Солнечная система > Система Марс > Планета Марс
Спутники | Исследование | Фотографии
- Введение
- Размер, масса и орбита
- Состав и поверхность
- Спутники Марса
- Атмосфера и температура
- История изучения
- Исследование
Марс – четвертая планета Солнечной системы: карта Марса, интересные факты, спутники, размер, масса, расстояние от Солнца, название, орбита, исследования с фото.
Марс — четвертая планета от Солнца и самая похожая на Землю в Солнечной системе. Мы знаем нашего соседа также по второму наименованию – «Красная планета». Свое имя получил в честь бога войны у римлян. Дело в его красном цвете, созданном оксидом железа. Каждые несколько лет планета располагается ближе всего к нам и ее можно отыскать в ночном небе.
Его периодическое появление привело к тому, что планета отобразилась во многих мифах и легендах. А внешний угрожающий вид стал причиной страха перед планетой. Давайте узнаем больше интересных фактов о Марсе.
Интересные факты о планете Марсе
Марс и Земля похожи по поверхностной массивности
- Красная планета охватывает лишь 15% земного объема, но 2/3 нашей планеты покрыто водой. Марсианская гравитация – 37% от земной, а значит ваш прыжок будет втрое выше.
Обладает наивысшей горой в системе
- Гора Олимп (самая высокая в Солнечной системе) вытягивается на 21 км, а в диаметре охватывает 600 км. На ее формирование ушли миллиарды лет, но лавовые потоки намекают на то, что вулкан все еще может быть активным.
Лишь 18 миссий завершились успехом
- К Марсу направляли примерно 40 космических миссий, включая простые пролеты, орбитальные зонды и высадку роверов. Среди последних был аппарат Curiosity (2012), MAVEN (2014) и индийский Мангальян (2014). Также в 2016 году прибыли ExoMars и InSight.
Крупнейшие пылевые бури
- Эти погодные бедствия способны месяцами не успокаиваться и покрывают всю планету. Сезоны становятся экстремальными из-за того, что эллиптический орбитальный путь крайне вытянут. В ближайшей точке на южном полушарии наступает короткое, но жаркое лето, а северное окунается в зиму. Потом они меняются местами.
Марсианские осколки на Земле
- Исследователи смогли найти небольшие следы марсианской атмосферы в прибывших к нам метеоритах. Они плавали в пространстве миллионы лет, прежде чем добраться к нам. Это помогло провести предварительное изучение планеты еще до запуска аппаратов.
Название досталось от бога войны в Риме
- В Древней Греции использовали имя Арес, который отвечал за все военные действия. Римляне практически все скопировали у греков, поэтому использовали Марс в качестве своего аналога. Такой тенденции послужил кровавый окрас объекта. К примеру, в Китае Красную планету называли «огненной звездой». Формируется из-за оксида железа.
Есть намеки на жидкую воду
- Ученые убеждены, что долгое время планета Марс располагала водой в виде ледяных залежей. Первыми признаками выступают темные полосы или пятна на кратерных стенах и скалах. Учитывая марсианскую атмосферу, жидкость обязана быть соленой, чтобы не замерзнуть и не испариться.
Ожидаем появления кольца
- В ближайшие 20-40 миллионов лет Фобос подойдет на опасно близкое расстояние и разорвется планетарной гравитацией. Его осколки сформируют кольцо вокруг Марса, которое сможет продержаться до сотни миллионов лет.
Размер, масса и орбита планеты Марс
Экваториальный радиус планеты Марс составляет 3396 км, а полярный – 3376 км (0.53 земного). Перед нами буквально половина земного размера, но масса – 6.4185 х 1023 кг (0.151 от земной). Планета напоминает нашу по осевому наклону – 25.19°, а значит на ней также можно отметить сезонность.
Максимальное расстояние от Марса до Солнца (афелий) – 249.2 млн. км, а приближенность (перигелий) – 206.7 млн. км. Это приводит к тому, что на орбитальный проход планета тратит 1.88 лет.
Состав и поверхность планеты Марс
С показателем плотности в 3.93 г/см3 Марс уступает Земли и имеет лишь 15% нашего объема. Мы уже упоминали, что красный цвет образуется из-за присутствия оксида железа (ржавчина). Но из-за присутствия других минералов он бывает коричневым, золотым, зеленым и т.д. Изучите строение Марса на нижнем рисунке.
Марс относится к планетам земного типа, а значит обладает высоким уровнем минералов, вмещающих кислород, кремний и металлы. Грунт слабощелочный и располагает магнием, калием, натрием и хлором.
В таких условиях поверхность не способна похвастаться водой. Но тонкий слой марсианской атмосферы позволил сохранить лед в полярных областях. Да и можно заметить, что эти шапки охватывают приличную территорию. Существует еще гипотеза о наличии подземной воды на средних широтах.
В структуре Марса присутствует плотное металлическое ядро с силикатной мантией. Оно представлено сульфидом железа и вдвое богаче на легкие элементы, чем земное. Кора простирается на 50-125 км.
Ядро охватывает 1700-1850 км и представлено железом, никелем и 16-17% серы. Небольшие размер и масса приводят к тому, что гравитация достигает лишь до 37.6% земной. Объект на поверхности будет падать с ускорением в 3.711 м/с2.
Стоит отметить, что марсианский пейзаж похож на пустыню. Поверхность пыльная и сухая. Есть горные хребты, равнины и крупнейшие в системе песчаные дюны. Также Марс может похвастаться наибольшей горой – Олимп, и самой глубокой пропастью – Долина Маринер.
На снимках можно заметить множество кратерных формирований, которые сохранились из-за медлительности эрозии. Эллада Планитиа – крупнейший кратер на планете, охватывающий в ширину 2300 км, а вглубь – 9 км.
Планета способна похвастаться оврагами и каналами, по которым ранее могла протекать вода. Некоторые тянутся на 2000 км в длину и на 100 км в ширину.
Спутники Марса
Рядом с Марсом вращаются две его луны: Фобос и Деймос. В 1877 году их нашел Асаф Холл, давший наименования в честь персонажей из греческой мифологии. Это сыновья бога войны Ареса: Фобос – страх, а Деймос – ужас. Марсианские спутники продемонстрированы на фото.
Диаметр Фобоса – 22 км, а отдаленность – 9234.42 – 9517.58 км. На орбитальный проход ему необходимо 7 часов и постепенно это время сокращается. Исследователи считают, что через 10-50 млн. лет спутник врежится в Марс или же будет разрушен гравитацией планеты и образует кольцевую структуру.
Деймос в диаметре имеет 12 км и вращается на дистанции в 23455.5 – 23470.9 км. На орбитальный маршрут уходит 1.26 дней. Марс также может располагать дополнительными лунами с шириной в 50-100 м, а между двумя крупными способно сформироваться пылевое кольцо.
Есть мнение, что ранее спутники Марса были обычными астероидами, которые поддались планетарной гравитации. Но у них наблюдаются круговые орбиты, что необычно для пойманных тел. Они также могли сформироваться из материала, вырванного от планеты в начале создания. Но тогда их состав должен была напоминать планетарный. Также мог произойти сильный удар, повторяя сценарий с нашей Луной.
