火星のソースを表示

{{otheruses|太陽系の惑星|三菱重工業が開発・製造した航空機用エンジン|火星 (エンジン)}}
{{JIS2004}}
{{天体 基本
| 幅 =
| 色 = 地球型惑星
| 和名 = 火星[[ファイル:Mars symbol.svg|25px]]
| 英名 = [[:en:Mars|Mars]]
| 画像ファイル = Mars Valles Marineris.jpeg
| 画像サイズ = 250px
| 画像説明 = [[バイキング1号]]が撮影した火星<br />（[[1980年]][[2月22日]]）
| 画像背景色 = #000
| 仮符号・別名 = {{JIS2004フォント|&#29074;惑}}、夏日星
| 分類 = [[地球型惑星]]
| 軌道の種類 = [[外惑星]]
}}
{{天体 発見
| 色 = 地球型惑星
| 発見日 =
| 発見年 =
| 発見者 =
| 発見方法 = 目視
}}
{{天体 軌道
| 色 = 地球型惑星
| 元期 = 2008年1月1日
| 平均距離 =
| 平均距離対象 = [[太陽]]
| 平均公転半径 = [[1 E11 m|227,936,640 km]]
| 平均直径 =
| 軌道長半径 = 1.52368 [[天文単位|AU]]
| 近日点距離 = 1.381 AU
| 遠日点距離 = 1.666 AU
| 離心率 = 0.09341233
| 公転周期 = 686.98 日<br />（1.880866 年）
| 会合周期 = 779.94 日
| 軌道周期 =
| 平均軌道速度 = 24.1309 km/s
| 軌道傾斜角 = 1.8497 度
| 近日点引数 = 336.2075 度
| 昇交点黄経 = 49.6198 度
| 平均近点角 = 86.5067 度
| 主恒星 = [[太陽]]
| 衛星数 = 2（[[フォボス (衛星)|フォボス]]、[[ダイモス (衛星)|ダイモス]]）
}}
{{天体 物理
| 色 = 地球型惑星
| 赤道直径 = [[1 E6 m|6,794.4 km]]
| 直径 =
| 半径 =
| 表面積 = 1.44 {{e|8}} km<sup>2</sup>
| 体積 =
| 質量 = 6.4191 {{e|23}} [[キログラム|kg]]
| 相対対象1 = 地球
| 相対質量1 = 0.10745<ref name="理科年表平成24年度版p.78-79">国立天文台 編集『理科年表』平成24年 机上版、丸善、2011年、ISBN 978-4-621-08439-7、p.78-79</ref>
| 平均密度 = 3.93 g/cm<sup>3</sup>
| 表面重力 = 3.71 [[メートル毎秒毎秒|m/s<sup>2</sup>]]
| 脱出速度 = 5.03 km/s
| 自転周期 = 24.6229 時間<br />（1.026 日）
| スペクトル分類 =
| 絶対等級 =
| 光度 =
| 光度係数 =
| アルベド = 0.15
| 赤道傾斜角 = 25.19 度
| 表面温度 =
| 最小表面温度 = 133[[ケルビン|K]]
| 平均表面温度 = 210K
| 最大表面温度 = 293K
| 可視光明度 =
| 全波長明度 =
| 色指数_BV =
| 色指数_UB =
| 色指数_VI =
| 金属量 =
| 年齢 =
| 大気圧 = 0.7-0.9 [[パスカル|kPa]]
| 大気 = {{天体 項目|平均[[気温]]|−43℃<br />（−130℃ + 0℃にも満たない）}}
{{天体 項目|[[二酸化炭素]]|95.32%}}
{{天体 項目|[[窒素]]|2.7%}}
{{天体 項目|[[アルゴン]]|1.6%}}
{{天体 項目|[[酸素]]|0.13%}}
{{天体 項目|[[一酸化炭素]]|0.07%}}
{{天体 項目|[[水]]蒸気|0.03%}}
{{天体 項目|[[ネオン]]<br />[[クリプトン]]<br />[[キセノン]]<br />[[オゾン]]|微量}}
| 外殻 =
}}
{{天体 終了
| 色 = 地球型惑星
}}
'''火星'''（かせい、[[ラテン語]]: Mars マールス、[[英語]]: マーズ、[[ギリシア語]]: {{Unicode|&#902;ρη&#962;}} アレース）は、[[太陽系]]の[[太陽]]に近い方から4番目の[[惑星]]である。[[地球型惑星]]に分類され、[[地球]]の外側の軌道を[[公転]]している。

[[英語圏]]では、その表面の色から、'''Red Planet'''（レッド・プラネット、「赤い惑星」の意）という通称がある。

== 物理的性質 ==
[[File:Mars Earth Comparison.png|thumb|200px|left|地球と火星の大きさ比較。]]
火星は[[地球型惑星]]に分類される、いわゆる硬い岩石の地表を持った惑星である。火星が赤く見えるのは、その表面に地球のような水の[[海]]が無く、地表に[[酸化鉄]]（赤さび）が大量に含まれているためである。直径は地球の半分ほどで、質量は地球の約 1/10 に過ぎないため、火星の地表での[[重力]]の強さは地球の40%ほどしかない。火星の[[表面積]]は、地球の表面積の約 1/4であるが、これは地球の陸地の面積（約1.5億km<sup>2</sup>）とほぼ等しい。火星の[[自転|自転周期]]は地球のそれと非常に近く、火星の1日（1火星[[太陽時|太陽日]]、1 sol）は、24時間39分35.244秒である。また地球と同じように太陽に対して[[自転軸]]を傾けたまま公転しているので、火星には[[季節]]が存在する。

