Марс (планета)

По порядку от Солнца, Марс является четвертым по размеру объектом в Солнечной системе и ближайшей к Земле верхней планетой (внешней). Она относится к земной группе планет и названа в честь римского бога войны.
Описание Марса:
Ситуация с атмосферой
Атмосфера Марса состоит из углерода (95,3%) и азота (2.7%) с содержанием кислорода (0,13%) и угарного газа (0,08%). Остальные составляющие составляют незначительные доли. Однако содержание водяного пара в воздухе очень сильно колеблется и никогда не превышает 0,2%. Давление атмосферного воздуха у поверхности земли равно 0,005-0,007 от давления земной атмосферы. Нечасто, в атмосфере Марса можно наблюдать легкие, светлые облака.
Масштабные столкновения
Великие противостояния (см. Конфигурация планет, противостояния) имеют место быть в период, когда расстояния между Марсом и Землей становятся минимальными. Впоследствии они повторяются через 15-17 лет. Время между противостояниями Марса и Земли составляет примерно 25 месяцев, однако их расстояния между собой в этот период могут быть различными. Это обусловлено тем, что обе эти планеты движутся не по круговым орбитам, а используя вложенные друг в друга эллиптические орбиты.
Не только вода, но и лед
На Марсе отсутствует жидкая вода, поэтому она не может долго находиться на поверхности планеты. В случае, когда атмосферное давление находится на предельно низком уровне, она немедленно начнет процесс кипения и испарения или же замерзнет, если будет находиться в условиях низких температур.
Подавляющая часть водяного пара, испытывающего суточные колебания и сезонные колебания, присутствует в его атмосфере. Этот пар, который был осажден из атмосферы на поверхность в виде жидкой воды, дал бы слой, который распределился по всей планете, толщиной всего лишь в один микрон. Для сопоставления, слой осаждаемой из атмосферы Земли воды был бы толщиной в несколько сантиметров на поверхности планеты, а глубина мирового океана, распределенного по всей площади абсолютно сглаженной поверхности земного шара (см. Геоид), была бы равна 2450 метрам. В полярных шапках содержится смесь замерзшего углекислого газа и воды, но оценить количество водяного льда в них довольно сложно.
Появившиеся на поверхности Марса русла высохших рек, по мнению ученых, указывают на то, что ранее жидкой воды там было достаточно много. Она находится в состоянии вечной мерзлоты и, возможно, в водоносных пластах под поверхностью планеты. Появилась возможность обнаружить вечную мерзлоту в самом верхнем слое марсианского грунта, толщина которого составляет 2-3 метра. Но количество замороженной воды не превышает запасы воды в Ладожском озере. Скорее всего, основная часть ее массы находится в глубине.
По-прежнему неизвестна причина столь резкого изменения климата, в результате которого с поверхности Марса исчезла жидкая вода.
Существование
Примитивные формы жизни, которые были бы характерны для Земли, вполне могли бы существовать на Марсе. И всё же, несмотря на это все биологические эксперименты на его поверхности, проводимые с помощью космических аппаратов для поиска марсианской жизни, не дали положительных результатов. Вывод о том, что на Марсе существует жизнь, был сформулирован следующим образом: “На поверхности Марса не обнаружено признаков жизни, подобной земной”.
При этом следует рассмотреть отдельные части этой фразы: «подобной земной» — т.е. белковой жизни, но не ясно как найти совершенно незнакомую нам небелковую жизнь; «на поверхности Марса» — не означает, что ее нет под поверхностью; «не обнаружено» — не значит, что ее отсутствие отсутствует.
Обзор каналов
Прямолинейные линии, обнаруженные при визуальных наблюдениях Марса в телескоп, были названы каналами. На рисунках планеты, которые были сделаны в XIX и начале XX веков, они были изображены в виде полос, которые соединяют марсианские моря (см. здесь — поверхность).
