КРАСНАЯ ПЛАНЕТА МАРС

 

 

Марс – первая после Земли планета Солнечной системы, к которой с некоторых пор люди стали проявлять особый интерес, вызванный надеждой на то, что там существует развитая внеземная жизнь.


Планета названа Марсом в честь  древнеримского бога войны (то же самое, что Арес в древнегреческой мифологии) за свой кроваво-красный цвет, обусловленный наличием в составе почвы Марса окиси железа.

 

Основные  характеристики



Марс – четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы. Его можно увидеть с Земли невооружённым глазом. Он уступает по яркости лишь Венере, Луне и Солнцу.

 

Марс почти вдвое меньше Земли по размерам – его экваториальный радиус равен 3 396,9 километров  (53,2 % земного).  Площадь поверхности Марса примерно равна площади суши на Земле.

 

 




Среднее расстояние от Марса до Солнца составляет 228 миллионов километров, период обращения вокруг Солнца составляет 687 земных суток.


Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,75 миллионов километров, максимальное – около 401 миллионов километров.


Марс ближе всего к Земле во время противостояния, когда планета находится в направлении, противоположном Солнцу. Расстояния между Землей и Марсом в моменты противостояний изменяются от 55 до 102 миллионов километров. Великим противостояние называется тогда, когда расстояние между двумя планетами становится меньше 60 миллионов километров. Великие противостояния Земли и Марса повторяются каждые 15–17 лет (последнее было в августе 2003 года). А обычные - каждые 26 месяцев в разных точках орбиты Марса и Земли.


Марс имеет период вращения и смену времён года аналогичные земным, но его климат значительно холоднее и суше земного.

 

Период вращения планеты – 24 часа 37 минут 22,7 секунды.


На Марсе, как и на Земле, есть два полюса, Северный и Южный. Марс вращается достаточно быстро, поэтому он имеет немного приплюснутую форму со стороны обоих полюсов. При этом полярный радиус планеты примерно на 21 километр меньше экваториального.

 


Марсианский год состоит из 668,6 марсианских солнечных суток, называемых солами.


Масса планеты Марс – 6,418×1023 килограммов (11 % массы Земли).

 

У Марса есть два естественных спутника - Фобос и Деймос, и три искусственных спутника.

 

К февралю 2009 года на орбите Марса насчитывается три функционирующих космических аппарата: «Mars Odyssey», «Mars Express» и «Mars Reconnaissance Orbiter», а это больше, чем у любой другой планеты, кроме Земли.

 

 

На поверхности Марса находятся несколько неактивных посадочных модулей и марсоходов, завершивших свои миссии.

 

 

Климат Марса


Климат на Марсе, как и на Земле, носит сезонный характер. Смена времен года на Марсе происходит примерно так же, как и на Земле, но  климат там холоднее и суше, чем у нас.  В холодное время года даже вне полярных шапок на поверхности может образовываться светлый иней. Снимок инея был однажды получен летательным аппаратом «Викинг-2».

 



Марсоходу «Феникс» в какой-то момент удалось зафиксировать на Марсе падающий снег во время «марсианской зимы». Снегопад на Марсе был зафиксирован с помощью лазера, которым оборудован марсоход. Зафиксировать снег марсоходу удалось с помощью специального лазера, которым он был оборудован. Снег падал с высоты около 4000 метров, однако до поверхности планеты он не долетал, растворяясь в воздухе.



Смену времён года на Марсе обеспечивает наклон его оси вращения. При этом вытянутость орбиты приводит к большим различиям продолжительности сезонов.  В отличии от земных, которые имеют одинаковую продолжительность в 3 месяца. На Марсе есть северные весна и лето, которые приходятся на участок орбиты, удаленный от Солнца. Эти сезоны вместе продолжаются 371 сол, то есть заметно больше половины марсианского года. Поэтому на Марсе северное лето долгое и прохладное, а южное – короткое и жаркое.

 


Для Марса характерен резкий перепад температур. Температура на экваторе планеты колеблется от +30°C в полдень до −80°С в полночь. Вблизи полюсов температура иногда падает до −143°С, при такой температуре конденсируется углекислый газ. Марс – весьма холодный мир, однако климат там ненамного суровее, чем в Антарктиде.

 

В настоящее время на Марсе нет жидкой воды. Однако, скорее всего, белые полярные шапки, обнаруженные в 1704 году, состоят из водяного льда с примесью твердой углекислоты. Зимой они простираются на треть (южная полярная шапка – на половину) расстояния до экватора. Весной этот лед частично тает, а от полюсов к экватору распространяется волна потемнения, которую раньше принимали за марсианские растения.

  

Внешний вид Марса сильно изменяется в зависимости от времени года. Прежде всего, бросаются в глаза изменения полярных шапок. Они разрастаются и уменьшаются, создавая сезонные явления в атмосфере и на поверхности Марса. Полярные шапки состоят из двух составляющих: сезонной – углекислого газа и вековой – водяного льда. Толщина шапок может составлять от 1 метра до 3,7 километров.