=== 大気 ===
{{main|火星の大気}}
[[File:Mars atmosphere.jpg|thumb|left|火星（この低軌道写真の中の地平線で見える）の薄い大気]]
火星の[[大気圏|大気]]は希薄で、地表での[[気圧|大気圧]]は約750[[パスカル|Pa]]と地球での平均値の約0.75%に過ぎない。逆に大気の厚さを示す[[スケールハイト]]は約11kmに達し、およそ6kmである地球よりも高い。これらはいずれも、火星の重力が地球よりも弱いことに起因している。大気が希薄なために熱を保持する作用が弱く、表面温度は最高でも約20℃である。大気の組成は[[二酸化炭素]]が95%、[[窒素]]が3%、[[アルゴン]]が1.6%で、他に[[酸素]]や[[水蒸気]]などの微量成分を含む。ただし、火星の大気の上層部は[[太陽風]]の影響を受けて[[宇宙空間]]へと流出していることが、ソビエト連邦の無人火星探査機の[[フォボス2号]]によって観測されている。したがって上記の火星の大気圧や大気組成は、長い目で見ると変化している可能性、そして今後も変化してゆく可能性が指摘されている。

2003年に地球からの[[望遠鏡]]による観測で大気に[[メタン]]が含まれている可能性が浮上し、[[2004年]]3月の[[マーズ・エクスプレス]]探査機の調査による大気の解析でメタンの存在が確認された。現在観測されているメタンの量の平均値は体積比で約11±4 [[ppb]] である。

火星の環境下では不安定な気体であるメタンの存在は、火星にメタンのガス源が存在する（または、少なくとも最近100年以内には存在していた）という興味深い事実を示唆している。ガスの生成源としては[[火山]]活動や[[彗星]]の衝突、あるいは[[メタン菌]]のような[[微生物]]の形で生命が存在するなどの可能性が考えられているが、いずれも未確認である。地球の海では、生物によってメタンが生成される際には同時に[[エタン]]も生成される傾向がある。一方、火山活動から放出されるメタンには[[二酸化硫黄]]が付随する。メタンは火星表面の所々に局所的に存在しているように見える事から、発生したメタンは大気中に一様に分布するよりも短時間で分解されていることがうかがえる。それゆえ、おそらく持続的に大気中に放出されているとも推測される。発生源に関する仮説でどれが最も有力かを推定するために、メタンと同時に放出される別の気体を検出する計画も現在進められている。

火星大気には大きく変化する面もある。冬の数ヶ月間に極地方で夜が続くと、地表は非常に低温になり、大気全体の25%もが凝固して厚さ数メートルに達する二酸化炭素の氷（[[ドライアイス]]）の層をつくる。やがて、極に再び日光が当たる季節になると二酸化炭素の氷は[[昇華 (化学)|昇華]]して、極地方に吹き付ける400km/hに達する強い風が発生する。これらの季節的活動によって大量の塵や水蒸気が運ばれ、地球と似た[[霜]]や大規模な[[巻雲]]が生じる。このような水の氷からなる雲の写真が2004年に[[オポチュニティ]]によって撮影されている（[http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/press/opportunity/20041213a/merb_sol290_clouds-B313R1_br.jpg 撮影画像]）。また、南極で二酸化炭素が爆発的に噴出した跡が[[マーズ・オデッセイ]]によって撮影されている<ref>[http://www.astroarts.com/news/2006/09/07martian_environment/index-j.shtml 地球では考えられない!極限的でダイナミックな火星の気候]</ref>。

火星は短い時間尺度では温暖化していることを示唆する証拠も発見されている<ref>{{Cite web| url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4266474.stm|title=Mars 'more active than suspected'|date=2005年9月21日|publisher=[[英国放送協会|BBC]]|accessdate=2008年5月24日}}</ref>。しかし21世紀初頭の火星は[[1970年代]]よりは寒冷である<ref>{{Cite web|url=http://catdynamics.blogspot.com/2005/09/climate-science-mars-and-politics.html|title=Climate Science, Mars and Politics|date=2005年9月21日|author=Steinn|accessdate=2008年5月24日}}</ref>。

=== 地質 ===
火星の表面は主として[[玄武岩]]と[[安山岩]]の岩石からなっている。いずれも地球上ではマグマが地表近くで固まって生成する岩石であり、含まれる[[二酸化ケイ素]] (SiO<sub>2</sub>) の量で区別される。火星では多くの場所が厚さ数メートルあるいはそれ以上の滑石粉のような細かい塵で覆われている。

[[マーズ・グローバル・サーベイヤー]]探査機による火星の[[磁場]]の観測から、火星の[[地殻]]が向きの反転を繰り返すバンド状に[[磁化]]されていることが分かっている。この磁化バンドは典型的には幅160km、長さ1,000kmにわたっている。このような磁化のパターンは地球の海底に見られるものと似ている。[[1999年]]に発表された興味深い説によると、これらのバンドは過去の火星の[[プレートテクトニクス]]作用の証拠かもしれないと考えられている。しかしそのようなプレート活動があった証拠はまだ確認されていない<ref>{{ Cite web | url=http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA02008 | title=Magnetic Strips Preserve Record of Ancient Mars | date=1999年5月3日 | publisher=[[アメリカ航空宇宙局|NASA]] | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。[[2005年]]10月に発表された新たな発見は上記の説を支持するもので、地球で発見されている海底拡大によるテクトニクス活動と同様の活動が太古の火星にあったことを示している<ref>{{ Cite web | url=http://www.pnas.org/cgi/content/full/102/42/14970#SEC5 | title=Tectonic implications of Mars crustal magnetism | date=2005年10月10日 | publisher=[[米国科学アカデミー紀要|PNAS]] | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。もしこれらが正しければ、これらの活動によって[[炭素]]の豊富な岩石が地表に運ばれることによって地球に近い大気が維持され、一方で磁場の存在によって火星表面が宇宙[[放射線]]から守られることになったかもしれない。またこれらとは別の理論的説明も提案されている。

