Атмосфера марса: состав, климат и погода

Атмосфера

Атмосфера Марса

Рассматривая нашего космического соседа, как потенциального обладателя условий жизни, учёные тщательно изучили его атмосферу. Выяснилось много интересного. Но, как это часто бывает в науке, от ряда оптимистических прогнозов пришлось отказаться. И вот почему.
Атмосфера планеты чрезвычайно разрежена – 1 % от величины атмосферного давления Земли. На нашей планете, чтобы получить марсианские условия (в плане силового воздействия газо-воздушного столба), требуется подняться на 35 километров.

Газовая оболочка Марса на 95 % состоит из углекислоты, но вследствие её тонкости, парникового эффекта на планете не наблюдается. Однако вода есть. Хотя не в жидком состоянии. Огромные полярные «шапки» H2O насыщают воздух водяным паром. Исследователи уверены, что обнаружат «моря» внутри планеты. Возможно даже на небольшой глубине.

Сравнение атмосферы Марса и Земли

Интересно, что тонкий слой атмосферы Марса определяет вполне земные климатические условия. Там также дуют ветры, проносятся пыльные бури; бывают туманы и наступают жуткие морозы (иногда до полутора сотен градусов по Цельсию).

Утечка атмосферы

Ещё недавно, основной гипотезой утечки атмосферы с поверхности Красной планеты был недоказанный факт столкновения с космическим телом. Время внесло свои коррективы. В 2013 году межпланетная станция MAVEN провела зондирование Марса. В результате исследований, многое выяснилось.

Марс в прошлом и сейчас

Миллиарды лет назад планета была тёплой и влажной. Имелись водоёмы, которые вполне могли стать средой обитания живых существ. 4,2 миллиарда лет назад, по неизвестным причинам Марс потерял магнитное поле. Произошла утечка атмосферы в космическое пространство. Она продолжается и сегодня. Правда, гораздо с гораздо меньшей скоростью – 100 граммов в секунду.
Во время солнечных бурь, под воздействием потоков солнечного ветра, процесс потери газового слоя значительно возрастает.

Магнитное поле Земли защищает нас от от воздействия солнечного ветра. Mapc лишен такой возможности

Если не произойдёт никаких изменений, то через пару миллиардов лет атмосфера нашего соседа по космосу исчезнет.

Полет на Марс: фантазия или далекая реальность

Идея колонизации Марса возникла давно и продолжает будоражить умы энтузиастов покорения космоса.

При этом все сходятся в одном: материализация идеи требует комплексного подхода, прорывных технологий, большой подготовительной работы и огромных финансовых затрат.

В 1990 г. признанный американский эксперт по изучению и освоению Марса Р.Зубрин разработал проект под названием «Mars Direct» (прямой путь на Марс), который предусматривает двухэтапный план доставки астронавтов на красную планету.

  1. На первом – подготовительном этапе намечается запуск автоматического космического корабля с возвращаемым аппаратом. Корабль оснащается ядерным реактором и резервуаром с водородом.

    Из него и имеющегося на Марсе диоксида углерода будет производиться метан и вода, а из воды путём электролиза будет вырабатываться кислород. Эти ресурсы будут накапливаться и храниться до прилёта пилотируемого КА с астронавтами на борту.

  2. Запуск пилотируемого аппарата должен быть произведён с открытием следующего стартового окна, примерно через 2 года (когда наступит очередное противостояние).

    Астронавты проведут на Марсе полтора земных года в специальном модуле, после чего вернутся на Землю на аппарате, который был доставлен первым кораблём.

Зубрин полагает, что за тысячу лет можно произвести терраформирование Марса, то есть создать условия, пригодные для жизни людей без скафандров и закрытых городов.

Для этого потребуется провести ряд мероприятий, направленных на изменение теплового баланса планеты. В частности, предлагается построить орбитальное зеркало диаметром 125 километров, которое будет вращаться вокруг Марса и повышать его температуру отражёнными солнечными лучами.