Атмосфера и температура планеты Марс
Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.
Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.
Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.
При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий.
Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник. Нижний рисунок указывает концентрацию метана на Марсе.
Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.
В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.
Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.
Диссипация планетных атмосфер
Астрофизик Валерий Шематович об эволюции планетных атмосфер, экзопланетных системах и потере атмосферы Марса:
История изучения планеты Марс
Земляне давно следят за красным соседом, потому что планету Марс можно отыскать без использования инструментов. Первые записи сделаны еще в Древнем Египте в 1534 г. до н. э. Они уже тогда были знакомы с эффектом ретроградности. Правда для них Марс был причудливой звездой, чье движение отличалось от остальных.
Еще до появления неовавилонской империи (539 г. до н. э.) делались регулярные записи планетарных позиций. Люди отмечали перемены в движении, уровнях яркости и даже пытались предсказать, куда они направятся.
В 4 веке до н.э. Аристотель заметил, что Марс спрятался за земным спутником в период окклюзии, а это говорило о том, что планета расположена дальше Луны.
Птолемей решил создать модель всей Вселенной, чтобы разобраться в планетарном движении. Он предположил, что внутри планет есть сферы, которые и гарантируют ретроградность. Известно, что о планете знали и древние китайцы еще в 4-м веке до н. э. Диаметр оценили индийские исследователи в 5-м веке до н. э.
Модель Птолемея (геоцентрическая система) создавала много проблем, но она оставалась главной до 16-го века, когда пришел Коперник со своей схемой, где в центре располагалось Солнце (гелиоцентрическая система). Его идеи подкрепили наблюдения Галилео Галилея в новый телескоп. Все это помогло вычислить суточный параллакс Марса и удаленность к нему.
В 1672 году первые замеры сделал Джованни Кассини, но его оборудование было слабым. В 17-м веке параллаксом пользуется Тихо Браге, после чего его корректирует Иоганн Кеплер. Первую карту Марса представил Христиан Гюйгенс.
В 19 веке удалось повысить разрешение приборов и рассмотреть особенности марсианской поверхности. Благодаря этому Джованни Скиапарелли создал первую детализированную карту Красной планеты в 1877 году. На ней отобразились также каналы – длинные прямые линии. Позже поняли, что это всего лишь оптическая иллюзия.
Карта вдохновила Персиваля Лоуэлла на создание обсерватории с двумя мощнейшими телескопами (30 и 45 см). Он написал много статей и книг на тему Марса. Каналы и сезонные перемены (сокращение полярных шапок) натолкнули на мысли о марсианах. Причем даже в 1960-х гг. продолжали писать исследования на эту тему.
Исследование планеты Марс
Более продвинутые исследования Марса начались с освоением космоса и запуском аппаратов к другим солнечным планетам в системе. Космические зонды стали отправлять к планете в конце 20-го века. Именно с их помощью удалось познакомиться с чужим миром и расширить наше понимание планет. И хотя нам не удалось отыскать марсиан, жизнь могла существовать там ранее.
Активное изучение планеты развернулось в 1960-х гг. СССР отправили 9 беспилотных зондов, которые так и не добрались к Марсу. В 1964 году НАСА запустили Маринер 3 и 4. Первая провалилась, но вторая через 7 месяцев прилетела к планете.
Маринер-4 сумел получить первые масштабные снимки чужого мира и передал сведения об атмосферном давлении, отсутствии магнитного поля и радиационного пояса. В 1969 году к планете прибыли Маринеры 6 и 7.
В 1970-м году между США и СССР развернулась новая гонка: кто первым установим спутник на марсианской орбите. В СССР задействовали три аппарата: Космос-419, Марс-2 и Марс-3. Первый вышел из строя еще при запуске. Два других запустили в 1971 году, и они добирались 7 месяцев. Марс-2 разбился, но Марс-3 приземлился мягко и стал первым, кому это удалось. Но передача велась всего 14.5 секунд.
В 1971 году США отправляют Маринер 8 и 9. Первый упал в воды Атлантического океана, но второй успешно закрепился на марсианской орбите. Вместе с Марсом 2 и 3 они попали в период марсианской бури. Когда она закончилась, Маринер-9 сделал несколько снимков, намекающих на воду в жидком состоянии, которая могла наблюдаться в прошлом.
В 1973 году от СССР отправилось еще четыре аппарата, где все, кроме Марс-7, доставили полезную информацию. Больше всего пользы было от Марс-5, который прислал 60 снимков. Миссия Викингов США стартовала в 1975 году. Это были две орбитали и два посадочных аппарата. Они должны были отлеживать биосигналы и изучить сейсмические, метеорологические и магнитные характеристики.
Обзор Викинга показал, что когда-то на Марсе была вода, ведь именно масштабные наводнения могла вырезать глубокие долины и размыть углубления в скальных породах. Марс оставался загадкой до 1990-х гг., пока не отправился Mars Pathfinder, представленный космическим кораблем и зондом. Миссия приземлилась в 1987 году и протестировала огромное количество технологий.
В 1999 году прибыл Mars Global Surveyor, установивший слежку за Марсом на практически полярной орбите. Он изучал поверхность почти два года. Удалось запечатлеть овраги и мусорные потоки. Датчики показывали, что магнитное поле не создается в ядре, но есть частично на участках коры. Также удалось создать первые 3D-обзоры полярной шапки. Связь потеряли в 2006 году.
Марс Одиссей прибыл в 2001 году. Он должен был использовать спектрометры, чтобы обнаружить доказательства жизни. В 2002 году нашли огромные водородные запасы. В 2003 прибыл Марс-экспресс с зондом. Бигл-2 вошел в атмосферу и подтвердил наличие водяного и углекислого льда на территории южного полюса.
В 2003 году высадили известные роверы Spirit и Opportunity, которые изучали горные породы и почву. MRO достиг орбиты в 2006 году. Его инструменты настроены на поиск воды, льда и минералов на/под поверхностью.
MRO ежедневно исследует марсианскую погоду и поверхностные характеристики, чтобы отыскать наилучшие места для посадки. Ровер Curiosity высадился в кратере Гейл в 2012 году. Его инструменты важны, так как раскрывают прошлое планеты. В 2014 году за исследование атмосферы принялся MAVEN. В 2014 году прилетел Мангальян от индийской ISRO
В 2016 году началось активное изучения внутреннего состава и ранней геологической эволюции. В 2018 году Роскосмос планирует отправить свой аппарат, а в 2020 году подключатся Арабские Эмираты.
Государственные и частные космические агентства настроены серьезно на создание экипажных миссий в будущем. К 2030-му году НАСА рассчитывает отправить первых марсианских астронавтов.
В 2010 году Барак Обама настоял на том, чтобы сделать Марс приоритетной целью. ЕКА планируют отправить людей в 2030-2035 гг. Есть пара некоммерческих организаций, которые собираются отправить небольшие миссии с экипажем до 4-х человек. Причем они получают деньги от спонсоров, мечтающих превратить поездку в живое шоу.