[[ファイル:Nasa_mars_opportunity_rock_water_150_eng_02mar04.jpg|thumb|left|オポチュニティによって撮影された火星の岩石の顕微鏡写真。過去に水の作用によって作られたと考えられている。]]

オポチュニティによる発見の中に、[[メリディアニ平原]]で採取した岩石から小さな球形の[[赤鉄鉱]]（[[ヘマタイト]]）が発見された。この球体は直径わずか数mmしかなく、数十億年前に水の多い環境の下で[[堆積岩]]として作られたものと考えられている。他にも[[鉄ミョウバン石]]など、[[硫黄]]、[[鉄]]、[[臭素]]を含む鉱物が発見されている。これらを含む多くの証拠から、[[学術誌]]「[[サイエンス]]」 [[2004年]][[12月9日]]号において50名の研究者からなる研究グループは、「火星表面のメリディアニ平原では過去に液体の水が断続的に存在し、地表の下が水で満たされていた時代が何回かあった。液体の水は生命にとって鍵となる必要条件であるため、我々は火星の歴史の中でメリディアニでは生命の存在可能な環境が何度か作られていたと推測している」と結論している。メリディアニの反対側の火星表面では、[[コロンビア・ヒルズ (火星)|コロンビア・ヒルズ]]において[[マーズ・エクスプロレーション・ローバー|スピリット]]が[[針鉄鉱]]を発見している。これは（赤鉄鉱とは異なり）水が存在する環境で「のみ」作られる鉱物である。スピリットは他にも水の存在を示す証拠を発見している。

マーズ・グローバル・サーベイヤーが2006年に撮影した写真から、クレーター内壁の斜面を液体が流れた痕跡が見つかったが、1999年に同じ場所を撮影した写真には写っておらず、それ以降にできたものと思われる。

[[1996年]]、火星起源であると考えられている[[隕石]]「[[アラン・ヒルズ84001|ALH84001]]」を調査していた研究者が、火星の生命によって残されたと思われる微小[[化石]]がこの隕石に含まれていることを報告した。2005年現在、この解釈についてはいまだに議論があり、合意は得られていない。

=== 地形 ===
[[ファイル:MarsTopoMap-PIA02031_modest.jpg|thumb|right|250px|火星の地形図。特徴的な地形として、西部の[[タルシス火山群]]（オリンポス山を含む）、タルシスの東にあるマリネリス峡谷、南半球のヘラス盆地などがある]]

火星の地形は大きく二通りに分かれており、特徴的である。北半球は[[溶岩]]流によって平らに均された平原（北部平原の成因としては大量の水による侵食説もある）が広がっており、一方、南半球は太古の隕石衝突による窪地や[[クレーター]]が存在する高地が多い。地球から見た火星表面もこのために二種類の地域に分けられ、両者は光の反射率である[[アルベド]]が異なっている。明るく見える平原は赤い酸化鉄を多く含む塵と砂に覆われており、かつては火星の[[大陸]]と見立てられて[[アラビア大陸]] (Arabia Terra) や[[アマゾニス平原]] (Amazonis Planitia) などと命名されている。暗い模様は海と考えられ、エリトリア海 (Mare Erythraeum<!-- 「紅海」のラテン語名と同じ。「エリュトラー」の方がいいいかも？ -->)、シレーヌス（[[セイレーン]]たち）の海 (Mare Sirenum)、オーロラ湾 (Aurorae Sinus) <!-- 日本語定訳が間違っていたら適宜修正して下さい。ラテン語難しい… -->などと名づけられている。地球から見える最も大きな暗い模様は'''[[大シルチス]]''' (Syrtis Major) である。
[[File:Martian north polar cap.jpg|thumb|light|北極地の初夏極冠]]
火星には水と二酸化炭素の氷からなる'''[[極冠]]'''があり、火星の季節によって変化する。二酸化炭素の氷は夏には昇華して岩石からなる表面が現れ、冬には再び氷ができる。[[楯状火山]]である'''[[オリンポス山 (火星)|オリンポス山]]'''は標高27kmの太陽系最高の山である<ref>{{ Cite web | url=http://quest.arc.nasa.gov/mars/ask/terrain-geo/highest_and_lowest_points_on_Mars.txt | title=What are the highest and lowest elevations on the surface on Mars? | date=1997年1月24日 | publisher=NASA | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。この山は[[タルシス高地]]と呼ばれる広大な高地にあり、この地方にはいくつかの大きな火山がある。火星には太陽系最大の峡谷である[[マリネリス峡谷]]も存在する。この峡谷は全長4,000km、深さ7kmに達する。火星には多くのクレーターも存在する。最大のものは[[ヘラス盆地]]で、明るい赤色の砂で覆われている。

火星の最高地点と最低地点の標高差は約31kmである。オリンポス山の山頂 27km が最も高く、ヘラス盆地の底部、標高基準面の約 4km 下が最も低い。これと比べて地球の最高点と最低点（[[エベレスト]]と[[マリアナ海溝]]）の差は19.7kmに過ぎない。両惑星の半径の差を考えると、火星が地球よりもおよそ3倍も凸凹であることを示している。