По причине наблюдения за прямолинейностью каналов на протяжении многих сотен километров и четким геометрическим рисунком их взаимного расположения, возникла мысль об искусственном происхождении этих деталей поверхности планеты. Данный факт был как будто бы подтверждением существования марсианской цивилизации (см. Инопланетяне). Первоначально предполагалось, что это система ирригации с открытой поверхностью воды, а видимые линии — это полосы растительности, которые находятся вблизи водных магистралей. После того, как стало ясно, что вода в жидком состоянии не может существовать на поверхности планеты, возникла идея о прокладке трубопроводов, которые питают растительность.
Присутствие земной атмосферы на Марсе не позволяет получать изображения с таким же разрешением, как это возможно при визуальном наблюдении в телескоп. Это случается по причине того, что наблюдающий фиксирует на рисунке незначительные детали в редкие моменты прекращения “струения” изображения из-за влияния атмосферы. После получения изображений поверхности Марса, которые были получены с помощью космических аппаратов, стало ясно, что каналов, которые наблюдались астрономами на планете, не существует. С помощью психологических исследований ученые установили, что для человека характерно способность видеть на удаленной поверхности не множество разрозненных деталей, которые имеются на Марсе, а единую систему прямых отрезков, которые складываются в геометрические фигуры.
Магнитное поле
На сегодняшний день Марс не имеет магнитосферы. Но локальные магнитные поля (см. Поле физическое, электромагнитное) существуют в некоторых регионах планеты. В некоторых случаях их напряжения могут превышать напряжённость земного магнитного поля в десятки раз. Скорее всего это являются остатками глобального магнитного поля, существовавшего на Марсе ранее.
Непосредственно поверхность
В отсутствие видимой атмосферы, поверхность планеты всегда хорошо различима сквозь ее слабую и почти всегда прозрачную атмосферу. Из-за наблюдения в телескоп с Земли поверхности Марса, были обнаружены некоторые детали. Области, занимающие 2/3 площади поверхности, и темные зоны, которые покрывают 1/3 этой площади, были названы, как на Луне, материками и морями. С Земли полярные шапки хорошо различимы (подробнее об этом можно узнать здесь). Также было сообщено, что на Марсе существуют каналы (см. здесь), которые связывают моря.
С помощью космических аппаратов было проведено полное картографирование поверхности Марса. В результате этого выяснилось, что она имеет множество разновидностей.
Поверхность нашей планеты почти везде испещрена множеством ударных кратеров, которые по форме и размерам напоминают лунные. Они имеют диаметр более 20 километров и более 6000 в диаметре, а также около 180 с диаметром более 100 километров.
На Марсе имеются горные системы, плато, плоскогорья и долины, которые пересекаются. Здесь можно увидеть, как она изрезана сухими руслами пересохших рек и потоков. Среди нескольких огромных потухших вулканов, которые находятся там, выделяется самый большой из них, который называется «Олимпус монс» — гора Олимп. Его высота составляет 25 километров над уровнем окружающей среды, а его поперечники имеют протяженность в 600 километров у основания и 65 километров на вершине. Для сравнения: высота Эвереста составляет 8,848 километров над уровнем моря (см. Геоид), а на острове Гавайи — 9,1 километра над уровнем океана и 4,2 километра над поверхностью воды. Вулканический остров Мауна-Кеа находится на высоте 9,1 км над уровнем моря и имеет высоту в 4,2 км над уровнем океана.
По всей площади поверхности планеты проходит долина Маринера, имеющая протяженность в пределах 3000 километров, ширину до нескольких десятков километров и глубину от 2 до 6 километров. Установлено, что длина русла Волги составляет 3530 километров, а Дуная — 2850 километров. Если принять во внимание, что длина экватора земного шара составляет около 40000 километров, а длина марсианского экватора составляет всего 21165 километров, то для данной планеты долина «Маринера» является достаточно большим образованием.