Глобальную деятельность развернул генеральный директор SpaceX Илон Маск. Ему уже удалось совершить невероятный прорыв – система многоразовых запусков, которая экономит время и средства. Первый полет на Марс запланирован в 2022 году. Речь уже идет о колонизации.
Марс считается наиболее изученной чужой планетой в Солнечной системе. Роверы и зонды продолжают исследовать ее особенности, предлагая каждый раз новую информацию. Удалось подтвердить, что Земля и Красная планета сходятся по характеристикам: полярные ледники, сезонные колебания, атмосферный слой, проточная вода. И есть сведения, что ранее там могла располагаться жизнь. Поэтому мы продолжаем возвращаться к Марсу, который, скорее всего, станет первой колонизированной планетой.
Ученые все еще не утратили надежду найти жизнь на Марсе, даже если это будут первобытные останки, а не живые организмы. Благодаря телескопам и космическим аппаратам у нас всегда есть возможность полюбоваться на Марс онлайн. На сайте найдете много полезной информации, качественных фото Марса в высоком разрешении и интересные факты о планете. Вы всегда можете использовать 3D-модель Солнечной системы, чтобы проследить за внешним видом, характеристикой и движением по орбите всех известных небесных тел, включая Красную планету. Ниже расположена детализированная карта Марса.
Карта поверхности планеты Марс
Читайте также:
Ссылки
Источник: v-kosmose.com
Поверхность и строение Марса
Марс, наравне с другими планетами земной группы, состоит из коры толщиной до 50 км, мантии до 1800 км и ядра, диаметром 2960 км.
В центре Марса, плотность доходит до 8,5 г/м3. В ходе длительных исследований, было выяснено, что что внутренне строение Марса и его нынешняя поверхность состоит в основном из базальта. Предполагается, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад, на планете Марс была атмосфера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные русла рек – меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне, указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас, для этого нет нужных условий и вода находиться только в слоях грунта, под самой поверхностью Марса. Это явление названо пермафрост (вечная мерзлота). Описание Марса и его характеристики часто встречается в докладах знаменитых исследователей «Красной планеты».
Остальная поверхность Марса и его рельеф, обладает не менее уникальными находками. Строение Марса отличается глубокими кратерами. В то же время, на этой планете, есть самая высокая гора во всей солнечной системе – Олимп – марсианский потухший вулкан высотой 27,5 км и диаметром 6000 м. Так же, присутствует грандиозная система каньонов Маринера длиной около 4 тыс. км и целый район древних вулканов – Элизиум.
Спутники Марса
Фобос и Деймос – естественные, но очень маленькие, спутники Марса. Они имеют не правильную форму, и по одной из версий, представляют собой, захваченные гравитацией Марса, астероиды. Спутники Марса Фобос (страх) и Деймос (ужас) – это герои древнегреческих мифов, в которых они помогали богу войны Аресу (Марсу), побеждать в сражениях. В 1877 году, их открыл астроном из Америки Асаф Холл. Вращение обоих спутников по своей оси происходит с одинаковым периодом, как и вокруг Марса, за счет этого они все время обращены к планете одной стороной. Деймос постепенно удается от Марса, а Фобос наоборот, притягивается еще больше. Но это происходит это очень медленно, поэтому, врятли наши ближайшие поколения, смогут увидеть падение или полный распад спутника, или его падение на планету.
Характеристики Марса
• Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли)
• Диаметр на экваторе: 6794 км (0,53 диаметра Земли)
• Наклон оси: 25°
• Плотность: 3,93 г/см3
• Температура поверхности: –50 °C
• Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд
• Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней
• Скорость вращения по орбите: 24,1 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,09
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,85°
• Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
• Спутники: Фобос и Деймос
• Атмосфера: 95% углекислый газ, 2,7% азот, 1,6 % аргон, 0,2 % кислород
Источник: kosmos-gid.ru
Общие сведения о Марсе
Четвертая планета имеет следующие характеристики:
- экваториальный радиус — 3,396 тыс. км;
- полярный аналогичный параметр — 3,376 тыс. км;
- масса — 642 квинтлн. т (квинтиллион — число с 18 нулями);
- площадь поверхности — 144 млн кв. км;
- средняя плотность марсианской тверди — 3,93 г/см³;
- приблизительный возраст — 4,5 млрд лет (как и у других планет нашей системы).
Сравнительные размеры Марса и Земли
По диаметру Марс примерно в 2 раза меньше нашей планеты, но его масса равна всего около 15% от аналогичного земного параметра.
Орбита и вращение
По наклону оси (25,19°) Марс напоминает Землю, для него тоже характерна смена сезонов года. Полный оборот вокруг оси планета совершает чуть более, чем за земные 24 часа 37 минут. Этот временной период называется солом.
Среднее расстояние отсюда до центра нашей системы — 228 млн. км, орбитальная скорость — около 24 км/с, весь путь Марс проходит за 1,88 земных лет. Направление движения вокруг Солнца соответствует обращению всех планет — если смотреть на галактику сверху от условного северного полюса мира, тело будет двигаться против часовой стрелки.
Строение и геологические данные
Из-за присутствия в марсианских породах оксида железа планетарная поверхность имеет характерный красный цвет. Некоторые его участки — другого оттенка (коричневого, зеленоватого, золотого). Их тон зависит от химического состава местных почв.
Марс — планета земного типа, в его тверди имеется большое количество минералов, содержащих кремний, атомарный кислород и некоторые металлы. Грунты преимущественно слабощелочные, в них много магния, натрия, калия, хлора.
Внутреннее строение Красной планеты напоминает земное:
- плотное металлическое (железо-никелевое) ядро диаметром 1700-1800 км;
- внешняя кора, простирающаяся на глубину от 50 до 125 км;
- силикатная мантия между ними, представленная сульфидом железа и некоторыми другими веществами.
Особенности поверхности
Марсианский пейзаж пустынный, сухой и пыльный. Поверхность состоит из горных структур (включая вулканы), равнин, глубоких впадин и протяженных песчаных дюн. Здесь также немало древних, но хорошо сохранившихся из-за медленной эрозии, кратеров.
Равнины
Они занимают большую часть планеты, особенно в северном полушарии. Одна из них — Великая Северная — самая крупная космическая равнина Солнечной системы. Ее относительно гладкая поверхность говорит о возможном нахождении здесь в далеком прошлом воды.
Каньоны
Их на Марсе целая сеть, а расположены они преимущественно в экваториальной области. Долина каньонов получила название в честь космической миссии, корабли которой открыли эти образования в 1971 г. Длина "Долины Маринер" равна протяженности австралийского материка. Глубина некоторых каньонов достигает 10 км.
Вулканы
Поверхность Красной планеты содержит множество вулканов, но среди них не обнаружено ни одного действующего. О бывшей вулканической деятельности Марса свидетельствует наличие характерных для нее пород и большого количества пепла.
Атмосфера и климат Марса
Планета имеет тонкий атмосферный слой, который состоит из:
- 96% углекислого газа;
- 1,93% аргона;
- 1,89% азота;
- 0,18% других примесей, в том числе молекулярного кислорода и водяного пара.