21世紀初頭現在では、[[国際天文学連合]] (IAU) の惑星系命名ワーキンググループが火星表面の地形名の命名を担当している。

* [[地球外の地形の一覧#火星]]

=== 座標の基準 ===
火星には海がないので[[海抜]]という定義は使えない。従って高度0の面、すなわち[[平均重力面]]を選ぶ必要がある。火星の基準測地系は4階4次の[[球面調和関数]]重力場で定義され、高度0は温度273.16Kでの大気圧が610.5Pa（地球の約0.6%）となる面として定義されている。この圧力と温度は水の[[三重点]]に対応している。

火星の赤道はその自転から定義されているが、基準[[子午線]]の位置は地球の場合と同様に任意の点が選ばれ、後世の観測者によって受け入れられていった。ドイツの天文学者[[ヴィルヘルム・ベーア]]と[[ヨハン・ハインリッヒ・メドラー]]は[[1830年]]から32年にかけて最初の火星の体系的な地図を作成した際に、ある小さな円形の模様を基準点とした。彼らの選択した基準点は[[1877年]]に、イタリアの天文学者[[ジョヴァンニ・スキアパレッリ]]が有名な火星図の作成を始めた際に基準子午線として採用された。[[1972年]]に探査機[[マリナー9号]]が火星の広範囲の画像を撮影した後、子午線の湾のベーアとメドラーの子午線上にある小さなクレーター（後に[[エアリー0]]と呼ばれる）がアメリカ、[[RAND]]社の[[メルトン・デーヴィス]]によって、惑星撮影時の制御点ネットワークを決める際により正確な経度0.0度の定義として採用された。

=== 「運河」 ===
火星にはかつて生命が存在したという考えのために、火星は人類の想像の世界の中で重要な位置を占めている。こういった考えは主に[[19世紀]]に多くの人々によって行われ、特に[[パーシヴァル・ローウェル]]や[[ジョヴァンニ・スキアパレッリ]]による火星観測から生まれ、一般に知られるようになった、スキアパレッリは観測された模様を{{Lang-it|''canali''}}（溝）という語で記述した。これが{{Lang-en|''canal''}}（[[運河]]）」と誤訳され、ここから「火星の運河」という説が始まった<ref>{{Cite web
|url = http://www.um.u-tokyo.ac.jp/exhibition/2010MARS_description1.html
|title = 「火星―ウソカラデタマコト」
|author = [[東京大学総合研究博物館]]
|accessdate = 2011-05-20
}}</ref>。これらの火星表面の模様は人工的な直線状の模様のように見えたために運河であると主張され、またある領域の明るさが季節によって変化するのは植物の成長によるものだと考えられた。これらの考えから[[火星人]]に関連した多くの話が生まれた。しかし今日では色の変化は塵の嵐のためであると考えられている。

== 火星の衛星 ==
{{main|火星の衛星}}
火星には[[フォボス (衛星)|フォボス]]と[[ダイモス (衛星)|ダイモス]]の2つの衛星が存在する。ともに1877年に[[アサフ・ホール]]によって発見され、[[ギリシア神話]]で軍神[[アレース]]の戦いに同行した息子の[[ポボス|フォボス]]（「狼狽」の意）、[[デイモス|ダイモス]]（「恐怖」の意）から名付けられた。アレースは[[ローマ神話]]では戦争の神[[マールス|マルス]]として知られている。

== 火星探査 ==
[[ファイル:Mars_Viking_11h016.png|thumb|right|ヴァイキング1号の着陸地点]]
{{main|火星探査|火星探査機|火星にある人工物の一覧}}

火星の地表や気候、地形を研究するために、ソ連、アメリカ、ヨーロッパ、日本によって今までに軌道探査機、着陸機、ローバーなどの多くの[[宇宙探査機|探査機]]が火星に送り込まれた。火星を目指した探査機のうち、約 2/3 がミッション完了前に、またはミッション開始直後に何らかの失敗を起こしている。この高い失敗率の一部は技術上の問題によるものと考えられるが、特に考えられる原因がないまま失敗したり交信が途絶えたりしたものも多く、研究者の中には冗談半分に地球-火星間の「[[バミューダトライアングル]]」と呼んだり、[[火星探査機]]を食べて暮らしている宇宙悪霊がいると言ったり、火星の呪いと言う人もいる。

最も成功したミッションとしては、ソ連の火星探査機計画やアメリカの[[マリナー計画]]、[[バイキング計画]]、[[マーズ・グローバル・サーベイヤー]]、[[マーズ・パスファインダー]]、[[2001マーズ・オデッセイ]]などがある。グローバル・サーベイヤーは峡谷や土石流の写真を撮影し、[[帯水層]]と同様の液体の水が流れる水源が火星の地表または地表近くに存在する可能性を示唆した。2001マーズ・オデッセイは、火星の南緯60度以南の南極地方の地下約3m以内の表土には大量の水の氷が堆積していることを明らかにした。

2003年、[[欧州宇宙機関]] (ESA) はマーズ・エクスプレス・オービタと着陸機ビーグル2からなる[[マーズ・エクスプレス]]探査機を打ち上げた。マーズ・エクスプレス・オービタは火星の南極に水と二酸化炭素の氷が存在することを確認した。[[アメリカ航空宇宙局|NASA]] はそれ以前に北極について、同様の氷が存在することを確認していた。ビーグル2との交信には失敗し、2004年2月初旬にビーグル2が失われたことが宣言された。

[[ファイル:Marsorizon232.JPG|thumb|center|800px|スピリットによって撮影されたコロンビア・ヒルズのパノラマ画像。アメリカにあるカホキア墳丘という先住民遺跡にちなんで Cahokia panorama と呼ばれている]]