 

Раньше многие исследователи всерьёз полагали, что на  поверхности Марса и сейчас есть вода в жидком состоянии. Это мнение было основано на наблюдениях за периодическими изменениями в светлых и тёмных участках, особенно в полярных широтах, которые были похожи на континенты и моря.

 


Тёмные борозды на поверхности Марса  объяснялись некоторыми наблюдателями как каналы для жидкой воды.
 


Позднее было доказано, что эти борозды на самом деле не существовали, а были всего лишь оптической иллюзией. 

 

Исследования, проведенные космическим аппаратом «Маринер-4» в 1965 году, показали, что жидкой воды на Марсе в настоящее время нет.


Из-за низкого давления вода не может существовать в жидком состоянии на поверхности Марса. При таком небольшом давлении, которое действует в настоящее время на планете, она закипает при очень низких температурах, но вполне вероятно, что в прошлом условия были иными, и поэтому наличие примитивной жизни на планете исключать нельзя.


31 июля 2008 года вода в состоянии льда была обнаружена на Марсе в месте посадки космического аппарата НАСА «Феникс».  Аппарат обнаружил залежи льда непосредственно в грунте.


Данные марсоходов НАСА «Спирит»  и «Оппортьюнити» также свидетельствуют о наличии воды в прошлом (найдены минералы, которые могли образоваться только в результате длительного воздействия воды).


Ледник толщиной в сотни метров занимает площадь в тысячи квадратных километров, и его дальнейшее изучение способно дать информацию об истории марсианского климата.

 

По современным представлениям, общий объем заключенного в полярной шапке северного полушария льда – примерно 1,5 миллионов километров, следовательно, в талом виде этот лед никак не мог образовывать гигантский океан, который, по мнению многих исследователей, некогда покрывал, чуть ли не все северное полушарие Марса. Таким образом, остается загадочным, куда подевалась вода, которая некогда изобиловала на ныне засушливой планете.

 

Предположительно в прошлом климат Марса мог быть более тёплым и влажным, а на поверхности присутствовала жидкая вода, и даже шли дожди.

 

Магнитное поле и атмосфера Марса


У Марса есть магнитное поле, но оно слабое и крайне неустойчивое. В различных точках планеты  оно может отличаться от 1,5 до 2 раз.  При этом магнитные полюса планеты не совпадают с физическими. Это говорит о том, что железное ядро Марса более-менее неподвижно относительно  его коры, то есть механизм, ответственный за магнитное поле Земли, на Марсе не работает.

 

Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что Марс состоит из коры со средней толщиной 50 километров (и максимальной толщиной до 130 километров), силикатной мантии (мантии, обогащенной железом) толщиной 1800 километров и ядра радиусом 1480 километров.
 


По расчетам, ядро Марса имеет массу до 9 % массы планеты. Оно состоит из железа и его сплавов, при этом ядро пребывает в жидком состоянии.


Возможно, в далёком прошлом в результате столкновения с крупным небесным телом произошла остановка вращения ядра, а также потеря основного объёма атмосферы. Считается, что потеря магнитного поля произошла около 4 миллиардов лет назад.


Поскольку магнитное поле Марса такое слабое, то солнечный ветер свободно проникает в его атмосферу. Из-за этого  многие  реакции под влиянием солнечной радиации на Марсе происходят практически у самой его поверхности. На Земле сильное магнитное поле не пропускает солнечную радиацию, поэтому все эти реакции происходят в ионосфере и выше.

 

Марсианская ионосфера простирается над поверхностью планеты от 110 до 130 километров.
 




Атмосфера Марса состоит на 95 % из углекислого газа. Также в атмосфере содержится 2,5-2,7 % азота, 1,5-2 % аргона, 0,13 % кислорода, 0,1 % водяного пара, 0,07 % угарного газа.
 

 


Кроме того, атмосфера Марса очень разрежена. Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного на среднем уровне поверхности.  Из-за большого перепада высот на Марсе, давление у поверхности сильно изменяется.


В отличие от земной, масса марсианской атмосферы сильно изменяется в течение года в связи с таянием и намерзанием полярных шапок, содержащих углекислый газ.


Существуют свидетельства того, что в прошлом атмосфера могла быть более плотной.



Топография Марса

 

Исследования показали, что две трети поверхности Марса занимают светлые области, получившие название материков, а оставшуюся треть – тёмные участки, называемые морями. Характер тёмных участков до сих пор остаётся предметом споров. Но на самом деле, воды в марсианских морях обнаружено не было.
 




Моря сосредоточены в основном в южном полушарии планеты. В северном полушарии только два крупных моря – Ацидалийское и Большой Сырт.


Крупномасштабные снимки показывают, что на самом деле тёмные участки состоят из групп тёмных полос и пятен, связанных с кратерами, холмами и другими препятствиями на пути ветров.  Сезонные и долговременные изменения их размера и формы связаны, по-видимому, с изменением соотношения участков поверхности, покрытых светлым и тёмным веществом.


Полушария Марса довольно сильно различаются по характеру поверхности. Поверхность Марса имеет красноватый цвет из-за больших примесей окислов железа.

Повсюду на поверхности Марса лежат каменные глыбы – куски вулканических пород, отколовшиеся во время марсотрясений или падения метеоритов.