Местный воздух отличается большой концентрацией пыли, размер пылевых частиц достигает 1,5 мкм. Он разрежен: давление около самой поверхности соответствует его земной величине на высоте 35 км.
Большая удаленность от Солнца и незначительная толщина атмосферы объясняют холодный климат на Марсе. В зимние месяцы температура достигает 46…143°C ниже нуля, летом повышается всего до +35°C.
Масса и гравитация на Марсе
Малые габариты планеты объясняют слабую марсианскую гравитацию — она равна лишь 37-38% от земного значения. Предметы здесь будут падать на грунт с ускорением 3,7 м/с². Вес на Марсе 100-килограммового предмета составит всего 37 кг. Человеку тут было бы более комфортно, чем на Земле. А пыль, поднятая бурей, висит в марсианском воздухе намного дольше, чем мы привыкли.
Спутники Марса
Планета имеет 2 естественные луны. Фобос и Деймос были открыты в 1877 г. американским астрономом А. Холлом. Он дал спутникам имена в честь героев древнегреческой мифологии — божеств страха и ужаса.
Краткое описание марсианских сателлитов:
- Фобос — диаметр 22 км, удаленность от планеты 9,2-9,5 тыс. км, скорость вращения его вокруг Марса — 7 часов, и этот период постепенно уменьшается, как и радиус его орбиты, становящийся с каждым тысячелетием на несколько метров меньше;
- Деймос — размер в поперечнике 12 км, расстояние от Марса — 23,45-23,47 тыс. км, один орбитальный виток длится 1,26 земных дня.
Происхождение спутников точно не выяснено. Возможно, когда-то они были обыкновенными астероидами, прилетевшими в зону воздействия гравитации планеты из космоса и поддавшимися планетарным силам притяжения. Против этой теории говорит форма лунных орбит — почти правильный круг. Это нехарактерно для "пойманных" небесных тел.
Вторая версия объясняет рождение Деймоса и Фобоса ударом какого-то объекта о Марс, в результате чего из его тверди было вырвано некоторое количество планетарного материала. Противники этой гипотезы возражают, что состав планеты и ее спутников различается.
Исследования и разведка Марса
Красная планета видна с Земли невооруженным глазом и потому с древних времен является объектом изучения. Первые записи о Марсе были сделаны еще древними египтянами за 1,5 тысячелетия до н. э. Они уже тогда знали о ретроградном эффекте этого небесного тела, но считали его звездой.
Первые наблюдения за планетой с помощью телескопа начались в XVII в. В 1672 г. первые измерения основных параметров Марса выполнил Дж. Кассини, его изучали Т. Браге, И. Кеплер, Х. Гюйгенс. Последний составил подробную карту марсианской поверхности, детализирована она была уже в XIX в. астрономом Дж. Скиапарелли.
Успешные миссии по изучению планеты
С полетами космических аппаратов к соседним небесным телам началось активное изучение Красной планеты, но не все миссии закончились успехом. Например, провальными оказались запуски всех 9 советских исследовательских зондов, как и американского корабля "Маринер-3". Но уже "Маринер-4", стартовавший в 1964 г., долетел до Марса. Аппарат выполнил первую масштабную фотосъемку космического тела, измерил атмосферное давление, параметры магнитного поля (которое оказалось отсутствующим) и радиационный фон.
В 1969 г. исследования продолжили станции "Маринер-6" и "Маринер-7". В 1970-х гг. в направлении Марса отправились советские аппараты "Космос-419", "Марс-2", "Марс-3". Долететь до цели и мягко приземлиться удалось только последнему, но он проработал на планете всего 14 секунд. Годом позже к планете приблизилась американская станция "Маринер-9", а еще через год — советский зонд "Марс-5". В 1975 г. стартовала миссия NASA "Викинг". Целью ее было изучение метеорологических, сейсмических, магнитных особенностей планеты.
В 1987 г. была выполнена посадка станции Mars Pathfinder, в следующем десятилетии объект изучала программа Global Surveyor. С ее помощью было получено множество фотоснимков поверхности, в том числе неизвестных ранее мусорных потоков и оврагов. В этот раз было окончательно доказано отсутствие магнитного поля, но найдены намагниченные участки марсианской коры, что говорило о возможном существовании здесь магнитосферы 3-4 млрд лет назад.
После этого на планете и около нее побывали:
- в 2001 г. — зонд "Марс Одиссей", нашедший большие запасы водорода;
- в 2003 г. — аппарат "Марс-Экспресс", подтвердивший наличие около южного полюса планеты залежей углекислого и водного льда;
- в том же 2003 г. — марсоходы Opportunity и Spirit, изучавшие грунт и горные породы, искавшие воду и лед, определявшие минералогический состав поверхности;
- в 2012 г. марсоход Curiosity, до сих пор работающий на планете, собравший килограммы проб минералов и выполнивший большое число других исследований.
В 2014 г. местную атмосферу изучала станция MAVEN, после к ней присоединился индийский зонд "Мангальян".
Неудачные миссии на Марс за последние 25 лет
Неудачи преследовали исследователей Красной планеты не только в 1960-х гг.:
- в 1993 г. за несколько дней до выхода на орбиту Марса ученые потеряли связь со станцией НАСА Mars Observer;
- в 1996 г. завершился неудачей старт российского корабля "Марс-8" (его второе название "Марс-96");
- 1999 г. стал провальным для американского исследовательского зонда Climate Orbiter;
- в 2003 г. не смог закрепиться на орбите японский межпланетный аппарат Nozomi;
- в том же году попал в аварию зонд Beagle 2, работавший в рамках европейской миссии Mars Express;
- в 2011 г. на старте погибла российская межпланетная станция "Фобос-Грунт";
- в 2016 г. Европейское космическое агентство сообщило о гибели модуля Schiaparelli, действовавшего в рамках совместной российско-европейской программы "ЭкзоМарс-2016".
Планируемые миссии на Красную планету
И официальные космические агентства, и частные компании всерьез рассматривают идею пилотируемого полета на Марс. Возможно, это случится уже в 2030-х гг.
Расстояние от нас до Красной планеты постоянно меняется, поэтому старт межпланетного корабля нужно планировать в тот момент, когда расположение планет наиболее близкое. Полет в этом случае будет продолжаться всего 160 дней. Зато с радиосвязью особых проблем не будет — в среднем всего 13,5 минут идет сигнал до Марса.
Интересные факты о Марсе
На Красной планете находится самое высокое горное образование на планетарных объектах Солнечной системы — потухший вулкан Олимп. Этот гигант имеет диаметр 600 км и высоту почти 21 км (по другим данным — 27 км). Марс также является рекордсменом по крупнейшим пылевым бурям. Иногда они покрывают всю поверхность небесного тела и длятся месяцами.
Через пару десятков миллионов лет марсианская луна Фобос подлетит к планете на критически малое расстояние и будет разрушена силами гравитации, сформировав из своих осколков вокруг Марса кольцо, но не настолько красивое, как сатурнианские.