同じ2003年に NASA はスピリット (MER-A)、オポチュニティ (MER-B) と命名された2機の[[マーズ・エクスプロレーション・ローバー]]を打ち上げた。2機とも2004年1月に無事に着陸し、全ての探査目標を調査した。当初計画されたミッションは90日間だったが、ミッションは数回延長され、いくつかの機械的トラブルは起きたものの、2007年現在もなお科学的成果を地球に送り続けている。最大の科学的成果は、両方の着陸地点で過去のある時期に液体の水が存在した証拠を発見したことである。また、火星の地上で撮影された[[塵旋風|旋風]] (dust devil) が火星の地表を動いていく様子がスピリットによって検出された。この旋風はマーズ・パスファインダーで初めて撮影されていた。
[[ファイル:Marsdustdevil2.gif|thumb|center|580px|スピリットによって撮影された火星の旋風]]

[[2012年]]に[[マーズ・サイエンス・ラボラトリー]]が火星に到着し、キュリオシティー着陸の過程を撮影した720p10fpsの高精細な動画が地球に送られた。
キュリオシティーには過去火星に投入された探査機の中では最高の解像度(1600×1200)のカメラが搭載されており、次々に高精細なパノラマ画像が送られている。

=== 有人火星探査 ===
[[ヴェルナー・フォン・ブラウン]]をはじめ、多くの人々が有人月探査の次のステップは、有人火星探査であると考えてきた。有人探査の賛同者は、人間は無人探査機よりも幾分優れており、<!--莫大なコストを費やしても（マーズ・ダイレクトのような低コストでの有人探査構想もあります）-->有人探査を進めるべきだと主張している。

[[アメリカ合衆国]]の[[ジョージ・H・W・ブッシュ|ブッシュ大統領（父）]]は[[1989年]]に月および火星の有人探査構想を明らかにしたが、多額の予算を必要とするために断念された。また、[[ジョージ・W・ブッシュ|ブッシュ大統領（息子）]]も[[2004年]][[1月14日]]に「[[ビジョン・フォー・スペース・エクスプロレーション|宇宙探査の将来]]」と題した新たな計画を発表した。これによると、アメリカは[[2015年]]までにもう一度月に有人探査機を送り、その後有人での火星探査の可能性を探ることとなっていた（[[コンステレーション計画]]）。また、[[ロシア]]も将来的に有人火星探査を行うことを予定しており、技術的・経済的に判断して[[2025年]]までには実現可能であるとしている。更にESAも、[[2030年]]までに人間を火星に送る「オーロラ・プログラム」と呼ばれる長期計画を持っている。

特にネックとなるのは、火星への往復と滞在期間の合計で1年強から3年弱という、月探査とは比較にならない長期間のミッションであることと、運ばなければならない物資の量である。このため、火星の大気から帰還用燃料を製造する無人工場を先行して送り込み、有人宇宙船は往路分のみの燃料で火星に到達し、探査後に無人工場で製造されていた燃料で帰還するというプラン「[[マーズ・ダイレクト]]」なども提案されている。

[[2010年]]、[[バラク・オバマ|オバマ大統領]]はコンステレーション計画の中止を表明したが、同時に予算を新型の[[ロケットエンジン]]開発などの将来性の高い新技術開発に振り向けるとしており、より短期間で火星に到達できる航行手段が実用化される事が期待される。また、同計画の代わりにオバマ大統領は、[[2030年代]]半ばを目標にした新たな有人火星探査計画も発表している。

=== 火星探査批判 ===
火星探査は近年根強く実施されているが、前述のように探査計画の約2/3が失敗に終わる上に、莫大な予算がかかるとして批判する声も大きい。「火星に水がかつてあった。それがどうした。我々の生活に関係あるのか? 予算を地球のために使うべきだ」というようなものである。実際には（アメリカ合衆国を例に取れば）国防費の1/20以下のNASAの予算の、更にごく一部が火星探査に割り当てられているに過ぎないのだが、こうした声を無視することも出来ず、探査計画の低コスト化が進められている。

== 火星の観測 ==
16世紀[[デンマーク]]の天文学者[[ティコ・ブラーエ]]は、地球を中心に太陽（火星など惑星は太陽の周りを廻る）が廻る変則的な[[天動説]]をとっていたが、肉眼によるものでは最も精密に火星の軌道を観測した。ティコ（慣習として姓でなく名を通称とする）の助手であった[[ヨハネス・ケプラー]]は師の死後、観測データを解析することで惑星の軌道が円ではなく楕円であること、さらに火星の軌道から他の惑星の軌道も楕円でありケプラーの法則に従うという[[地動説]]を主張した。公転速度が速く観測しやすい火星の[[軌道離心率]]が冥王星や水星に次いで大きい0.0934であったことも幸運であった。

1877年の火星大接近とスキアパレッリの発表に始まった火星運河説に重大な疑問を投げかけたのが、[[エッジワース・カイパーベルト]]の提唱者の一人であるカイパーである。1947年、火星を赤外線帯で観測し、大気の成分が二酸化炭素であると主張した。地球大気の重要な成分である窒素、酸素、水蒸気の痕跡は見当たらず、文明を持つ火星人の存在はほぼ否定された。

[[ファイル:PIA02405.jpg|thumb|マーズパスファインダーによって撮影されたアレス谷付近]]