 

Время от времени попадаются кратеры – остатки метеоритных ударов.

 

 

В некоторых местах поверхность покрыта многослойными породами, похожими на земные осадочные породы, оставшиеся после отступления моря.


В южном полушарии поверхность находится на 1–2 километра над средним уровнем и густо усеяна кратерами. Эта часть Марса напоминает лунные материки.

 

Большое количество кратеров в южном полушарии может свидетельствовать о том, что поверхность здесь древняя – 3–4 миллиарда лет.

 

Марсоходы, исследующие планету, оставляли свои следы на нетронутой поверхности.
   

 

 

 

На севере поверхность в основном находится ниже среднего уровня, здесь мало кратеров, и основную часть занимают относительно гладкие равнины, вероятно, образовавшиеся в результате затопления лавой и эрозии почвы.

 


В северном полушарии находятся две области крупных вулканов – Тарсис и Элизий.


Тарсис – обширная вулканическая равнина протяжённостью 2000 километров, достигающая высоты 10 километров над средним уровнем. На ней находятся три крупных вулкана. 

 


На краю Тарсиса находится высочайшая на Марсе и на планетах в Солнечной системе гора  - марсианский потухший вулкан Олимп.

 


Олимп достигает 27 километров высоты и 550 километров в диаметре. Обрывы, которые окружают вулкан, местами достигают 7 километров высоты.


В настоящее время все марсианские вулканы не действуют. Следы вулканического пепла, обнаруженные на склонах других гор, позволяют предположить, что раньше Марс был вулканически активным.

 

Типичный пейзаж Марса - марсианская пустыня.

 

 

 


На Марсе сфотографированы песчаные дюны, гигантские каньоны и разломы, а также метеоритные кратеры. Наиболее грандиозная система каньонов – Долина Маринера – тянется почти на 4500 километров (четверть окружности планеты), достигая ширины 600 километров в ширину  и 7–10 километров в глубину.
 


Почва Марса

 

Состав поверхностного слоя марсианской почвы по данным посадочных аппаратов разный в разных местах.
 



Почва в основном состоит из кремнезёма (20-25 %), содержащего примесь гидратов оксида железа (до 15 %), придающих почве красноватый цвет. В почве имеются значительные примеси соединений серы, кальция, алюминия, магния, натрия. Соотношение кислотности и некоторых других параметров марсианских почв близки земным и на них теоретически можно было бы выращивать растения.


Из сообщений ведущего исследователя-химика Сэма Кунейвса:


«Фактически, мы обнаружили, что почва на Марсе отвечает требованиям, а также содержит необходимые элементы для возникновения и поддержания жизни, как в прошлом, так и в настоящем, и будущем …..  Такой грунт вполне пригоден для выращивания различных растений, например спаржи. Здесь нет ничего, что делало бы жизнь невозможной. Даже, наоборот, с каждым новым исследованием мы находим дополнительные подтверждения в пользу возможности её существования».

 



Интересные  явления на Марсе

 


Аппарат Mars Odyssey обнаружил на южной полярной шапке Марса действующие гейзеры. Струи углекислого газа с весенним потеплением вырываются вверх на большую высоту, унося с собой пыль и песок. Весеннее таяние полярных шапок приводит к резкому повышению давления атмосферы и перемещению больших масс газа в противоположное полушарие.


Скорость дующих при этом ветров составляет 10–40 м/с, иногда до 100 м/с. Ветер поднимает с поверхности большое количество пыли, что приводит к пылевым бурям. Сильные пылевые бури практически полностью скрывают поверхность планеты. Пылевые бури оказывают заметное воздействие на распределение температуры в атмосфере Марса.
 



После посадок автоматических аппаратов на поверхность Марса появилась возможность вести астрономические наблюдения непосредственно с поверхности планеты.

 

Картина ночного неба Марса (и астрономических явлений, наблюдаемых с планеты), отличается от земной и во многом представляется необычной и интересной.

 
Например, в полдень небо Марса жёлто-оранжевое. Причина таких отличий от цветовой гаммы земного неба – свойства тонкой, разрежённой, содержащей взвешенную пыль атмосферы Марса.



Предположительно, жёлто-оранжевая окраска неба вызывается присутствием 1 % магнетита в частицах пыли, постоянно взвешенной в марсианской атмосфере и поднимаемой сезонными пылевыми бурями. Продолжительность бурь может достигать 50–100 суток.

 

Вечерняя заря на Марсе окрашивает небо в огненно-красный или насыщенный оранжевый цвет.
 

 

Во время заката и рассвета, в непосредственной близости к Солнцу, небо окрашивается в цвета от голубого до фиолетового, что совершенно противоположно тому, как это происходит на Земле.
 


Иногда цвет марсианского неба приобретает яркий фиолетовый оттенок в результате рассеяния света на микрочастицах водяного льда в облаках. Это довольно редкое явление.

 

 

Рубрика КОСМОС

Вернуться в СПЕЦВЫПУСК

На ГЛАВНУЮ

 


 

Назад На главную Читать еще
КОСМОС