Источник: o-kosmose.ru
История исследований Марса
При наблюдении с Земли угловой размер М. изменяется от 3,5″ в верхнем соединении до 25″ в противостоянии, поэтому телескопич. наблюдения выявляют лишь наиболее крупные детали поверхности (белые полярные шапки, тёмные области). Интерес к М. долгое время был связан с надеждой найти на нём разумную жизнь. Это объясняется тем, что в 1877 Дж. В. Скиапарелли обнаружил сеть прямых линий на поверхности М., которую некоторые исследователи интерпретировали как каналы искусств. происхождения (это предположение не подтвердилось). Наземные наблюдения позволили определить общие характеристики М., получить информацию о широтных и сезонных изменениях темп-ры поверхности, проследить рост и сокращение полярных шапок, а также дать первые оценки плотности и состава атмосферы планеты.
Исследования М. с использованием КА начались в 1960. На протяжении 2-й пол. 20 в. и в нач. 21 в. КА к Марсу отправляли СССР (позднее Россия), США, Япония и Европ. союз. Однако значит. часть этих космич. миссий потерпела неудачу на разных этапах полёта. Первым КА, приблизившимся к М. на расстояние менее 10 тыс. км, был «Mariner-4» (США, 1965). Аппарат передал на Землю фотографии поверхности М. и ряд др. сведений. Первая мягкая посадка на поверхность М. была осуществлена КА «Марс-3» (СССР, 1971). На поверхности М. успешно работали посадочные модули американских КА серии «Viking» (1976), «Mars Pathfinder» (1997), «Phoenix» (2008), марсоходы «Mars Exploration Rovers» (с 2004). Начиная с 1997 поверхность М. и его атмосфера успешно исследовались также с околопланетных орбит американскими КА «Mars Global Surveyor», «Mars Odyssey», «Mars Reconnaissance Orbiter» и европейским КА «Mars Express».
Общие характеристики планеты
М. вращается вокруг Солнца по эллиптич. орбите (большая полуось 1,524 астрономич. единицы, 228 млн. км) с заметным эксцентриситетом (0,0934). Расстояние М. от Солнца изменяется от 207 млн. км в перигелии до 249 млн. км в афелии. Миним. расстояние М. от Земли (56 млн. км) достигается во время т. н. великих противостояний, когда Солнце, Земля и М. располагаются на одной прямой, причём М. находится вблизи перигелия. Суммарный поток солнечного излучения, проходящий за единицу времени через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на орбите М. составляет в ср. 589 Вт/м2, т. е. у поверхности М. на ту же площадь и за то же время приходится в 2,3 раза меньше солнечной энергии, чем у поверхности Земли. Период обращения М. вокруг Солнца (сидерич. период) составляет 1,88 земного года. Плоскость орбиты М. наклонена к плоскости эклиптики на угол 1,85°. Период осевого вращения М. близок к земному: звёздные сутки составляют 24 ч 37 мин 23 с, ср. солнечные сутки – 24 ч 39 мин 35 с. Наклон оси вращения М. (угол между осью вращения М. и перпендикуляром к плоскости орбиты) близок к земному – ок. 25,2° (ок. 23,4° у Земли).
Экваториальный радиус М. составляет 3397 км (0,53 от земного), полярный радиус на 21 км меньше. Масса М. равна 6,418· 1023 кг (ок. 0,11 массы Земли), ср. плотность – 3930 кг/м3 (0,71 земной плотности). Ускорение свободного падения на экваторе М. составляет 3,71 м/с2 (0,376 земного), первая и вторая космич. скорости равны соответственно 3,6 км/с и 5,02 км/с. Поскольку на М. нет океанов, за поверхность нулевой высоты условно принимают воображаемую поверхность, на которой атмосферное давление составляет 610 Па (ок. 0,006 давления атмосферы Земли на уровне моря). Используется также и др. система отсчёта высот, основанная на результатах альтиметрии, проведённой лазерным высотомером MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) с борта станции «Mars Global Surveyor». В этом случае за поверхность отсчёта принимается поверхность трёхосного эллипсоида, которым описывается форма М. Расхождение между оценками высот в соответствии с этими системами может достигать нескольких километров. Высоты вулканов, как и глубины кратеров, часто оцениваются по отношению к окружающей местности.
Модели внутр. строения планеты предполагают наличие горячего ядра, радиус которого составляет почти половину радиуса планеты. Ядро состоит преим. из железа и серы, окружено силикатной мантией. Толщина внешнего слоя планеты (коры) составляет неск. десятков километров (больше, чем у земной коры).
М. имеет два естественных спутника, Фобос и Деймос, открытых в 1877. Это маленькие твёрдые тела неправильной формы, возможно, бывшие астероиды из Главного пояса астероидов, захваченные М. Их осевое вращение происходит синхронно с орбитальным (т. е. спутники всегда повёрнуты к М. одной стороной). На поверхности спутников множество кратеров ударного происхождения.
Поверхность Марса
Бóльшая часть поверхности М. покрыта древними кратерами. Выделяются также другие (сравнительно молодые) элементы рельефа: хребты, долины (тектонич. и эрозионного происхождения), равнины, лежащие как выше, так и ниже поверхности нулевого уровня. Поверхность М. обладает глобальной асимметрией. Бoльшую часть сев. полушария планеты занимают сравнительно молодые гладкие низменные равнины; глубина Великой Сев. равнины (Vestitas Borealis), отсчитываемая от поверхности нулевого уровня, достигает 4–5 км. Поверхность б. ч. юж. полушария представляет собой равнины, приподнятые на выс. 1–4 км и покрытые множеством кратеров, в осн. древних. В юж. полушарии имеются также низменные равнины приблизительно круглой формы, называемые бассейнами: Эллада (Hellas Planitia) диаметром 2300 км и глубиной до 8 км и Аргир (Argyre Planitia) диаметром 800 км и глубиной ок. 3 км. Предполагается, что эти равнины имеют ударное происхождение.
В экваториальной области М. расположена горная система Фарсида (Tharsis) протяжённостью ок. 6000 км со множеством потухших вулканов. В ней выделяется ряд высоких гор вулканич. происхождения: самая высокая в Солнечной системе гора Олимп (Olympus Mons) выс. 28 км и с диаметром основания 600 км, а также горы Аскрийская (Ascraeus Mons), Павонис (Pavonis Mons) и Арсия (Arsia Mons), имеющие диаметры основания 400–500 км и достигающие выс. 24–25 км (рис. 1). В низких широтах юж. полушария находятся долины Маринера (Valles Marineris) – величайшая в Солнечной системе сеть каньонов глубиной более 6 км, протянувшаяся с запада на восток более чем на 4000 км.
Самые крупные марсианские кратеры: Гюйгенс (диаметр 470 км, глубина ок. 4 км), Скиапарелли (диаметр 465 км, глубина 2 км), Кассини (диаметр 411 км, глубина 1 км). Самый глубокий кратер (Ньютон) имеет глубину 5 км. В ударных кратерах М. заметны следы ветровой и, возможно, водной эрозии. Под поверхностью М. находится слой мерзлоты, содержащий водяной лёд (толщина и глубина залегания в разных местах планеты различаются). Некоторые молодые марсианские кратеры характеризуются радиальными выбросами грунта (по виду напоминающими потоки) в местах вскрытия подповерхностного льда.