地球は780日（2年と7週間と1日）ごとに火星を追い越し、そのときの距離は約8000万km（約4[[光分]]）まで接近する。しかし、火星軌道が[[楕円]]であるために最接近時の距離は変化する。火星の[[近日点]]付近で接近すれば接近距離は5600万km程度となるが、遠日点付近で接近すれば1億km程度と2倍近く距離が異なる。肉眼で観測していると、火星は通常、他の星とはっきり異なる黄色あるいはオレンジ色や赤っぽい色に見え、軌道を公転するにつれて地球から見る他のどの惑星よりも大きく明るさが変化する。これは、火星が地球から最も離れる時には最も近づいた時の7倍以上も距離が離れるためである。なお、太陽と同じ方向にある[[合 (天文)|合]]前後の数ヶ月間は太陽の光で見えなくなることもある。最も観測に適した時期は32年ごとに2回、15年と17年をおいて交互にやってきて「大接近」と呼ばれる。この時期は常に7月終わりから9月終わりの間になる。この時期に火星を望遠鏡で見ると表面の様々な様子を詳細に見ることができる。低倍率でも見える特に目立つ特徴は[[極冠]]である。

2003年[[8月27日]]9時51分13秒（[[世界時]]）に火星は過去60,000年で最も近く、55,758,006 kmまで地球に接近した（[[惑星光行差]]補正なしでの値）。この大接近は火星の近日点通過の3日後が火星の[[衝]]の翌日と重なったために生じたもので、地球から火星を特に見やすくなった。これ以前に最も近く接近したのは紀元前57617年9月12日と計算されている<ref>{{ Cite web | url=http://www.space.com/spacewatch/mars_10_closest_030822.html | title=NightSky Friday - Mars and Earth: The Top 10 Close Passes Since 3000 B.C. | last=Raodate | first=Joe | date=2003年8月22日 | publisher=[[:en:Space.com|Space.com]] | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。太陽系の重力計算の詳細な解析から、[[23世紀|2287年]]には2003年よりも近い接近が起こると計算されている。しかし正確に見ていくと、この記録的な大接近は284年ごとに4回起きている別の大接近よりもごくわずかに近いだけであることが分かる。例えば、2003年8月27日の最接近距離が 0.37271[[天文単位|AU]] であるのに対して[[1924年]][[8月22日]]の最接近距離は 0.37284AU であり、2208年[[8月24日]]の接近は 0.37278AU である。

[[2084年]][[11月10日]]には火星から見て[[地球の日面通過 (火星)|地球の日面通過]]が起こる。この時には太陽と地球、火星が一直線上に並ぶ。同様に火星から見た[[水星]]や[[金星]]の日面通過も起こる。火星の衛星であるダイモスは火星から見た角直径が十分に小さいため、ダイモスによる[[部分日食]]も日面通過と見なせる。

[[1590年]][[10月13日]]には過去唯一の金星による火星食が起こり<ref>{{ Cite web | url=http://documents.wolfram.com/applications/astronomer/EclipsePredictingFunctions/Conjunction.html | title=The Conjunction and ConjunctionEvents Functions | publisher=[[ウルフラム・リサーチ|Wolfram Research]] | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>、ドイツの[[ハイデルベルク]]で[[ミヒャエル・メストリン|メストリン]]によって観測された。

[[ファイル:MarsSunset.jpg|thumb|2005年5月19日にスピリットがグセフ・クレーターで撮影した火星の日没（青い夕焼け）]]
<!-- 適切な記載場所がわからないのでコメントアウト 「鉱物の発見」は特筆性がないので削除
===水蒸気の分布の観測===
2011年、火星探査機「マーズエクスプレス」がこの惑星の大気の高度ごとに存在する水蒸気の分布の観測を行った<ref>[http://www.astroarts.co.jp/news/2011/10/07mars/index-j.shtml 火星の大気は過飽和？　予想以上の水蒸気が存在する可能性]</ref>。

===鉱脈の発見===
2011年、探査車「オポチュニティ」が、水の流れで堆積した石膏と思われる鉱脈を発見した。<ref>[http://www.astroarts.co.jp/news/2011/12/09mars/index-j.shtml 水で堆積した火星の石膏]</ref>
-->

== 火星起源の隕石 ==
地球上で発見されたもののうち、確実に隕石であり、かつ火星に起源を持つと思われる岩石がいくつか知られている。これらの隕石のうち2つからは古代の[[真正細菌|細菌]]の活動の痕跡かもしれない特徴が見つかっている。1996年[[8月6日]]、NASAは火星起源と考えられている「[[アラン・ヒルズ84001|ALH84001]]」隕石の分析から、単細胞生命体の化石の可能性がある特徴が発見されたと発表した。しかしこの解釈にはいまだに議論の余地がある。

『Solar System Research』2004年3月号 ('''38''', p.97) に掲載された論文では、[[イエメン]]で発見された[[カイドゥン隕石]]が火星の衛星フォボスに起源を持つ可能性があると示唆している。

2004年[[4月14日]]にNASAは、オポチュニティによって調査された "Bounce" という名前の岩石が、[[1979年]]に[[南極]]で発見された隕石「EETA79001-B」と似た組成を持っていることを明らかにした<ref>{{ Cite web | url=http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/press/opportunity/20040414a.html | title='Bounce' and Martian Meteorite of the Same Mold | date=2004年4月14日 | publisher=NASA | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。この岩石はこの隕石と同じクレーターから飛散したか、あるいは火星表面の同じ地域にある別々のクレーターから飛ばされた可能性がある。

