火星“变红”的秘密：薄薄尘埃，蓝色星球的伪装

火星因富含赤铁矿尘埃呈现红色，大气稀薄导致天空偏暗，地表颜色不均，氧化铁分布不均，红色表象下隐藏着多样色彩与地质特征。

• 从太空看地球色彩多样，天空蓝、海洋蓝、陆地棕绿、冰川白。火星则以红色为主，地面、低地、高地、河床、沙丘、大气皆为红色，仅冰盖和云是白色，但略带红 tint。
• 火星的“红”非常表层，地表下挖一点就消失。
• 梵语、古埃及语中，火星的名字都与红色有关。
• 地球大气瑞利散射使天空呈现蓝色，但火星大气稀薄（仅为地球的 0.7%），瑞利散射效果不明显。
• 火星大气中的尘埃颗粒吸收短波长光（400-600nm）多于长波长光（600+nm），并更有效地散射长波长光，导致红色光线散射。
• 火星大气尘埃与高反射率、富含铁的明亮土壤沉积物相似，主要成分是纳米晶赤铁矿 (α-Fe₂O₃)，颗粒大小在 3-45 微米之间，易被火星风吹起。
• 火星表面明暗区域会随时间变化：暗区变亮，然后又变暗。变化区域通常海拔较低，坡度较缓，周围环绕着较亮的区域。
• 卡尔·萨根等人认为，火星表面覆盖着一层薄薄的沙尘，风将其吹到各处。
• 红色尘埃移动距离短，从高处到低处或海拔相近区域，易从陡峭区域吹走。尘埃层只有几毫米到几厘米厚，最厚处（Tharsis 区域）也只有约 2 米。
• 火星各处都存在氧化铁，包括地壳、熔岩流和被大气氧化的尘埃。
• 氧化铁含量在北部和中纬度地区最高，南部纬度地区最低。
• 火星南部高地海拔较高，北部低地海拔较低。Tharsis 区域氧化铁含量最高，但其东部低地含量骤降。
• 火星的红色可能主要归因于赤铁矿 (Fe₂O₃)，而非所有形式的氧化铁。磁铁矿 (Fe₃O₄) 是黑色的。
• 火星大气总是富含尘埃，使大气呈现均匀的颜色。但火星表面颜色并不均匀，而是橙棕色，岩石呈现棕色、金色、棕褐色，甚至绿色或黄色。颜色取决于岩石的矿物成分。
• 赤铁矿的形成机制仍在研究中，可能与过氧化氢 (H₂O₂) 有关，也可能仅仅是物理侵蚀过程。
• 火星整体只有极少量是红色的，但正是这层薄薄的红色物质造就了我们看到的红色星球。
• 如果火星大气平静，尘埃落定，天空可能会变成蓝色，但由于大气过于稀薄，天空会非常黑暗，几乎是黑色，只有轻微的蓝色色调。或许可以看到星星和水星、金星、地球、木星、土星，有时甚至包括天王星。