Поверхность Марса состоит гл. обр. из базальта, местами обогащённого силикатами, обнаружены также карбонаты и глинистые минералы. Бóльшая часть поверхности покрыта слоем пыли. Красноватый цвет поверхности объясняется присутствием оксида железа (Fe2O3). Спектр ИК-излучения разл. областей М. позволил предположить наличие оливина – минерала, связанного с вулканич. активностью и широко распространённого на Земле.
Полярные шапки
В полярных областях М. наблюдаются т. н. полярные шапки, состоящие из водяного льда и сухого льда (твёрдой фазы диоксида углерода). Размер этих шапок зависит от времени года: шапки начинают расти осенью, достигая зимой широты 50°. Макс. диаметр шапок составляет ок. 1000 км в сев. полушарии и 350 км – в южном. Толщина шапок в зимний период может превышать 1 км. Верхний слой шапок состоит из сухого льда толщиной ок. 1 м в сев. полушарии и неск. метров – в южном. Летом размеры шапок уменьшаются. Т. н. остаточные шапки (рис. 2), существующие в летнее время, в сев. полушарии состоят из водяного льда, в южном – из сухого и водяного льдов. Радарные измерения, проведённые с КА «Mars Reconnaissance Orbiter», выявили под юж. полярной шапкой отложения сухого льда, масса которого, по-видимому, превышает суммарную массу диоксида углерода в атмосфере.
Атмосфера Марса
М. имеет сильно разреженную атмосферу, состоящую из диоксида углерода (95%), азота (3%), аргона (1,6%), кислорода (0,13%), водяного пара (ок. 0,1%) и оксида углерода (0,07%). Из-за большого перепада высот атмосферное давление у поверхности планеты сильно различается: на ср. уровне поверхности оно составляет 610 Па (примерно в 160 раз меньше земного), макс. значение достигается в бассейне Эллада (более 900 Па), минимальное (менее 50 Па) – на вершине горы Олимп. Атмосферное давление на М. подвержено сезонным вариациям (особенно вблизи полюсов), что связано с сезонной конденсацией и последующей сублимацией в полярных областях примерно четверти общего количества атмосферного диоксида углерода. Перепад давлений вызывает сильные ветры, возникающие в период таяния полярных шапок. Сезонным вариациям подвержено и содержание водяного пара: оно максимально в полярных областях во время таяния полярных шапок.
Атмосферу М. принято разделять на следующие слои: нижняя атмосфера (тропосфера), средняя атмосфера (мезосфера), верхняя атмосфера (термосфера) и экзосфера. Тропосфера нагревается поверхностью М. и атмосферной пылью (которые, в свою очередь, нагреваются, поглощая солнечное излучение); темп-ра здесь понижается с высотой. В вечерние часы поверхность остывает быстрее, чем атмосфера, поэтому наблюдаются температурные инверсии у поверхности. В мезосфере темп-ра, как правило, также понижается с высотой, хотя нередки и температурные инверсии; здесь преобладают крупномасштабные атмосферные течения. В термосфере темп-ра повышается с высотой. Экзосфера, лежащая выше 200 км, – наиболее разреженная часть атмосферы, откуда газы покидают планету. Стратосфера на М. (как и на Венере) отсутствует.
В атмосфере М. обнаружен метан, который в условиях М. является нестабильным газом (время жизни – неск. сотен лет). Следовательно, должен существовать постоянный (либо эпизодический) источник его пополнения. Предположительно в роли такого источника могут выступать вулканич. активность, столкновение с кометой, жизнедеятельность бактерий, а также химич. процессы небиологич. характера, происходящие в коре.
Аэрозоль в атмосфере М. представлен силикатной пылью и облаками из водяного и сухого льдов. Диоксид углерода может конденсироваться в полярных районах во время полярной ночи на высоте ниже 20 км, гл. обр. в виде снега. Облака из водяного льда наблюдаются в полярных областях от осени до весны; КА «Phoenix» зафиксировал снегопад в сев. полярной области осенью. В период, когда М. находится вблизи афелия, на нём виден экваториальный пояс облаков, а также орографич. облака над вулканами (последние могут наблюдаться также в др. сезоны, но они не такие мощные). Типичные марсианские облака (рис. 3) напоминают перистые облака Земли.
В атмосфере М. всегда присутствует тонкая пыль. В период, когда планета проходит перигелий, таяние полярных шапок происходит наиболее интенсивно и в атмосферу поступает много пыли и паров воды. В это время на М. часто происходят глобальные пылевые бури, которые захватывают всю планету и делают атмосферу непрозрачной. В отд. районах возникают локальные пылевые бури, а также мощные пылевые смерчи.
Климат Марса
На М., как и на Земле, происходит смена сезонов. Лето в сев. полушарии холоднее, чем в южном, поскольку в этот период М. проходит афелий. В холодное время года иней на поверхности может образовываться даже вне полярных шапок. Климат на М. очень суров и безводен. Однако в далё- ком прошлом на М., по-видимому, были более тёплые периоды, когда вода могла находиться в жидком состоянии. На это указывают, в частности, элементы рельефа, напоминающие пересохшие русла (рис. 4), которые могли возникнуть в результате водной или грязевой эрозии. Такие русла часто наблюдаются в областях с большим количеством древних кратеров. Вид поверхности в этих местах позволяет предположить, что период тёплого климата на планете был до эры интенсивной метеоритной бомбардировки (3,8 млрд. лет назад).
В то время когда Марс находится вблизи перигелия (что соответствует лету в юж. полушарии), темп-ра поверхности М. в экваториальной области может достигать 300 К (27 °C), однако ночью темп-ра падает ниже 200 К (–73 °С). Миним. температуры поверхности фиксируются на полюсах во время полярной ночи и достигают 145 К (–128 °С); при такой темп-ре (и марсианском атмосферном давлении) атмосферный диоксид углерода переходит в твёрдое состояние.
Ионосфера Марса
М. не имеет глобального магнитного поля, однако в юж. полушарии зарегистрированы сильные локальные магнитные аномалии. Марсианская ионосфера расположена на высоте более 110 км над поверхностью планеты, причём максимум концентрации электронов (ок. 105 см–3) наблюдается на высоте ок. 130 км. Бóльшая часть ионов образуется вследствие ионизации газов атмосферы УФ-излучением Солнца. В отсутствие глобального магнитного поля планеты солнечный ветер взаимодействует непосредственно с ионосферой. Захват атмосферных ионов потоком солнечного ветра приводит к потере атмосферой части газов, в частности кислорода. На ночной стороне планеты силовые линии межпланетного магнитного поля вытягиваются вдоль направления Солнце – Марс и формируют магнитный шлейф М., в центре которого наблюдаются интенсивные потоки ускоренных ионов.
