第1章 绪论：通往火星的远征

第2章 火星概述

2.1火星主要物理参数

2.2日冕及其对火星空间环境的影响

2.3火星空间的太阳风

2.4火星磁场

2.5火星的电离层

2.6火星大气层

2.7火星极冠与水

2.8火星地形地貌

2.8.1火星上风的力学特征

2.8.2风的蚀痕

2.8.3沙丘

2.8.4风蚀表面

2.8.5撞击作用形貌

2.8.6火山作用形貌

2.9火星上的水

2.9.1溢流河道

2.9.2洪水与沟渠

2.9.3两极的冰盖

2.10火星表面的物质成分

2.11火星的大地构造和内部结构

2.12火星上是否存在或曾经存在过生命物质

第3章火星探测历程

3.1火星的天文观测

3.1.1古代中国记载中的火星

3.1.2国外早期对火星的观测

3.2早期的火星探测历程

3.2.1“马尔斯尼克”系列

3.2.2“人造卫星”系列

3.2.3“火星”系列

3.2.4“探测器”系列

3.2.5“水手”系列

3.2.6“火星1969-A”和“火星1969-B”

3.2.7“宇宙419号”

3.2.8“海盗计划”

3.2.9“火卫—1号”和“火卫—2号”

3.3新的火星探测

3.3.1“火星观察者”

3.3.2“火星94号”

3.3.3“火星96号”

3.3.4“火星全球勘测者”

3.3.5“火星探路者”

3.3.6“希望号”

3.3.7“火星气候轨道器”

3.3.8“深空2号”

3.3.9“火星极地着陆器”

3.3.10“火星奥德赛”

3.3.11“火星快车”

3.3.12“勇气号”和“机遇号”

3.3.13“火星勘测轨道器”

3.3.14“凤凰号”

3.3.15“火卫———土壤”和“萤火一号”

3.3.16“好奇号”

3.3.17“曼加里安号”

3.3.18“火星大气与挥发物演化”