== 氷の湖 ==
2005年[[7月29日]]、[[英国放送協会|BBC]]は火星の北極地方のクレーターで氷の湖が発見されたと報じた<ref>{{ Cite web | url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4727847.stm | title=Ice lake found on the Red Planet | date=2005年7月29日 | publisher=BBC | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。ESAのマーズ・エクスプレス探査機に搭載された高解像度ステレオカメラで撮影されたこのクレーターの画像には、北緯70.5度、東経103度に位置し火星北極域の大半を占めるボレアリス平野にある無名のクレーターの底に平らな氷が広がっている様子がはっきりと写っている。このクレーターは直径35kmで深さ約2kmである。

BBCの報道ではやや誇張されているが、元々のESAの発表ではこれが湖であるとは主張していない<ref>{{ Cite web | url=http://www.esa.int/SPECIALS/Mars_Express/SEMGKA808BE_0.html | title=Water ice in crater at Martian north pole | date=2005年7月28日 | publisher=[[欧州宇宙機関|ESA]] | accessdate=2008年5月24日 }}</ref>。火星の数多くの他の場所に見られるものと同様に、この円板状の氷は暗く低温の砂丘の頂上（高度約200m）に薄い層状の霜が凝結してクレーターの底に広がったものである。報じられたこの氷が特に珍しいのは、霜のいくらかが一年中残りうるほどこの場所が高緯度にあるという点だけである。赤道付近は日中20℃を越すこともあり、高緯度でなければ氷は存在できない<ref>ただし、2009年に[[NASA]]の火星無人周回探査機「マーズ・リコナサンス・オービター (MRO)」が赤道と北極の中間付近にある氷の撮影を行った。この氷は、火星が湿潤だった頃のもので、火星への[[隕石]]衝突によって地表が削られて露出した</ref>。また、液体の水も、火星の大気は希薄、すなわち大気中の水蒸気圧が小さいため、火星表面のほとんどの地域ではすぐ蒸発してしまうので存在できない。液体の水が存在できるのはヘラス盆地など限られた場所のみである。
<!--
== 地球への衝突 ==
*英科学誌「ネイチャー」は「約2500分の1」の確率で、約35億年後に火星が地球に衝突する可能性があることを発表した<ref>[http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2610502/4251104 35億年後、地球が火星と衝突する？パリ天文台が試算]</ref>。-->
<!-- 適切な記載場所がわからないのでコメントアウト
===大量のドライアイス===
火星探査機「マーズ・リコナサンス・オービター」の観測により、この惑星の南極に従来の約30倍のドライアイスが埋まっていることが判明した<ref>[http://www.astroarts.co.jp/news/2011/04/25mars_dryice/index-j.shtml 火星の南極に予想以上のドライアイス]</ref>。

===液体の水が存在===
2011年、火星には現在でも「液体の水」が存在していることが判明した<ref>[http://www.astroarts.co.jp/news/2011/08/09mars/index-j.shtml 火星に液体の水が現存、季節による変化も]</ref>。

===海が存在していた証拠を発見か？===
2012年、火星探査機「マーズエクスプレス」に搭載されているレーダーが、火星の北半球にある低地で地下に氷のようなものがあることを発見した<ref>[http://www.astroarts.co.jp/news/2012/02/08martian_ocean/index-j.shtml 火星に海があった有力な証拠]</ref>。-->
== 火星の生命 ==
{{main|火星の生命}}
火星はかつては現在よりも確実に生命に適した環境だったという証拠が存在するが、火星にかつて実際に生命体が生存していたかどうかという疑問は未解決である。火星起源であると考えられている岩石 ― 特に「[[アラン・ヒルズ84001|ALH84001]]」隕石 ― に過去の生命活動の証拠が含まれていると考えている研究者もいるが、この主張に対しては現状では合意は得られていない。この隕石は数十億年前に生まれて以来、液体の水が存在できるような温度に一定期間さらされたことはないことを示す研究もある。

バイキング探査機にはそれぞれの着陸地点で火星の土壌に含まれる微生物を検出するための実験装置が搭載され、陽性の結果をいくつか得たが、後に多くの科学者によって否定された。この件については現在も議論が続いている。また、火星の大気にメタンがごく微量存在している原因について、現在生命活動が進行しているという説が一つの解釈として提案されているが、生命活動に由来しない別の説の方がよりもっともらしいと一般に考えられている。

現在の火星は、[[ハビタブルゾーン]]内（生命存在の可能な天体が、存在できる領域）にあるという。<ref>「徹底図解　宇宙のしくみ」、[[新星出版社]]、2006年、p58</ref>

将来[[火星の植民|植民地化]]が行なわれるとすれば、火星は（太陽系に属する地球以外の惑星と比較して）かなり生命の生存に適した条件にあるため、有力な選択肢となると思われる。

== 人類と火星 ==
=== 歴史と神話 ===
火星の名称 (Mars／マーズ) は、ローマ神話の神[[マールス|マルス]]（ギリシア神話の軍神[[アレース]]）から名付けられた。[[メソポタミア]]の民は赤い惑星に戦火と血を連想して彼らの戦神[[ネルガル]]の名を冠して以来、火星には各々の地でその地の戦神の名がつけられている（他の惑星名についてもほぼ同様の継承が認められる）。

=== 東洋 ===
火星は[[五行思想|五行説]]に基づくオカルト的な呼び名であって、学問上（天文史料）では'''{{JIS2004フォント|&#29074;惑}}'''（ケイコク、エイコク）といった。「{{JIS2004フォント|&#29074;}}」はしばしば同音の「螢」と誤られる。また、この場合の「惑」は「ワク」ではなく「コク」と読む。'''営惑'''とも書く。江戸時代には「なつひぼし」と訓じられた。そのため'''夏日星'''という和名もある。

