德鲁·格雷厄姆
颖神星
小行星或2032撞地球
（Andrew Graham）（1815年4⽉8⽇ - 1908年11⽉5⽇）在爱尔兰斯莱⼽郡的马克⾥天⽂台发现的，这是他唯⼀的⼩⾏星发现。半长轴2.387天⽂单位（357.052百万公⾥），远⽇点2.678天⽂单位（400.548百万公⾥），近⽇点2.096天⽂单位（313.556百万公⾥），轨道周期1346.815 天（3年251天），平均轨道速度19.2公⾥/秒。平均直径190公⾥，尺⼨235×195×140公⾥，质量1.47×1018千克，平均密度2.7克 /⽴⽅厘⽶，旋转周期0.2116 天（5.079⼩时），表⾯最⾼温度282 K。
爱尔兰斯莱⼽郡的马克⾥天⽂台
健神星
健神星（Hygiea）（⼩⾏星10），1829年4⽉12⽇由意⼤利天⽂学家安尼巴莱·德·加斯帕⾥斯（Annibale De Gasparis，1819年4⽉9⽇-1892年3⽉21⽇）发现。长半轴3.140天⽂单位，近⽇点2.773天⽂单位，远⽇点3.507天⽂单位，轨道周期5年 206天，平均轨道速度16.76公⾥/秒。平均直径431公⾥，外形尺⼨530×407×370±7公⾥，表⾯积837,080.744平⽅公⾥，质量约9×1019千克，平均密度2.08 克 /⽴⽅厘⽶，旋转周期27.6⼩时。
海妖星（帕泰诺佩Parthenope）（⼩⾏星11），1850年5⽉11⽇意⼤利天⽂学家安尼巴莱·德·海妖星
加斯帕⾥斯（Annibale de Gasparis）（1819年11⽉9⽇- 1892年3⽉21⽇）发现，半长轴
2.45254天⽂单位（366.895百万公⾥），近⽇点2.20671天⽂单位（330.119百万公⾥），远⽇点2.69837天⽂单位（40
3.670 百万公⾥），轨道周期3.84年（1402.9天），平均轨道速度19.02公⾥/秒。平均半径76.665±1.55公⾥，外形尺⼨153.3±3.1公⾥，质量6.15×1018千克，平均密度3.28 克 /⽴⽅厘⽶，旋转周期13⼩时44分钟（0.57168天），表⾯温度174 K。

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