Источник: bigenc.ru
Основные характеристики
Масса: | 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли) |
Диаметр на экваторе: | 6794 км (0,53 диаметра Земли) |
Наклон оси: | 25° |
Плотность: | 3,93 г/см³ |
Температура поверхности: | –50 °C |
Период обращения | вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд;
вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней |
Расстояние от Солнца (среднее): | 1,53 а. е. = 228 млн. км |
Скорость вращения по орбите:
Наклон орбиты к эклиптике: |
24,1 км/с
i = 1,85° |
Ускорение свободного падения | 3,7 м/c2 |
Спутники: | Фобос и Деймос |
Строение Марса
Ученые могут только предполагать, какова структура Марса, опираясь на данные с орбитальных аппаратов, исследования метеоритов и опыт изучения других планет. Есть основания считать, что Марс, как и Земля, имеет трехслойную структуру:
- Ядро. Скорее всего, большую часть ядра составляет железо, сера и никель. Знания о плотности планеты и силе магнитного поля позволяют думать, что ядро Марса твердое и значительно меньше земного, примерно 2000км.
- Мантия по составу похожа на Земную. Возможно, в ее состав входят такие радиоактивные элементы, как уран, торий и калий. Их распад нагревает мантию до 1500°.
- Кора Марса неоднородна по толщине: слой увеличивается от северного полушария к южному. В основном она состоит из вулканического базальта.
Поверхность
Благодаря роботизированным аппаратам, отправленным на Марс, удалось составить его подробную карту. Как оказалось, поверхность Марса очень напоминает Земную. Здесь есть равнины и горы, расщелины и вулканы.
Равнины.
Бо́льшую часть Марса, а особенно его северное полушарие, покрывают пустынные низменные равнины. Одна из них считается самой большой по площади низменностью во всей Солнечной системе, а ее относительная гладкость, возможно, является следствием нахождения здесь воды в далеком прошлом.
Каньоны.
Целая сеть каньонов покрывает поверхность Марса. Они сосредоточены, главным образом на экваторе. Свое название – долина Маринера – эти каньоны получили в честь одноименной космической станции, которая зафиксировала их в 1971 году. Длина долины сопоставима с протяженностью Австралии и занимает примерно 4000км, а в глубину иногда уходит на 10км.
Вулканы.
На Марсе находится множество вулканов, в том числе самый большой вулкан Солнечной системы – Олимп. Его высота достигает 27 км, что в 3 раза превышает высоту Эвереста.
На сегодняшний день не обнаружено ни одного действующего вулкана, но наличие вулканических пород и пепла говорят об их былой активности.
Бассейны рек.
На поверхности равнин Марса ученые обнаружили углубления, похожие на следы протекавших здесь рек. Возможно, раньше температура здесь была значительно выше, что позволяло воде существовать в жидком виде.
Вода
До середины прошлого века учёные считали, что на Марсе можно найти воду в жидком состоянии, и это давало повод говорить, что жизнь на красной планете существует. Эта теория была основана на том факте, что на планете совершенно чётко просматривались светлые и тёмные участки, которые очень напоминали моря и материки, а тёмные длинные линии на карте планеты походили на долины рек. Но, после первого же полёта к Марсу, стало очевидно, что вода из-за слишком низкого атмосферного давления в жидком состоянии на семидесяти процентах планеты находиться не может.
Выдвигается предположение, что она всё же была: об этом факте свидетельствуют найденные микроскопические частички минерала гематита и других минералов, которые обычно формируются лишь в осадочных породах и явно поддавались воздействию воды.
Также многие учёные убеждены, что тёмные полосы на горных возвышенностях являются следами наличия жидкой солёной воды в настоящее время: водные потоки проступают в конце лета и исчезают в начале зимы. О том, что это вода, свидетельствует тот факт, что полосы не идут поверх препятствия, а как бы обтекают их, иногда при этом расходятся, а затем вновь сливаются (они очень хорошо заметны на карте планеты). Некоторые особенности рельефа говорят о том, что русла рек во время постепенного поднятия поверхности смещались и продолжали течь в удобном для них направлении.
Ещё одним интересным фактом, свидетельствующим о наличии воды в атмосфере, являются густые облака, появление которых связывают с тем, что неровный рельеф планеты направляет воздушные массы вверх, где они остывают, а находящийся в них водяной пар конденсируется в ледяные кристаллы.
Спутники Марса
Рядом с Марсом вращаются две его луны: Фобос и Деймос. В 1877 году их нашел Асаф Холл, давший наименования в честь персонажей из греческой мифологии. Это сыновья бога войны Ареса: Фобос – страх, а Деймос – ужас. Марсианские спутники продемонстрированы на фото.
Диаметр Фобоса – 22 км, а отдаленность – 9234.42 – 9517.58 км. На орбитальный проход ему необходимо 7 часов и постепенно это время сокращается. Исследователи считают, что через 10-50 млн. лет спутник врежится в Марс или же будет разрушен гравитацией планеты и образует кольцевую структуру.
Деймос в диаметре имеет 12 км и вращается на дистанции в 23455.5 – 23470.9 км. На орбитальный маршрут уходит 1.26 дней. Марс также может располагать дополнительными лунами с шириной в 50-100 м, а между двумя крупными способно сформироваться пылевое кольцо.
Есть мнение, что ранее спутники Марса были обычными астероидами, которые поддались планетарной гравитации. Но у них наблюдаются круговые орбиты, что необычно для пойманных тел. Они также могли сформироваться из материала, вырванного от планеты в начале создания. Но тогда их состав должен была напоминать планетарный. Также мог произойти сильный удар, повторяя сценарий с нашей Луной.
Атмосфера и температура планеты Марс
Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.
Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.
Существуют предположения, что в прошлом атмосфера могла быть более плотной, а климат — тёплым и влажным, и на поверхности Марса существовала жидкая вода и шли дожди. Доказательством этой гипотезы является анализ метеорита ALH 84001, показавший, что около 4 миллиардов лет назад температура Марса составляла 18 ± 4 °C.
Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.
При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий. Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник.
Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.
В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.
Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.
Краткая история изучения
Впервые человечество начало наблюдать за Марсом отнюдь не через телескопы. Ещё древние египтяне заметили Красную планету как блуждающий объект, что подтверждается древними письменными источниками. Египтяне впервые рассчитали траекторию движения Марса относительно земли.
Затем эстафету переняли астрономы Вавилонского царства. Учёным из Вавилона удалось более точно определить расположение планеты и измерить время её движения. Следующими были греки. Им удалось создать точную геоцентрическую модель и с её помощью понять движение планет. Затем учёные Персии и Индии смогли оценить размер Красной планеты и её расстояние до Земли.
Огромный прорыв сделали европейские астрономы. Иоганн Кеплер, взяв за основу модель Николая Каперника, смог рассчитать эллиптическую орбиту Марса, а Христиан Гюйгенс создал первую карту его поверхности и заметил ледяную шапку на северном полюсе планеты.
Появление телескопов стало расцветом в изучении Марса. Слайфер, Барнард, Вокулёр и многие другие астрономы стали величайшими исследователями Марса до выхода человека в космос.
Выход человека в космос позволил изучать Красную планету более точно и подробно. В середине 20 века с помощью межпланетных станций были сделаны точные снимки поверхности, а сверхмощные инфракрасные и ультрафиолетовые телескопы позволили измерить состав атмосферы планеты и скорость ветров на ней.