火星が[[さそり座]]の[[アンタレス]]（[[黄道]]の近くに位置しているため）に接近することを'''{{JIS2004フォント|&#29074;惑守心}}'''（{{JIS2004フォント|&#29074;惑心}}を守る）といい、不吉の前兆とされた。「心」とは、アンタレスが所属する[[二十八宿|星官]]（中国の[[星座]]）[[心宿]]のこと。

=== 占星術 ===
火星は[[七曜]]・[[九曜]]の1つで、[[10大天体]]の1つである。

[[西洋占星術]]では、[[白羊宮]]の[[支配星]]で、[[天蝎宮]]の副支配星で、凶星である。積極性を示し、[[運動]]、[[争い]]、[[外科学|外科]]、年下の[[男]]に当てはまる<ref>[[石川源晃]]『【実習】占星学入門』 ISBN 4-89203-153-4</ref>。

=== 惑星記号 ===
[[ファイル:Mars symbol.ant.png|right]]
火星の[[惑星記号]]はマルスを象徴する[[盾]]と[[槍]]を図案化したものが、[[占星術]]・[[天文学]]を通して用いられる。これを雌雄の表記に転用したのは[[カール・フォン・リンネ]]であり、生殖器の図案ではない。

== 火星を扱った作品 ==
{{main|火星を扱った作品一覧}}

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}{{Reflist}}

== 関連項目 ==
{{Wiktionary|火星}}
{{commons|Mars}}
* [[2003年火星大接近]]
* [[火星探査機]]
* [[火星人]]
* [[火星の人面岩]]
* [[火星の植民]]
* [[テラフォーミング]]
* [[火星の旗]]

== 参考文献 ==
* William Sheehan, [http://www.uapress.arizona.edu/onlinebks/mars/contents.htm ''The Planet Mars: A History of Observation and Discovery''], The University of Arizona Press, Tucson, 1996
* Vladimir A. Krasnopolsky, Jean-Pierre Maillard, Tobias C. Owen, ''[http://www.google.ca/url?sa=U&start=1&q=http://www.cosis.net/abstracts/EGU04/06169/EGU04-A-06169.pdf&e=912 Detection of methane in the Martian atmosphere: evidence for life?]'', [[Icarus]], 172 (2), 537-547.

== 外部リンク ==
* [http://www.cgh.ed.jp/TNPJP/nineplanets/mars.html ザ・ナインプラネッツ日本語版（火星）]
* [http://www.nineplanets.org/mars.html Nine Planets Mars page] - ザ・ナインプラネッツ原語（英語）版（火星）
* [http://moonstation.jp/ja/mars/ 火星・赤い星へ (月探査情報ステーション)]
* [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/marsfact.html NASA's Mars fact sheet]
* [http://www.marsnews.com MarsNews.com - News and info site]
* [http://www.student.oulu.fi/~jkorteni/space/mars/surface/ Introduction to Martian topography, with Hubble Space Telescope photos]
* [http://www.geoinf.fu-berlin.de/mex/ FU Berlin: HRSC (camera) experiment at Mars Express] (eng. & ger.; press releases and high resolution images)
* [http://www.giss.nasa.gov/tools/mars24/help/notes.html Technical Notes about Time on Mars]
* [http://history.nasa.gov/SP-4212/on-mars.html On Mars: Exploration of the Red Planet 1958-1978] from the NASA History Office.
* [http://flagspot.net/flags/mars.html The Mars Society flag]
* [http://www.vias.org/spacetrip/mars_globalview.html A Trip Into Space] Photos and descriptions of Mars
* [http://www.cato.org/pubs/wtpapers/980815paper.html Martian Law - a CATO white paper]
* [http://www.marsunearthed.com/ Mars Unearthed] - Comparisons of terrains between Earth and Mars
* [http://www.ibiblio.org//e-notes/VRML/Globe/Globe.htm 3D VRML Mars globe]

=== 火星の水 ===
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4727847.stm Highly visible ice lake found on Mars - BBC]
* Dr. Tony Phillips: [http://science.nasa.gov/headlines/y2000/ast29jun_1m.htm "Making a Splash on Mars"], ''Science@[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]'' article, June 29, 2000. Phillips describes the Martian "gullies" and explains the conditions under which liquid water can exist on the surface of Mars.
* [http://news.bbc.co.uk/hi/english/sci/tech/newsid_2009000/2009318.stm BBC News story on subsurface ice deposits on Mars]
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3426539.stm BBC News update on Mars Express' findings of polar water ice and water-eroded features on the surface]
* [http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/opportunity_water.html Mars Rover Scientists Wring Water Story from Rocks] This image taken by Mars Rover ''Opportunity'' shows microscopic rock forms indicating past signs of water. Courtesy: NASA
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4285119.stm BBC News Mars pictures reveal frozen sea]
*[http://www.astroarts.co.jp/news/2012/10/31curiosity/index-j.shtml　火星で「水がなくなった」証拠を発見]

=== 火星探査 ===
* [http://moonstation.jp/ja/mars/exploration/ 火星探査〜赤い星への挑戦〜 (月探査情報ステーション)]
* [http://www.sorae.jp/031006/ 火星 | sorae.jp]
* [http://www.transhumanist.com/volume4/space.htm The Political Economy of Very Large Space Projects (Journal Of Evolution and Technology)]
* [http://www.exploremarsnow.org/ exploreMarsnow] Interactive Mars base simulation. Winner of 2003 Webby Award for Science.
* [http://marsrovers.jpl.nasa.gov/home/index.html NASA Mars Exploration Rover Home Page]
* [http://dualmoments.com/marsrovers/index.html Be on Mars] Anaglyphs from the Mars Rovers (3D)

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