地球在火星和太阳之间时就发生火星冲日。当火星与太阳视黄经相差180度时,称为火星冲日。这时,火星和太阳分别位于地球的两边,太阳刚一落山,火星就从东方升起,而等到太阳从东方升起时,火星才在西方落下,因此整夜都可观测火星。一般来说,冲日时,火星离地球较近,它的亮度也是一年当中最亮的。
火星是太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序排列为第四颗。在太阳系八大行星之中,火星也是除了金星以外,距离地球最近的行星。大约每隔26个月就会发生一次火星冲日,地球与火星的距离在冲日期间会达到极近值,通常只有不足1亿千米,而在火星发生大冲时,这个距离甚至不足6000万千米。火星冲日意味着这时可以使用较小花费将探测器送往火星,因此人类的火星探测活动通常也会每隔26个月出现一次高潮。
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