Согласно результатам исследований, проведенных с помощью орбитальных и спускаемых космических аппаратов, грунт планеты представляет собой мелкораздробленный материал, похожий на реголит. Он имеет достаточно много камней разного размера. Это больше, чем на поверхности Луны. Оказалось, что красный цвет поверхности обусловлен присутствием в ее составе лимонита или же иначе говоря, ржавчины — Fe2O3.
Поверхностные исследования показали наличие районов с сильными магнитными полями (см. Поле физическое, электромагнитное) с напряженностью порядка 0,2-0,3 гаусса, которые можно сравнить по величине с напряжённостью земного магнитного поля. Они представляют собой полосы, которые имеют форму дуг, которые охватывают с запада на восток. Их ширина с севера на юг составляет 1000 км.
Природные полярные шапки
Марс является единственной планетой, на поверхности которой были обнаружены полярные шапки. Смесь, состоящая из замерзшего углекислого газа и водяного льда, представляет собой их составной элемент. Каждая из шапок состоит из постоянной — никогда не исчезающей и переменной — сезонной частей.
На смену обычным частям шапок пришли новые, которые состоят из выпавшей в зимний период на поверхности земли, замерзшей углекислоты. Поперечник этого слоя составляет не более долей миллиметра, но в то же время он покрывает большую часть зимнего полушария и доходит до широты 500, а иногда даже и дальше. В момент наступления весны углекислота из организма выводится, в то время как в другом полушарии, где наступает осень, происходит процесс вымерзновения атмосферного углекислого газа и образования другой сезонной полярной шапки.
Существуют постоянные части шапок, которые состоят из замерзшей воды. В зависимости от оценки, они могут быть толщиной от 300 до нескольких километров. Есть случаи, когда ледяные каньоны были разрезаны в нескольких местах. Наибольшая часть северной части шапки имеет диаметр около 300 километров, а наибольшая часть южной — около 1000 километров. Эта разница объясняется тем, что Марс вращается вокруг своей оси по достаточно вытянутой орбите, в результате чего северное лето приходится на афелий, а южное — на перигелий, при этом северная шапка разрушается медленнее, чем южная.
Непосредственная оценка толщины постоянных частей шапок и отсутствие информации о подповерхностных запасах водяного льда или жидкой воды не позволяют сделать однозначные выводы о прошлом развитии планеты Марс.
В воздухе появились пылевые бури
Пылевые бури на Марсе можно наблюдать в виде локальных желтых облаков, которые имеют место быть. В то же время, иногда случается, что буря охватывает всю поверхность планеты. В процессе своего развития она проходит всего 5-15 суток, в это время граница зоны, которая охвачена бурей, перемещается со скоростью 10-15 м/с. В истории человечества были такие глобальные события в 1922, 1956 и 1971 годах, которые продолжались несколько месяцев. Как оказалось, в настоящее время, глобальные пылевые бури случаются гораздо чаще. По причине несовершенства существующих средств наблюдения, редкие регистрации могут быть объяснены наблюдательной селекцией. По правде говоря, бурное развитие данной бури происходит в момент прохождения планетой перигелия, когда ее инсоляция максимальна. Это случается примерно через каждые 1,88 земного года.
Также раз в 15-17 лет, примерно на эти же временные промежутки, случаются великие сражения между Землей и Марсом. Таким образом, когда планета находится в наиболее благоприятных условиях для наблюдения ее с Земли, она оказывается окутанной плотными пылевыми облаками.
Извилистые русла пересохших водоемов и рек
Присутствие на планете большого количества рек и их следов, а также следов от жидких потоков говорит о том, что на поверхности планеты есть множество водных путей. Это может означать, что ранее на поверхности Марса существовали условия для длительного существования жидкой воды, которые были обусловлены температурными и атмосферными условиями. Сейчас эта вода, скорее всего, в том или ином виде находится под поверхностью планеты.