Параллельно будет производиться бомбардирование Марса крупными астероидами, орбиты которых будут нужным образом корректироваться путём применения ядерных зарядов.

После того как средняя температура красной планеты повысится на 10-15 градусов, начнётся активное таяние льдов, высвобождение газов и формирование атмосферы, близкой к земной. С этого момента уже можно будет приступить к постройке первых постоянных поселений.

Существуют и другие проекты полёта на Марс и его колонизации. Например, «Mars One» Беса Лансдорпа (высадка экипажа планируется уже в 2027 г.) и программа Илона Маска (главы корпорации SpaceX) по терраформирванию планеты.

Рассматриваются варианты создания стартовых площадок на Луне и на околоземной орбите (наиболее глубокие проработки сделаны NASA). Пока всё это выглядит как сплошная фантастика.

Однако вспомните слова некогда популярной песни: «утверждают космонавты и мечтатели, что на Марсе будут яблони цвести». А что, может, это и впрямь когда-нибудь случится.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

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).

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.

Марсианская колония проект Mars one

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

https://youtube.com/watch?v=j6Tc3d9vOiQ

Марс в деталях: 10 интересных фактовМарс в деталях: 10 интересных фактовКак Илон Маск Собирается Колонизировать Марс?Как Илон Маск Собирается Колонизировать Марс?

Источники

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Марсhttp://mirkosmosa.ru/solnechnaya-sistema/mars/mars-vse-samoe-interesnoe-o-planetehttps://novate.ru/blogs/031216/39061/https://v-kosmose.com/https://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/mars/mars-opisanie.htmlhttp://kosmos-gid.ru/

Спутники

Спутники планеты были открыты в 1877 году, в этом же году они получили имена Фобос и Деймос. Есть несколько версий, как они получили свои имена.

Спутники имеют небольшие, неправильные формы, считают астероидами, притянутыми гравитацией Марса. Вращаются они вокруг своих осей с периодом, аналогичным вращению вокруг родительской планеты и с поверхности всегда видна только одна сторона марсианских лун.

Марсианские спутники Фобос и Деймос

Вращаясь, Деймос постепенно отдаляется и вскоре, возможно, покинет орбиту. Фобос, напротив, замедляется. Если тенденция в движении лун останется неизменной, то Деймос выйдет из гравитационного поля, а Фобос упадёт на поверхность.

Ввиду неординарного поведения сопровождающих Марс небесных тел, астрологам сложно прогнозировать, сколько лун будет у него через несколько тысяч или миллионов лет.

Температура на Марсе

Красная планета — негостеприимный мир. Значительная удаленность от Солнца заметно сказывается на климатических условиях этого космического тела. Температура на Марсе по Цельсию варьирует в среднем от -155º до +20º. Здесь значительно холоднее, чем на Земле, поскольку в полтора раза дальше располагающееся Солнце согревает поверхность наполовину слабее. Эти не самые благоприятные условия усугубляются разреженной атмосферой, хорошо пропускающей радиацию, как известно, губительную для всего живого.

Подобные факты снижают до минимума шансы обнаружить на Марсе следы существующих или некогда вымерших организмов. Однако точка в этом вопросе пока не поставлена.

Вопрос о наличии воды


Жидкая вода в чистом виде не может стабильно существовать на поверхности Марса при нынешних климатических условиях.

Для стабильного существования чистой воды в жидком состоянии температура и парциальное давление водяного пара в атмосфере должны быть выше тройной точки на фазовой диаграмме, тогда как сейчас они далеки от соответствующих значений. И действительно, исследования, проведённые космическим аппаратом «Маринер-4» в 1965 году, показали, что жидкой воды на Марсе в настоящее время нет, но данные марсоходов НАСА «Спирит» и «Оппортьюнити» свидетельствуют о наличии воды в прошлом. 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.
Есть несколько фактов в поддержку утверждения о присутствии воды на поверхности планеты в прошлом. Во-первых, найдены минералы, которые могли образоваться только в результате длительного воздействия воды. Во-вторых, очень старые кратеры практически стёрты с лица Марса. Современная атмосфера не могла вызвать такого разрушения. Изучение скорости образования и эрозии кратеров позволило установить, что сильнее всего ветер и вода разрушали их около 3,5 млрд лет назад. Приблизительно такой же возраст имеют и многие промоины.

