Особенности строения марса


Исследования Марса в космическую эру орбитальными станциями и марсоходами, по-настоящему осветили более глубокие загадки планеты. Много знаний ученые получили о строении планеты, ее поверхности, истории и многих сходствах с Землей. Нигде это не проявилось так явно, как в структуре самой планеты.

Внутреннее строение марса

Формирование и эволюция планеты

Внутреннее строение планет формировалось из облака пыли и газа вокруг Солнца. Со временем произошло образование Марса и Земли, а также других небесных тел. Микроскопические частички тянулись друг к другу, слипались в комки, росли, уплотнялись, формировали зародыши миров — планетезимали. Их диаметр не превышал тысячи километров. Уплотнение сопровождалось ростом температуры в глубине объекта. Металлы, как самые тяжелые, собирались в центре и плавились. Среди них были радиоактивные, их распад также разогревал недра. Крупицы продолжали притягиваться к новому объекту под влиянием его гравитации. Так возникли тела покрупнее — протопланеты. В них металлы отделились от легких силикатов: получились ядро и мантия, обычные для объектов земного типа.


Ученые считают, что Марс первым завершил этап раннего развития среди соседей по внутренней части Солнечной системы. На это, по разным оценкам, ушли миллионы лет, от нескольких до 60. На растущей протопланете смещались тектонические плиты, через жерла древних вулканов извергалась лава. Потом вещество начало остывать, шла его частичная кристаллизация. Строение планеты уже было заложено, кардинально оно не менялось.

Дальнейшую геологическую историю делят на три эры, названия которых образованы от наименований трех районов — земли Ноя, а также двух плато, Гесперид и Амазонии.

Каждому временному отрезку присущи черты этих регионов.

  • Нойский период, с 3,8 до 3,5 млрд. лет назад. 100 млн. лет длилась поздняя тяжелая бомбардировка. Астероиды из главного пояса испещрили кратерами 60% марсианской поверхности. Кроме тел из пояса астероидов на реголите оставляли следы кометы из других систем. Многие отметины исчезли либо выглядят сильно потертыми из-за эрозии, водной и ветровой, которая тогда была очень быстрой. Скопились отложения осадочных пород.
  • Гесперийский период, с 3,5 до 1,8 млрд. лет тому назад. Метеоритные атаки были редкими, зато горы дышали огнем. Застывшие лавовые потоки превратились в равнины, изменив ландшафт. Происходили наводнения, так появились каньоны и промоины.

  • Эпоху называют промежуточной: в это время мир из влажного и теплого трансформировался в иссушенный, пыльный, холодный. Ослабла эрозия, темп которой все замедлялся.
  • Амазонийский период начался за 1,8 миллиардов лет до наших дней, он продолжается сейчас. Вулканическая активность резко стихла, хотя поначалу была интенсивной. Столкновения с блуждающими телами почти сошли на нет. Намерзли полярные шапки. Периодически случаются обширные сухие оползни.

Внутреннее строение Марса

По строению Марс походит на колыбель человечества.

  • Ядро, отвердевшее внутри и жидкое снаружи, составляет почти половину радиуса — от 1700 до 1850 км при среднем в 3389 км.
  • Мантия делится на нижнюю, среднюю и верхнюю, их точные границы пока не определены. Прослойка твердая, но, вероятно, есть участки, которые так до конца и не кристаллизовались, похожие на нашу астеносферу.
  • Кора, по заключению исследователей, оформилась раньше, чем в других мирах, всего спустя 20 миллионов лет после появления Солнечной системы. Усредненная толщина 50 км, максимум — 125. Это структурный компонент с наименьшей плотностью. В результате извержений покрытие состоит преимущественно из базальтовых пород. Разрез вдоль продемонстрировал бы, что наружный покров в северном полушарии намного тоньше. Полагают, это итог от удара глыбы крупнее Плутона.

Несмотря на сходные общие характеристики, особенности строения Марса отличаются от земных. При меньшем вдвое планетарном диаметре кора в 2—2,2 раза толще. Тяготение втрое ниже, масса Марса меньше почти в 10 раз, а поверхность Марса примерно равна по площади земной суши.

Химический состав

Схожая с земной структура планеты не подразумевает, что идентичен и ее послойный состав. Это оттого, что в самом начале существования светила солнечный ветер отнес легкоплавкие атомы подальше от центральных областей. На четвертой орбите от Солнца тепла меньше, нежели на предыдущих, что сказывается на распространенности элементов.