第4章火星磁场与磁层

4.1火星磁场探测

4.2火星岩石圈磁场

4.2.1火星岩石圈磁场空间分布

4.2.2火星岩石圈磁场起源

4.2.3火星岩石圈磁场模型

4.2.4火星岩石圈磁场应用

4.3火星发电机

4.3.1火星发电机的必要条件

4.3.2火星发电机的发展模式

4.3.3火星发电机的发展进程

4.3.4火星古磁场的长期变化现象

4.3.5火星磁场起源的数值模拟

4.3.6火星古磁场与古大气的关系

4.4太阳风与火星的相互作用

4.4.1火星弓激波和磁场堆积区

4.4.2火星上的等离子体波动

4.4.3火星粒子逃逸和极光现象

第5章火星电离层

5.1火星上层电离层

5.1.1上层电离层探测

5.1.2上层电离层的电离源

5.1.3上层电离层中的化学过程

5.1.4电离层模型

5.2火星上层电离层扰动

5.2.1太阳耀斑与上层电离层扰动

5.2.2日冕物质抛射对层电离层的影响

5.2.3太阳能量粒子事件对上层电离层的影响

5.2.4极光电离层

5.2.5扰动条件下的上层电离层模型

5.3火星下层电离层

5.3.1“火星4号”和“火星5号”观测

5.3.2“火星全球勘测者”观测与流星层

5.3.3“火星快车”观测及流星层

5.3.4流星离子的成分和化学反应

第6章火星大气层

6.1火星大气层结构

6.2火星大气化学

6.3火星大气物理

6.4火星大气运动与尘暴

6.5火星气候

6.6火星大气的演化

第7章火星地形地貌

7.1火星地形

7.2火星主要地貌类型

7.2.1撞击坑和盆地

7.2.2火山地貌

7.2.3峡谷地貌

7.2.4水流地貌

7.2.5冰川地貌

7.2.6风成地貌

第8章 火星化学

8.1火星壳的化学组成

8.1.1轨道器探测

8.1.2着陆器探测

8.1.3火星陨石

8.1.4火星壳的化学特征

8.2火星幔和核的化学组成

8.2.1玄武岩演化

8.2.2火星幔的化学组成

8.2.3火星核的化学组成

8.3火星年代学

8.3.1核幔壳分异时代

8.3.2岩浆活动的时代

第9章火星的矿物与岩石

9.1岩浆岩

9.1.1全球分布（轨道探测）

9.1.2岩石类型（巡视探测）

9.2沉积岩

9.2.1风成沉积岩（沉积韵律与气候变化周期）

9.2.2水成沉积岩

9.3表土角砾岩质陨石

9.4火星的矿物

9.4.1岩浆岩的主要造岩矿物

9.4.2岩浆岩的副矿物

9.4.3岩浆岩的含水矿物

9.4.4冲击成因高压矿物

9.4.5表生矿物1

9.4.6表生矿物2

9.5小结

第10章火星土壤

10.1探测概况

10.2火星土壤的类型与分布

10.3火星土壤的基本性质

10.3.1颗粒特征

10.3.2化学成分

10.3.3矿物组成

10.3.4火星土壤的机械力学性质

10.3.5磁性

10.3.6火星土壤的其他性质

10.4火星尘埃

10.5火星土壤的形成过程

10.6模拟火星土壤

10.7小结

第11章火星陨石

11.1火星陨石概述

11.1.1降落型火星陨石

11.1.2发现型火星陨石

11.2火星陨石来源的证据

11.3火星陨石的岩石类型

11.3.1辉玻质无球粒火星陨石

11.3.2辉橄质无球粒火星陨石

11.3.3纯橄质无球粒火星陨石

11.3.4斜方辉岩质火星陨石

11.3.5火星表土角砾岩

11.4火星陨石的年龄

11.4.1火星陨石的结晶年龄

11.4.2溅射年龄

11.4.3宇宙射线暴露年龄

11.4.4居地年龄

第12章火星地质

12.1火星地质总体特征

12.2火星外动力地质作用

12.2.1撞击作用

12.2.2风的地质作用

12.2.3流水的地质作用

12.2.4极地冰川作用

12.3火星内动力地质作用

12.3.1火山作用

12.3.2构造作用

12.3.3变质作用

12.4火星地质演化

第13章火星内部结构

13.1火星重力场与内部结构

13.1.1火星的重力场模型

13.1.2火星壳厚度模型

13.1.3火星的岩石层（圈）

13.2火星内部磁场

13.2.1火星磁场

13.2.2火星内部磁场的基本理论

13.2.3火星内部磁场的探测

13.2.4火星内部磁场演化

13.3火星内部物质组成

13.3.1火星的壳—幔—核成分

13.3.2火星的内部物质组成模型

13.3.3火星内部的水和硫元素

13.4火星热流与内部能量

13.4.1火星热流的一些基本理论

13.4.2火星热流的探索

13.4.3火星热流演化的过程

13.5火星内部结构模型

13.5.1类地行星的内部结构模型研究方法

13.5.2火星的内部结构模型

第14章火星生命信息

14.1火星生命的提出

14.1.1火星生命探测历程

14.1.2与生命有关的要素

14.1.3火星能否改造和人类移民火星

14.2火星生命探测的重大事件

14.2.1“海盗号”

14.2.2“凤凰号”

14.2.3“火星快车”

14.2.4“好奇号”

14.2.5“火星2020”

14.3火星陨石提供的生命信息

14.3.1AH8 4001、Nakhla和Shergotty

14.3.2Tissint陨石中发现有机碳

14.3.3火星2亿年前左右还存在地下水的活动

14.3.4火星陨石的未来用途

14.4未来探寻火星生命的两个方向

第15章火星的形成与演化

15.1火星的形成与初始物质组成

15.2火星的核—幔分异

15.3后增生吸积（阶段二）

15.4岩浆洋结晶与壳—幔分异

15.5火星南北二元结构的起源

15.6发电机与磁场

15.7火星壳的岩石学模型

15.8火星幔的地球化学模型

15.9早期岩石圈演化

15.10火星表生环境的演化

15.11小结

第16章火星探测的发展趋势与展望

附录 火星地名表