НАСА 28 сентября 2015 года объявило что на Марсе в настоящее время существуют сезонные потоки жидкой соленой воды. Эти образования проявляют себя в теплое время года и исчезают — в холодное. К своим выводам планетологи пришли, проанализировав высококачественные снимки, полученные научным инструментом High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) орбитального марсианского аппарата Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

25 июля 2018 года вышел доклад об открытии, основанном на исследованиях радаром MARSIS. Работы показали наличие подлёдного озера на Марсе, расположенного на глубине 1,5 км подо льдом Южной полярной шапки (на Planum Australe), шириной около 20 км. Это стало первым известным постоянным водоёмом на Марсе.

Гипсометрическая карта поверхности Марса

Гипсометрическая карта основана на данных лазера, расположенного на космическом аппарате Mars Global Surveyor.

Поверхности высотой до 10 км отмечены красным цветом. Максимальная высота имеет бледно-розовый оттенок. Отрицательные значения показаны на карте синим и зеленым цветами.

Карта отражает неоднородный характер поверхности планеты: северное полушарие ниже южного.

На карте детально показана форма береговой линии.

Читается рельеф бассейна Эллада, видно плоскогорье Фарсида, где расположены 4 кратера потухших вулканов. Гора Олимп — самый высокий вулкан на Марсе.

Гипсометрическая карта Марса создана по данным высокоточного лазерного альтиметра MOLA АМС «Mars Global Surveyor».Credit: ziv.telescopes.ru. 

Температура и атмосфера

В этом пункте мы сталкиваемся с принципиальными отличиями между двумя соседствующими планетами. А все дело в том, что в Солнечной системе только одна Земля оснащена очень плотной воздушной оболочкой, которая поддерживает на планете уникальный микроклимат. Итак, сравнение атмосферы Земли и Марса стоит начать с того, что на первой воздушный слой имеет сложную, пятиступенчатую структуру. Все мы учили в школе такие термины, как стратосфера, экзосфера и т. д. Земная атмосфера состоит на 78 процентов из азота и на 21 процент из кислорода. На Марсе же слой один, весьма тонкий, который состоит из 96 процентов углекислого газа, 1,93 % аргона и 1,89 % азота.

Это стало также причиной разницы в температуре. На Земле средний показатель равен +14 градусам. Максимально поднимается он до +70 градусов, а опускается до -89,2. На Марсе же куда прохладнее. Средняя температура равна -46 градусам, при этом минимальная — 146 ниже нуля, а максимальная — 35 с отметкой +.

Исторически зафиксированные изменения

Европейское космическое агентство обозначило несколько периодов марсианской геологической истории. Более 4,5 млрд лет назад существовала Филлоциановая эра. В атмосфере находилось достаточно воды, а вулканическая активность провоцировала потепление. Это привело к выбросу большого объема серы, повышению кислотности в окружающей среде.

В Гесперийскую эру (3,5-2,5 млрд лет назад) северная часть Марса была покрыта океаном, а в низких широтах находилось большое количество водоемов и рек. Температура прогревалась до 50 градусов по Цельсию. Считается, что в это время климат был максимально приближен к земному. Вода исчезла с наступлением Амазонийской эры. Остатки влаги представлены в виде полярных шапок.

Есть мнение, что в древности планета обладала магнитным полем, которое защищало атмосферу. После его исчезновения солнечный ветер истончил защитный слой, что привело к исчезновению воды и резкому ухудшению погодных условий.

Марс Погода и атмосфера HD! Удивительный фильм про Марс!Марс Погода и атмосфера HD! Удивительный фильм про Марс!