Сердцевина из железа, его сульфида и небольшого количества никеля и кобальта. Причем легких элементов вдвое больше, чем в нашем ядре. Повышенная доля серы означает, что сплав, в основном, закристаллизовался.

В мантии преобладает кремний. Габариты и сила притяжения отличаются от земных в меньшую сторону, поэтому внутреннее магматическое давление ниже, а минералов формируется меньше. Глубочайший пласт содержит смесь окислов магния и двухвалентного железа. Второй — сложные оксиды алюминия и магния, последний также присутствует в форме силикатов. В третий помимо упомянутых соединений входят оксиды калия, натрия, кальция, хрома и фосфора.

Частицы грунта, состоящего из кремнезема и оксидов металлов, которые образуются на поверхности, позволили понять, из чего состоит планета.


йдены перхлораты, органика отсутствует. В коре много кремния, связанного кислорода и металлов. Алюминий и железо лидируют по содержанию. Имеются еще кальций, натрий, калий и магний. Геологи утверждают, что высока вероятность обнаружения металлических руд, содержащих как распространенные, так и редкие элементы. Выбросы диоксида серы и сероводорода привели к формированию залежей сульфатов. В поверхностной пыли и скалах найдены карбонаты, в южных нагорьях — хлориды. Окислы трехвалентного железа окрашивают почву в цвет ржавчины. Была жидкая вода, но теперь остался лед сверху, в приполярных широтах, и в областях вечной мерзлоты, что простираются вглубь на десятки и даже сотни метров.

Ученые сумели выявить особенности соотношения химических компонентов, изучив метеориты, анализируя сведения от наземных и космических телескопов, исследовав пробы, взятые спускаемыми аппаратами.

Магнетизм и геологическая деятельность

Ядро неподвижно, поэтому напряженность магнитного поля чрезвычайно низкая и непостоянная. В отдельных зонах — их немало в южном полушарии — обнаружен остаточный магнетизм. Это говорит о наличии стабильного поля в былые времена, может, в раннюю нойскую эпоху. Намагниченные территории напоминают полосовые аномалии вдоль горных хребтов на дне наших океанов. Предполагают, что очень давно полюса поменялись местами.

Мантия тоже неактивна: вулканизма и подвижек нет, хотя полосы намагниченности свидетельствуют о скольжении литосферных плит в прошлом. Присутствие воды делало блоки подвижнее, а из-за обезвоживания литосфера стала толще и прочнее, препятствуя смещениям.


Разработана теория, которая пытается объяснить перемены климата, снижение температуры в ядре с последующей остановкой движения вещества и смену полярности. Возможно, в этом повинен гигантский астероид в сотни километров в поперечнике. Он приблизился и вначале своим гравитационным воздействием мешал центру остыть и затвердеть. Гравитация провоцировала приливы металлического расплава, за счет этого планетарное динамо работало и создавало поле. Мантия при этом охлаждает восходящие горячие потоки, помогая перемешиванию материи. Подойдя чересчур близко, каменный пришелец разрушился, обломки упали, кинетическая энергия от столкновения вызвала перегрев магмы, а взаимное перемещение слоев разной степени нагрева прекратилось. Железная сердцевина частично отвердела, глубинные процессы замедлились. По другой гипотезе, для остывания не требовалось внешних причин: хватило малых линейных размеров.

Для детального изучения планеты в мае 2018 года отправлен аппарат InSight, способный уловить малейшие колебания магмы и магнитного поля.

Знать устройство соседнего мира нужно для прогресса науки. Это пригодится, если мы отправим людей на Марс. Сравнение Марса и Земли придает нам уверенность и обеспечивает надежный старт для покорения межзвездного пространства: Вселенная становится понятнее, мечты о — реальнее.

Источник: MarsPlaneta.ru

Структура и состав Марса


Марс относится к планетам земной группы, повторяя структуру Земли, поэтому наблюдается дифференциация, то есть наличие слоев, где плотные материалы группируются возле центра. Ядро охватывает примерно 1700-1850 км и представлено серой, железом и никелем. Можете изучить состав и строение Марса на фото.

Вокруг Марса расположена силикатная мантия, которая ранее могла похвастаться тектонической и вулканической подвижностью. В коре присутствует магний, железо, кремний, кислород, кальций, алюминий и калий. Красный оттенок появляется из-за окислительного процесса железной пыли.