В дальнейшем последовали всё более точные исследования Марса со стороны СССР, США, а затем и других государств.
Изучение Марса продолжается и по сей день, а полученные данные только подогревают интерес к его изучению.
Есть ли жизнь на Марсе?
Однозначного ответа на этот вопрос нету до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.
За:
- Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.
- Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.
- Наличие водяного пара в грунтовом слое.
Против:
- Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.
- Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».
- Вода на Марсе является слишком солёной и щёлочной и непригодна для жизни.
- Интенсивное ультрафиолетовое излучение.
Таким образом, учёные не могут дать точного ответа, так как количество необходимых данных слишком невелико.
Марс в культуре
К созданию фантастических произведений о Марсе писателей подталкивали начавшиеся в конце XIX века дискуссии учёных о возможности того, что на поверхности Марса существует не просто жизнь, а развитая цивилизация. В это время был создан, например, знаменитый роман Г. Уэллса «Война миров», в котором марсиане пытались покинуть свою умирающую планету для завоевания Земли.
В 1938 году в США радиоверсия в виде новостей этого произведения послужила причиной массовой паники, когда многие слушатели по ошибке приняли этот «репортаж» за правду.
В 1966 году писатели Аркадий и Борис Стругацкие написали сатирическое «продолжение» данного произведения под названием «Второе нашествие марсиан».
В числе важных произведений о Марсе также стоит отметить вышедший в 1950 году роман Рэя Брэдбери «Марсианские хроники», состоящий из отдельных слабо связанных между собой новелл, а также ряд примыкающих к этому циклу рассказов; роман повествует об этапах освоения человеком Марса и контактах с гибнущей древней марсианской цивилизацией.
Примечательно, что Джонатан Свифт упомянул о спутниках Марса за 150 лет до того, как они были реально открыты, в 19-й части своего романа «Путешествия Гулливера».
Также в кинематографии широко раскрывается тема Марса, как в художественных, так и документальных фильмах.
В творчестве Дэвида Боуи начала 1970-х периодически упоминается Марс. Так, группа, с которой он выступает в это время называется Spiders From Mars, а на альбоме Hunky Dory появляется песня под названием «Life on Mars?».
Широко представлен Марс и в культуре античного времени.
Интересные факты
- Масса Марса меньше массы Земли в 10 раз.
- Первый человеком, увидевшим Марс через телескоп, был Галилео Галилей.
- Ученые обнаружили частицы марсианского грунта на Земле, которые позволили им исследовать Красную планету еще до начала космических полетов. Эти частицы были в буквальном смысле «выбиты» из Марса метеоритами, которые врезались в планету. Затем через миллионы лет они упали на Землю.
- Жители Вавилона называли планету «Нергал» (в честь своего божества зла).
- В древней Индии Марс носил имя «Мангала» (индийского бога войны).
- В культуре Марс стал самой популярной планетой Солнечной системы.
- Дневная доза радиации на Марсе равняется годовой дозе на Земле.
- В 1997 году трое жителей Йемена подали в суд за вторжение NASA на Марс. Они утверждали, что они унаследовали эту планету от своих предков тысячи лет назад.
- Более 100 000 человек подали заявку на поездку в один конец и хотят стать первыми колонизаторами Красной планеты в 2022 году (экспедиция Mars One). В настоящее время население Марса составляет семь роботов.
Когда на Марсе окажется человек ?
Марс-следующая цель человечества, после полета на Луну. Уже несколько лет обсуждают будущие миссии и перспективу создания колонии. Но эта задача кажется еще более сложной, поэтому нужен четкий план. Сможет ли человек оказаться на Марсе?
Концепцию первой экипажной миссии разработал Вернер фон Браун. Он был бывшим нацистским ученым и возглавлял проект Меркурий НАСА. В 1952 году предложил создать 10 аппаратов (по 7 человек), которые смогли бы доставить 70 человек к Красной планете.
Но ведь важен не сам полет, а организация того, чтобы люди жили на Марсе. В 1990 году свой проект Mars Direct предложил Роберт Зубрин, который ориентировался на колонизацию. Первые миссии должны были построить площадку для будущего поселения. Позже можно было бы спуститься под землю и разрабатывать среду обитания уже там.
В 1993 году появился план Mars Design Reference от НАСА, который редактировали 5 раз до 2009 года. Но проект так и не вышел за пределы расчетов и разговоров.
Современные идеи
С 2004 года американскими президентами озвучивалось желание покорить Марс. В 2015-м году сформировался детальных план, где доставка основывалась на использовании корабля Орион и системы запуска SLS. Проект основывается на 3-х этапах и 32-х запусках в 2018-2030-х гг. За это время получится перевезти необходимое оборудование и обустроить подготовительную площадку. До 2024-го года необходимо протестировать Орион и SLS.
Также в НАСА планируют поймать ближайший астероид и притащить его к орбите Луны, чтобы протестировать новое оборудование. Это важная миссия, которая поможет не только уберечь Землю от падения опасной космической скалы, но и использовать их для трансформации планет (создания благоприятной среды для человека- терраформирование Марса).
Первый экипажный полет на Орионе должен состояться в 2021-2023-х гг. На втором этапе запустится череда доставки оборудования на Красную планету. Третья стадия включает создание необходимой защитной среды и проверка всех необходимых приборов.
Но виды на Марс есть не только у НАСА. ЕКА также заинтересовано в изучении и колонизации чужого мира. Программа Аврора рассчитывает в 2030-х гг. отправить людей на ракете Ariane-M. В 2040-2060-х гг. Красную планету может посетить Роскосмос. Еще в 2011 году в России проводили успешные симуляции миссии. Китай определил для себя те же сроки. Однажды мы можем прийти к тому, что на Марсе живут люди.
В 2012 году голландские предприниматели заявили, что собираются в 2023-м году создать на Марсе человеческую базу, которая позже расширится в колонию.
Миссия MarsOne планирует разместить телекоммуникационное орбитальное устройство в 2018 году, ровер – в 2020-м и базу для поселенцев – в 2023-м. Она будет питаться за счет солнечных батарей с протяжностью в 3000 м2. Доставят 4-х астронавтов на ракете Falcon-9 в 2025-м году, где они проведут 2 года.
Свое рвение к Марсу не скрывает и генеральный директор SpaceX Илон Маск. Он собирается создать колонию на 80000 человек. И это лишь малая часть того, сколько людей способно расположиться на Марсе. Для этого ему нужна специальная система транспортировки, которая бы работала в режиме конвейера. Он уже преуспел в создании системы повторного использования ракет.
В 2016 году Маск заявил о том, что первый беспилотный полет осуществят в 2022 году, а экипажный – 2024 год. Он считает, что на все потребуется 10 млрд. долл. и можно будет запустить 100 пассажиров. Это будут туристические поездки, отправляемые каждые 26 месяцев (окно, когда Земля и Марс расположены на максимальной близости).
Первые миссии могут потребовать жертвы. Но уже многие выразили желание отправиться в один конец. Когда же мы увидим первых людей на Марсе? Точной даты нет, но факты свидетельствуют о том, что это случится в ближайшие десятилетия.
Видео
Источник: asteropa.ru