Примечания

  1. Williams, David R. Mars Fact Sheet.National Space Science Data Center . NASA (September 1, 2004). Проверено 28 сентября 2020.
  2. Extreme Planet Takes Its Toll. Mars Exploration Rover Mission: Spotlight. Jet Propulsion Lab. June 12, 2007
  3. 12345678 Марс — красная звезда. Описание местности. Атмосфера и климат.galspace.ru — Проект «Исследование Солнечной системы» . Проверено 29 сентября 2020.
  4. 12345Максим Заболоцкий. Общие сведения об атмосфере Марса.Spacegid.com (21.09.2013). Проверено 20 октября 2020.
  5. 1234 Атмосфера Марса.UNIVERSE-PLANET // ПОРТАЛ В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ (недоступная ссылка —история ). Проверено 29 сентября 2020. Архивировано 1 октября 2017 года.
  6. Centro de Astrobiología Архивировано 25 октября 2020 года.
  7. Погодный твиттер Марсианской научной лаборатории
  8. 123 Mars Pathfinder — Science Results — Atmospheric and Meteorological Properties.nasa.gov . Проверено 20 апреля 2020.
  9. В атмосфере Марса много водяного пара, infuture.ru (13 июня 2013). Проверено 30 сентября 2020.
  10. 123456Кузьмин Р. О., Галкин И. Н. Атмосфера Марса // Как устроен Марс. — Москва: Знание, 1989. — Т. 8. — 64 с. — (Космонавтика, астрономия). — 26 953 экз. — ISBN 5-07000280-5.
  11. Nancy Atkinson . SNOW IS FALLING FROM MARTIAN CLOUDS,Universe Today (29 Sep 2008). Проверено 30 августа 2020.
  12. Aymeric Spiga, David P. Hinson, Jean-Baptiste Madeleine, Thomas Navarro, Ehouarn Millour, François Forget & Franck Montmessin. Snow precipitation on Mars driven by cloud-induced night-time convection : // Nature Geoscience. — 2020. — DOI:10.1038/ngeo3008.
  13. Королёв, Владимир . На Марсе предсказали снежные метели с микропорывами,N+1 (23 Авг 2017). Проверено 30 августа 2020.
  14. M. T. Lemmon et. al. Atmospheric Imaging Results from the Mars Exploration Rovers: Spirit and Opportunity : // Science. — 2004. — Т. 306, вып. 5702 (3 December). — С. 1753-1756. — DOI:10.1126/science.1104474.
  15. 12N. Mangold, D. Baratoux, O. Witasse, T. Encrenaz, C. Sotin. Mars: a small terrestrial planet : // The Astronomy and Astrophysics Review. — 2020. — Т. 24, № 1 (16 December). — С. 15. — DOI:10.1007/s00159-016-0099-5.
  16. CNN, Ashley Strickland, . Evidence detected of lake beneath Mars’ surface,CNN . Проверено 28 июля 2020.
  17. Jihad Touma, Jack Wisdom. The Chaotic Obliquity of Mars : // Science. — 1993. — Т. 259, № 5099 (26 February). — С. 1294-1297. — Bibcode: 1993Sci…259.1294T. — DOI:10.1126/science.259.5099.1294. — PMID 17732249.
  18. Laskar, Jacques; Levrard, Benjamin; Mustard, John F. Orbital forcing of the martian polar layered deposits : // Nature. — 2002. — Т. 419, № 6905 (26 September). — С. 375-377. — DOI:10.1038/nature01066.
  19. 12 Ice Ages (англ.).Mars Education at Arizona State University . Проверено 23 июля 2020.
  20. Марс раскачался: 40 ледниковых периодов за 5 млн. лет (англ.). Популярная механика (18.09.2007). Проверено 23 июля 2020.
  21. Composition of the Atmosphere at the Surface of Mars: Detection of Argon-36 and Preliminary Analysis. Owen T. Biemann K. : // Science. — 1976. — Т. 193, вып. 4255. — С. 801–803. — DOI:10.1126/science.193.4255.801.
  22. Sushil K. Atreya, Melissa G. Trainer, Heather B. Franz, Michael H. Wong, Heidi L. K. Manning, Charles A. Malespin, Paul R. Mahaffy, Pamela G. Conrad, Anna E. Brunner, Laurie A. Leshin, John H. Jones, Christopher R. Webster, Tobias C. Owen, Robert O. Pepin, R. Navarro-González. Primordial argon isotope fractionation in the atmosphere of Mars measured by the SAM instrument on Curiosity and implications for atmospheric loss : // Geophysical Research Letters. — 2013. — Т. 40, вып. 21 (6 November). — С. 5605–5609. — DOI:10.1002/2013GL057763.
  23. Wall, Mike . Most of Mars’ Atmosphere Is Lost in Space,Space.com (April 8, 2013). Проверено 29 июля 2020.
  24. B. M. Jakosky, M. Slipski, M. Benna, P. Mahaffy, M. Elrod, R. Yelle, S. Stone, N. Alsaeed. Mars’ atmospheric history derived from upper-atmosphere measurements of 38Ar/36Ar : // Science. — 2020. — Т. 355, вып. 6332 (31 March). — С. 1408-1410. — DOI:10.1126/science.aai7721.
  25. Bogard DD, Clayton RN, Marti K, Owen T., Turner G. Martian volatiles: Isotopic composition origin, and evolution // Space Science Reviews. — 2001. — Т. 96, вып. 1-4 (апрель). — С. 425–458. — DOI:10.1023/A:1011974028370 DO.