Магнетизм и геологическая активность

Марсианское ядро по большей части плотное и лишено движения. Из-за этого планета не обладает сплошным магнитным полем и вынуждена принимать огромное количество космических лучей. Но модели показывают, что древний Марс обладал магнитным полем, так как остались намагниченные территории.

Полеомагнетизм минералов напоминает магнитные поля, замеченные на некоторых океанических земных поверхностях. После этого возникла идея, что у Марса была тектоническая активность, прекратившаяся 4 миллиардов лет назад.


Мантия также лишена тектонической активности, поэтому не может деформироваться или поучаствовать в вырывании углерода из атмосферы. Средняя толщина коры – 50 км, но может достигать и 125 км. Представлена базальтом, выплеснутым при вулканической активности миллиарды лет назад.

Формирование и эволюция

Большая часть состава Марса основывается на расстоянии от Солнца. Элементы с низкими показателями температуры кипения (хлор, сера и фосфор) чаще попадаются на Красной планете, чем у нас. Поэтому считают, что они удалились из ближайших к Солнцу районов ветрами.

После формирования все планеты прошли этап интенсивной бомбардировки, где примерно 60% Марса попало под удар.

Кратерным образованиям удалось хорошо сохраниться из-за медленного процесса эрозии. Равнина Эллады считается крупнейшим кратером, простирающимся на 2300 км и на 9 км в глубину.

Считают, что наиболее масштабное событие случилось в северном полушарии. Это Северный Полярный бассейн с параметрами 10600 км на 8500 км. Скорее всего, в эту территорию врезалось тело, которое по размерам походило на Плутон. Ниже расписан состав поверхности Марса по химическим элементам.

Также отмечают процесс остывания планеты, что могло произойти из-за остановки конвекции внутри внешнего ядра. Это привело к исчезновению магнитного поля.


Поверхность Марса располагает каналами и оврагами, по которым раньше могла течь вода. По крайней мере, частично сформировались от водной эрозии. Некоторые охватывают 2000 км в длину и 100 км в ширину.

Читайте также:

Источник: v-kosmose.com

Строение Марса

планета Марс.

В следствие того, что Марс меньше Земли сила тяжести на Марсе почти в три раза меньше земной. Сейчас гравитационное поле на этой планете является изученным и ученые делают догадки о том, что ядро Марса может быть размером с половину этой планеты. После изучения гравитационного поля планеты, учеными было установлено, что ядро планеты состоит, скорее всего, из чистого железа, но точно это сказать еще трудно, потому что на Марс не спускался еще такой аппарат, который мог бы дать представление о структуре ядра планеты, поэтому состав ядра это только предположение из поведения гравитационного поля планеты. По некоторым расчетам ядро планеты может иметь 9-10% массы всей планеты.

Поверхность планеты напоминает лунную, но поверхность Марса имеет более долгую геологическую историю и отличается большим разнообразием. На поверхность Марса, которую мы знаем, повлияли вода, ветер, льды и, конечно же, метеориты.


Марс так же имеет и мощную кору, покрывающую планету, толщина которой приблизительно около 70-100 км. Между твердой корой и ядром имеется силикатная мантия, в состав которой входит большое количество железа. Планета сейчас находится в спокойном состоянии, сейсмическая активность весьма слабая и планета продолжает остывать.

Поверхность Марса можно разделить пополам: на юге преобладают древние горы и различный древний ландшафт, а на севере преобладает более молодые равнины. Марс имеет сеть вулканов, во всей поверхности. Самый знаменитый из них – Гора Олимп, она всем известна потому, что считается самой большой горой-вулканом во всей Солнечной системе. Но этот Вулкан уже давно не активен, в следствии более спокойного периода жизни в недрах планеты, но когда-то это был могучий Вулкан.

Гора Олимп на Марсе

Сейчас о строение планеты мало изучено, эта планета еще не так давно начала активно изучаться. На планету планируется первая высадка человека или Полет человека на Марс, для более подробного изучения строения планеты, почвы и других немаловажных факторов. Сейчас же планета остается для нас загадкой, но ученые стремятся как можно скорее разгадать все её тайны.