Не смотря на это, существует мнение, что жидкая вода никогда не существовала на поверхности в течение долгого времени, а промоины возникли из-за ее кратковременных прорывов из-под земли. Процесс образования следов потоков схож с процессом образования земных оврагов. При наличии на Марсе в настоящее время благоприятных условий, где-то на его поверхности произойдет кратковременный выброс воды, то она быстро испарится и уйдет в грунт. Промоина – это короткий след потока, который останется после этого. Скорее всего, вода от второго выброса понесется в направлении готовой промоины и углубит её. Каждое из предыдущих прорывов воды создает условия для ее следующего прорыва, который происходит в непосредственной близости от того же места, и русло расширяется в направлении своего постоянно перемещающегося истока.
Выбор гипотезы, которая будет принята за основу, можно было бы осуществить путем проведения точных измерений высоты берегов русел высохших рек или их участков, которые направлены вдоль меридианов. Во всех случаях, когда эти русла были проложены рекой или потоком воды с большой скоростью, один из берегов должен быть подмыт и возвышаться над другим по причине вращения планеты, как это происходит на поверхности Земли.
На орбите находятся спутники
Научные названия: Фобос — Phobos (13,3*11,1*9,1 км) и Деймос — Deimos (7,5*6,1*5,5 км), которые были открыты в 1877 году, имеют неправильную форму и, возможно, являются астероидами, которые Марс забрал себе. Они имеют период обращения 7 часов. Длительность: 39 мин. и 30 с половиной минут. Время их работы составляет 18 мин., а радиус их орбиты равен 3,6 и 7,8 радиусам Марса. Из-за того, что время обращения Фобоса значительно меньше, чем марсианские сутки (см. здесь — физические характеристики), он, обгоняя собственное вращение планеты, восходит на западе и заходит на востоке, проходя через весь марсианский небосвод три раза в сутки. В соответствии с данными, представленными на изображениях, поверхности этих спутников покрыты метеоритными кратерами с такой же плотностью, как поверхность лунных материков. Это говорит о том, что они имеют одинаковый возраст — 3,5 млрд. лет. Помимо кратеров, на Фобосе были найдены ровные борозды с шириной около 100 м, происхождение которых до сих пор остается необъясненным. Не смотря на то, что Фобос имеет неправильную форму, Деймос имеет более правильную. Он имеет на поверхности меньше кратеров, что может быть связано с тем, что выбросы из некоторых кратеров были замечены и заселили другие.
Масштабное строительство
По некоторым данным предполагается, что у Марса имеется более мощная кора, чем у Земли, и ее толщина составляет около 100 километров. Высокотемпературная оболочка из силикатного материала толщиной в несколько сотен километров окутывает небольшое ядро с температурой около 13000 К, составляющее около 5-9 % от общей массы планеты.
Оптимальные условия для видимости на небе
На данный момент, Марс является одним из семи небесных светил, которые перемещаются по небосводу и доступны для наблюдения невооруженным глазом (см. Приемник излучения, глаз). Кроме того, имеются в виду планеты. Наблюдаемая звездная величина данной планеты на небосводе колеблется между значениями от минус 2,8 до плюс 1,8. Размер диска изменяется от 25,1 до 3,5 угловых секунд в зависимости от ее размеров.
Марс — это внешняя планета, которая может быть видна всю ночь над горизонтом, в определенные временные промежутки.
В небольшой телескоп можно разглядеть детали его поверхности, которые имеют темный и светлый оттенок. Также можно увидеть полярные шапки (см. здесь).
Определяются физическими параметрами.
Масса: 0,107 массы Земли; экваториальный диаметр: 0,53 диаметра Земли; плотность: 3,95 г/см3; скорость убегания (см. Космическая скорость вторая): 5,02 км/с; средняя по планете температура поверхности: минус 630 С, на полюсах минус 1400-1600 С, днем на экваторе максимум плюс 200 С; период вращения вокруг оси: 24,6229 часа; направление суточного (см. Сутки) вращения по отношению к орбитальному — прямое; среднее расстояние от Солнца: 1,5237 астрономических единиц; количество приходящей солнечной энергии составляет 0,43 от падающей на Землю; период обращения вокруг Солнца: 687 земных суток.