Что такое Марсианский климат сегодня

Климат Марса близок к земному, но более разреженный. 95% — это углекислый газ. Количество водяного пара с кислородом — 1%. Оставшиеся 4% — это аргон и азот. Погода на Марсе неблагоприятна для человека.

Погодные условия на Марсе сильно меняются на протяжении года. Зимой это связано с процессом конденсации. Летом из-за высоких температур происходит испарение углекислого газа, сосредоточенного на полюсах.

Сегодня погода на Марсе поражает разнообразием. Погода меняется постоянно. Образуются облака, выпадают осадки, бушуют ураганы и пыльные бури.

Погода и ее изменения на Марсе постоянно находятся под наблюдением. Сегодня задача ученых установить, какая погода на Марсе будет господствовать через несколько лет.

Температура воздуха

Небесное тело находится дальше от Солнца, нежели Земля. По этой причине температура на планете Марс ниже. Этот факт оказывает влияние на погоду. В среднем воздух нагревается до -63С. Минимальные показатели — 143С. Летом -20С. На небесном теле наблюдаются и температурные аномалии: озеро Феникс, расположенное недалеко от плато Солнца, а также земля Ноя. В этих местах перепад более значительный.

Ночью температура сильно падает из-за разреженности воздуха. Атмосфера не может эффективно удерживать тепло. Углекислый газ замерзает. Образуется сухой лед и выпадает снег.

Давление воздуха

Давление воздуха на Марсе в 160 раз ниже, чем на нашей планете. В среднем оно составляет 0,6 кПа. Эти показатели меняются на протяжении суток и в соответствии с сезонами. Изменение давления оказывает прямое воздействие на погоду. Вследствие этого дуют ветра и образуются облака.

Облачность и осадки

Сегодня в атмосфере осталось немного водяного пара. Поэтому возникает вопрос, есть ли облака на Марсе.

Когда давление меняется, можно наблюдать облака на Марсе, состоящие из водяного пара. Погода меняется. Облака собираются у подножия гор, в низменностях, каньонах и долинах бывших рек. С похолоданием над низменностями формируются туманы.

Здесь также случается выпадение осадков. В 1979 году ученые наблюдали незначительное количество снега. Он оставался на поверхности несколько месяцев. Погодное явление произошло в районе приземления Викинга-2. Небольшие осадки здесь нередкое явление.