Источник: on-space.ru


Особенности строения марса

Вследствие малой массы сила тяжести на Марсе почти в три раза ниже, чем на Земле. В настоящее время структура гравитационного поля Марса детально изучена. Она указывает на небольшое отклонение от однородного распределения плотности в планете. Ядро может иметь радиус до половины радиуса планеты. По-видимому, оно состоит из чистого железа или из сплава Fe-FeS (железо-сульфид железа) и, возможно, растворенного в них водорода. По-видимому, ядро Марса частично или полностью пребывает в жидком состоянии.

Марс должен иметь мощную кору толщиной 70-100 км. Между ядром и корой находится силикатная мантия, обогащенная железом . Красные окислы железа, присутствующие в поверхностных породах, определяют цвет планеты . Сейчас Марс продолжает остывать. Сейсмическая активность планеты слабая.

Поверхность Марса, на первый взгляд, напоминает лунную. Однако на самом деле его рельеф отличается большим разнообразием. На протяжении долгой геологической истории Марса его поверхность изменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокие шрамы на лице бога войны оставили метеориты, ветер, вода и льды.

Поверхность планеты состоит как бы из двух контрастных частей: древних высокогорий, покрывающих южное полушарие, и более молодых равнин, сосредоточенных в северных широтах. Кроме того, выделяются два крупных вулканических района — Элизиум и Фарсида. Разница высот между горными и равнинными областями достигает 6 км. Почему разные районы так сильно отличаются друг от друга до сих пор неясно. Возможно, такое деление связано с очень давней катастрофой — падением на Марс крупного астероида.

Высокогорная часть сохранила следы активной метеоритной бомбардировки, происходившей около 4 млрд. лет назад. Метеоритные кратеры покрывают 2/3 поверхности планеты. На старых высокогорьях их почти столько же, сколько на Луне. Но многие марсианские кратеры из-за выветривания успели «потерять форму». Некоторые из них, по всей видимости, когда-то были размыты потоками воды. Северные равнины выглядят совершенно иначе. 4 млрд. лет назад на них было множество метеоритных кратеров, но потом катастрофическое событие, о котором уже упоминалось, стерло их с 1/3 поверхности планеты и ее рельеф в этой области начал формироваться заново. Отдельные метеориты падали туда и позже, но в целом ударных кратеров на севере мало.

Облик этого полушария определила вулканическая деятельность. Некоторые из равнин сплошь покрыты древними изверженными породами. Потоками жидкой лавы растекались по поверхности, застывали, по ним текли новые потоки. Эти окаменевшие «реки» сосредоточены вокруг крупных вулканов. На окончаниях лавовых языков наблюдаются структуры, похожие на земные осадочные породы. Вероятно, когда раскаленные изверженные массы растапливали слои подземного льда, на поверхности Марса образовывались достаточно обширные водоемы, которые постепенно высыхали. Взаимодействие лавы и подземного льда привело также к появлению многочисленных борозд и трещин. На далеких от вулканов низменных областях северного полушария простираются песчаные дюны. Особенно много их у северной полярной шапки.

Обилие вулканических пейзажей свидетельствует о том, что в далеком прошлом Марс пережил достаточно бурную геологическую эпоху, скорее всего она закончилась около миллиарда лет тому назад. Наиболее активные процессы происходили в областях Элизиум и Фарсида. В свое время они буквально были выдавлены из недр Марса и сейчас возвышаются над его поверхностью в виде грандиозных вздутий: Элизиум высотой 5 км, Фарсида — 10 км. Вокруг этих вздутий сосредоточены многочисленные разломы, трещины, гребни — следы давних процессов в марсианской коре. Наиболее грандиозная система каньонов глубиной несколько километров — долина Маринера — начинается у вершины гор Фарсида и тянется 4 тыс. километров к востоку. В центральной части долины ее ширина достигает нескольких сот километров. В прошлом, когда атмосфера Марса была более плотной, в каньоны могла стекать вода, создавая в них глубокие озера.

Вулканы Марса — по земным меркам явления исключительные. Но даже среди них выделяется вулкан Олимп , расположенный на северо-западе гор Фарсида. Диаметр основания этой горы достигает 550 км, а высота — 27 км, т.е. она в три раза превосходит Эверест, высочайшую вершину Земли. Олимп увенчан огромным 60-километровым кратером. К востоку от самой высокой части гор Фарсида обнаружен другой вулкан — Альба. Хотя он не может соперничать с Олимпом по высоте, диаметр его основания почти в три раза больше.