Снег встречается на всей территории планеты. Ночные температуры способствуют замерзанию углекислого газа, который кристаллизируется. Он оседает на земле в виде так называемого снега. Зимой и на полюсах отрицательные температуры сохраняются круглосуточно. Поэтому кристаллизованный углекислый газ, оседая на поверхности, остается до весны. Зимой атмосфера становится еще более разреженной, поскольку концентрация углекислого газа существенно падает.

Пылевые бури и смерчи

Бури на Марсе — это самое глобальное погодное явление во всей Солнечной Системе. Они длятся месяцами и иногда распространятся на всю поверхность. Их концентрация возрастает летом и весной. Причина образования ураганов — резкие колебания температур. Этот факт является ответом на вопрос, есть ли ветер на Марсе.

Погода, как и давление, изменяется ежедневно. Ветер дует со скоростью свыше 100 м/с. Незначительная сила тяжести способствует тому, что потоки воздуха поднимают гигантские облака мелких частиц. Пылевые бури на Марсе охватывают огромные территории. Впервые за пылевой бурей удалось понаблюдать в 1971 году. Она длилась пять месяцев. Частицы земли поднимались более чем на 10 км.

Пыль Красной планеты мелкодисперсная. Незначительная гравитация позволяет ей подниматься на огромную высоту. Максимальная концентрация бурь наблюдается в северном полушарии зимой, а в южном летом.

Штормы на Марсе активизируются, когда планета проходит недалеко от Солнца. Формирование смерчей также связаны с изменением температуры. Они поднимают с поверхности земли тонны пыли. Некоторые смерчи из-за своих масштабов названы дьяволами.

Во время бурь наблюдаются сухие молнии. Это электрический разряд, вызванный трением мелких красных частиц. Молнии называются сухими, потому что здесь не может быть дождей. Данный факт был обнаружен в 2006 году американскими учеными. Исследователи предположили, что статическое электричество, вырабатываемое во время стихий, могло послужить толчком для зарождения жизни. Ведь молния — это тот источник энергии, который необходим для ускорения химических процессов. Однако молния может не только послужить причиной зарождения жизни, но и уничтожить ее. Ее разряд образует перекись водорода. Это соединение убивает органические соединения. Если теория ученых верна, то поверхность Марса была просто простерилизована.

Меркурий

Он самой маленькой планетой в Солнечной системе и вращается вокруг Солнца за 87,969 земных суток.

Он не имеет спутников и колец, но некоторые ученые полагают, что возможно в древнем прошлом у него был спутник. Планета имеет видимую звездную величину от 2,3 до 5,7 и легко был бы виден невооруженным глазом, если бы находился не так близко к Солнцу.

Маринер-10 был первым космическим кораблем, который посетил планету, но он сфотографировал только небольшую часть его поверхности. Космический аппарат MESSENGER, в настоящее время находящийся на орбите вокруг него, передал гораздо больше информации, в том числе полную карту планеты. Благодаря его данным, ученые нашли доказательства существования водяного льда в полярных регионах, подробнее можно почитать .

·
·
·
·

Планета Марс, как и другой близкий сосед Земли, Венера, со времен античности подвергается самому пристальному изучению астрономов. Видимая и невооруженному глазу, она с древности была окутана тайной, легендами и домыслами. И сегодня о Красной планете нам известно далеко не все, однако многие сведения, полученные за столетия наблюдения и изучения, развеяли некоторые мифы, помогли человеку понять многие процессы, происходящие на этом космическом объекте. Температура на Марсе, состав его атмосферы, особенности движения по орбите после усовершенствования технических методов исследования и начала космической эры успели перейти из разряда предположений в ранг неоспоримых фактов. Тем не менее многие данные об одновременно столь близком и таком далеком соседе еще только предстоит объяснить.

Поиски жизни

Несмотря на очевидное отличие Марса от Земли, долгое время он считался реальным кандидатом на звание обитаемой планеты. До начала космической эры ученые, наблюдавшие красноватую поверхность этого космического тела в телескоп, периодически обнаруживали признаки жизни, которые вскоре, правда, находили более прозаическое объяснение.

Со временем были четко определены условия, при которых вне Земли могли появиться хотя бы простейшие организмы. В их число входят определенные температурные параметры и наличие воды. Многие исследования Красной планеты ставили своей целью обнаружить, сложился ли там подходящий климат, и по возможности найти следы жизни.

Как менялась температура на Марсе

О климатическом режиме далекого прошлого нашего галактического соседа ходит достаточно много споров. Дело в том, что своеобразный рельеф имеет отметины очень похожие на те, что оставляет вода в своем жидком состоянии. То есть, когда-то здесь текли реки и были озера. Этот временной период ученые определяют, как 3.5 миллиарда лет назад. Если предположить, что планета была покрыта сетью рек и озер, то атмосфера была в 2-3 раза плотнее. Значит и температура поверхности была в разы больше и не опускалась ниже отметки в -30 градусов.

Солнечное излучение в то время было на 30% меньше. Условия для прогревания были хуже, но жидкость была. Это возможно только при высоких тепловых величинах, за счет повышенного содержания CO2 газа. В газообразном состоянии это вещество может накрывать псевдосферу непроницаемой изнутри пленкой. Это так называемый парниковый эффект, который способен прогреть окружающее пространство и способствовать появлению первых форм жизни. Но CO2 в реках и озерах оставляет карбиды, которые должны были выпасть в осадок на дне. Таких отложений нет, следовательно, атмосфера была более плотной. Возможно из-за повышенного содержания кислорода, температура была более высокой. Ученые сходятся во мнении: несколько миллиардов лет назад газовоздушная смесь здесь была влажной и теплой. Грунт прогревался до параметров в районе 28 С.
После этого он попал в метеоритный поток, регулярные удары привели к уменьшению давления и исчезновению или замерзанию парникового газа, что и стало причиной дестабилизации параметров.

https://youtube.com/watch?v=9RtpIWAX728%3F

В изучении более поздней истории: два-три миллиона лет назад, все исследователи однозначно сходятся во мнениях: сейчас идет очередной ледниковый период. Помимо отметин рек и озер, имеются все признаки рельефа изрезанного ледяными массивами. В пользу этого периода говорит и уменьшение интервала температурных колебаний. Верхний слой постепенно становиться теплее, об это заявили профессоры из NASA в 2016 году. Было зарегистрировано повышение по площади на 3-5 С.

Тем не менее, такой сдвиг вряд ли можно назвать положительным или отрицательным. Характеристики оранжевого соседа зависит не только от этого. Большое влияние оказывает смещающаяся ось вращения, которая за последние 40000 лет меняла наклон от 10 до 50. Это просто объемные значения в планетарных масштабах. После завершения подобных процессов, меняются области, прогреваемые УФ светом дольше остальных, а как следствие, смещаются положения экваторов и полюсов. Именно так ученые и получают львиную часть данных о существовавших ситуациях. Тепла становится меньше на поверхности, так как порода не успевает прогреться после прошлых изменений. Малая доля научных деятелей считает, что эти следы оставлены непрерывным движением ледяных шапок. Этот процесс происходит из-за отсутствия крупных спутников, которые могли бы корректировать положение огненной планеты в галактике.

Фобос и Дэймос вообще не являются таковыми в прямом понимании этого слова – это астероиды, которые не могут повлиять на температуру поверхности. Но исследования позволяют надеяться, что через несколько веков здесь установится комфортные для человека условия.

На планете крайне неблагоприятная для существования человека обстановка. Этот факт результат долгих космических процессов, не до конца понятных ученым, но одно можно сказать точно: когда-то здесь были возможны некоторые формы жизни. Есть вероятность, что с окончанием современного образования ледников, здесь вновь возникнут комфортные условия, а температурные перепады исчезнут или будут незначительны.

Структура атмосферы

Даже будучи тонкой, марсианская атмосфера неоднородна и имеет слоистую структуру. Ее строение выглядит так:

● Ниже всех слоев находится тропосфера. Она занимает все пространство от поверхности до 20-30 км. Температура здесь равномерно уменьшается по мере подъема. Верхняя граница тропосферы не фиксирована, и изменяет свое положение на протяжении года.