Эти вулканические конусы возникли в результате спокойных излияний очень жидкой лавы, похожей по составу на лаву земных вулканов Гавайских островов. Следы вулканического пепла на склонах других гор позволяют предположить, что иногда на Марсе происходили и катастрофические извержения.

В прошлом огромную роль в формировании марсианского рельефа играла проточная вода. На первых этапах исследования Марс представлялся астрономам пустынной и безводной планетой, но когда поверхность Марса удалось сфотографировать с близкого расстояния, оказалось, что на старых высокогорьях часто встречаются словно бы оставленные текущей водой промоины. Некоторые из них выглядят так, будто много лет назад их пробили бурные, стремительные потоки. Тянутся они иногда на многие сотни километров. Часть этих «ручьев» обладает довольно почтительным возрастом. Другие долины очень похожи на русла спокойных земных рек. Своим появлением они, вероятно, обязаны таянию подземного льда.

Некоторые дополнительные сведения о Марсе удается получить косвенными методами на основе исследований его природных спутников — Фобоса и Деймоса.

Состав и внутреннее строение

Химический состав Марса типичен для планет Земной группы, хотя, конечно, существуют и специфические отличия. Здесь также происходило раннее перераспределение вещества под воздействием гравитации, на что указывают сохранившиеся следы первичной магматической деятельности. По-видимому, имеющее относительно низкую температуру (около 1300 К) и низкую плотность, ядро Марса богато железом и серой и невелико по размерам (его радиус порядка 800-1000 км), а масса — около одной десятой всей массы планеты. Формирование ядра, согласно современным теоретическим оценкам, продолжалось около миллиарда лет и совпало с периодом раннего вулканизма. Еще такой же по длительности период заняло частичное плавление мантийных силикатов, сопровождавшееся интенсивными вулканическими и тектоническими явлениями. Около 3 млрд. лет назад завершился и этот период, и хотя еще по крайней мере в течение миллиарда лет продолжались глобальные тектонические процессы (в частности, возникали огромные вулканы), уже началось постепенное охлаждение планеты, продолжающееся и поныне.

Мантия Марса обогащена сернистым железом, заметные количества которого обнаружены и в исследованных поверхностных породах, тогда как содержание металлического железа заметно меньше, чем на других планетах Земной группы. Толщина литосферы Марса — несколько сотен км, включая примерно 100 км ее коры. Комментарии к Строение планеты

Источник: planetologia.ru

Атмосфера и климат Марса

Атмосферное давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного.

Атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа (95,32%), также в составе присутствуют азот, аргон, кислород, водяной пар, угарный газ и другие компоненты.

Среднее атмосферное давление на Марсе составляет 0,4-0,87 кПа.

Климат на Марсе, как и на нашей планете, носит сезонный характер из-за угла наклона оси 25,2 градуса.

Для северного полушария Марса характерны мягкая зима и прохладное лето, при этом в южном полушарии зима более холодная, а лето более жаркое.

Северная и южная полярные шапки Марса состоят из двух компонентов: сезонного углекислого газа и векового водяного льда.

Для Марса характерны пыльные бури, в том числе охватывающие планету целиком, как в 2018 году.

Исследование Марса

Марс является наиболее исследованной (после Земли) планетой Солнечной системы.

Советские исследования Марса включали в себя программу «Марс», в рамках которой с 1962 по 1973 год были запущены автоматические межпланетные станции четырех поколений, а также программу «Фобос» – две автоматические межпланетные станции, предназначенные для исследования Марса и его спутника Фобоса.

«ExoMars» (Экзомарс) – это совместная программа Европейского космического агентства (ESA) и российской госкорпорации «Роскосмос» по исследованию Красной планеты, основной целью которой является поиск доказательств существования в прошлом и настоящем жизни на Марсе.

В настоящее время на поверхности Марса работают марсоходы NASA «Opportunity» и «Curiosity», исследовательский посадочный модуль «InSight», а на орбите непрерывно трудится несколько орбитальных аппаратов различных космических агентств.

Интересные факты о Марсе

Объект, весящий на Земле 100 килограмм, на Марсе будет весить 37,8 килограмм.

Марсианский потухший вулкан гора Олимп – самая высокая известная гора на планетах Солнечной системы.

Из-за низкого давления вода не может существовать в жидком состоянии на большей части (около 70%) поверхности Марса.

Идея, что Марс населен разумными существами, широко распространилась в конце XIX века.

Иногда Марс называют «Красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей оксидом железа.

Источник: in-space.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.