● Выше находится стратомезосфера. Температура в этой части примерно одинакова и равна –133 °C. Она продолжается вплоть до высоты в 100 км над поверхностью, где вместе с ней заканчивается вся нижняя атмосфера.

● Все, что расположено выше (до границы, где начинается космос) называется верхней атмосферой. Другое название этого слоя – термосфера, а его средняя температура – от 200 до 350 К.

● Внутри нее выделяется ионосфера, для которой, как видно из названия, характерен высокий уровень ионизации, возникающий из-за солнечного излучения. Она начинается примерно там же, где и вся верхняя часть и имеет протяженность примерно в 400 км.

● На высоте около 230 км термосфера заканчивается. Ее последний слой называется экобаза.

● Далее начинается экзосфера.

● Не принадлежащей ни к нижней, ни к верхней атмосфере определяют хемосферу, в которой происходят химические реакции, инициируемые светом. Из-за отсутствия у Марса какого-либо аналога земного Озонового слоя, этот слой начинается на уровне поверхности. А заканчивается он на высоте в 120 км.

Итак, поверхность Марса покрыта достаточно тонкой и разреженной атмосферой, которая, впрочем, имеет относительно сложную структуру. Всего атмосфера Марса состоит из семи слоев, однако это число в разных источниках может меняться, так как ученые еще не пришли к согласию относительно природы некоторых слоев.

Не стоит думать, что слоистая структура указывает на статичность. Атмосфера Марса также склонна к изменениям, как и земная: в ней присутствует и общая циркуляция, и частные перемещения потоков воздуха.

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.

Фобос и Деймос, запечатленные MRO. Это крошечные нерегулярные спутники, которые могли притянуться планетой из пояса астероидов

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.

Что случилось с атмосферой Марса в прошлом?

На заре существования Солнечной системы, то есть 4,5-3,5 миллиарда лет назад, Марс обладал достаточно плотной атмосферой, благодаря чему на его поверхности вода могла находится  в жидком виде. Орбитальные фотографии показывают контуры обширных речных долин, очертания древнего океана на поверхности красной планеты, а марсоходы уже не однократно находили образцы химических соединений, которые доказывают нам, что глаза не врут – все эти привычные человеческому глазу детали рельефа на Марсе, сформировались в таких же условиях, как и на Земле.

Вода на Марсе была без сомнений, вопросов здесь нет. Вопрос только в том, почему она в итоге исчезла?

Основная теория на этот счет выглядит примерно так: когда-то давно у Марса было планетарное магнитное поле, эффективно отражающее солнечную радиацию, однако со временем оно начало слабеть и около 3,5 млрд. лет назад практически сошло на нет (отдельные локальные очаги магнитного поля, причем по мощности вполне сравнимого с земным, есть на Марсе и сейчас). Так как размеры Марса почти вдвое меньше земных, его гравитация значительно слабее, чем у нашей планеты. Сочетание этих двух факторов (потеря магнитного поля и слабая гравитация) привели к тому. что солнечный ветер стал “выбивать” легкие молекулы из атмосферы планеты, постепенно истончая её. Так, в считанные миллионы лет, Марс оказался в роли яблока, с которого ножом аккуратно срезали кожицу.

Ослабевшее магнитное поле уже не могло эффективно “гасить” космическую радиацию, и солнце из источника жизни превратилось для Марса в убийцу. А истонченная атмосфера не могла уже удерживать тепло, поэтому температура на поверхности планеты упала до среднего значения в -60 градусов по Цельсию, лишь летним днем на экваторе, достигая +20 градусов.

Хотя атмосфера Марса сейчас примерно в 100 раз тоньше земной, она все еще достаточно толстая, чтобы на красной планете активно проистекали процессы погодообразования, выпадали осадки, возникали тучи и ветры.

«Пыльный дьявол» – небольшой торнадо на поверхности Марса, сфотографированный с орбиты планеты

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий