Марс это планета: Почему Марс называют красной планетой – Статьи на сайте Четыре глаза
| Главная » Статьи и полезные материалы » Телескопы » Статьи » Почему Марс – Красная планета? Марс – чуть ли не самая популярная планета в Солнечной системе. Как несколько десятилетий назад все говорили об Альфе Центавра, так сейчас всеобщее внимание приковано к Красной планете. Но почему Марс называют Красной планетой? Откуда взялось такое название? Кто первым его придумал? Обо всем этом читайте в нашей статье. Если вы раньше подробно не интересовались Марсом, вы никогда не догадаетесь, в каком году была открыта эта планета. История многих астрономических объектов ведет свое начало от эпох Галилео Галилея, Уильяма Гершеля, Николая Коперника и других известных деятелей астрономии. Но первое упоминание о Марсе появилось на 2000 лет раньше, аж в 1534 году до н. э. Да, Красную планету впервые обнаружили древнеегипетские астрономы. Поэтому сейчас нереально выяснить, кто впервые нарек планету таким именем – слишком давно это было. Но на вопрос «Почему Марс – Красная планета?» мы ответить можем. Все просто. Если посмотреть на Марс в телескоп, можно увидеть, что он красно-оранжевого цвета. Отсюда и название. Этот оттенок планета получила благодаря наличию в почве гидратов оксидов железа. Их достаточно много – около 15%, и именно они и окрашивают Марс в характерный цвет. Считается, что и название планета тоже получила из-за своего цвета. С чем, как не с войной и кровью, в первую очередь ассоциируется красный цвет? А ведь Марс – это бог войны из древнеримского пантеона, воин и защитник, покровитель военной мощи. Любопытный факт: у древних греков тоже был бог войны (Арес), но Ареса считали неистовым, беспощадным и яростным, а Марса – справедливым и отважным. Почестей Марсу оказывали гораздо больше. Хотя, возможно, это лишь современный взгляд историков на давние времена. Спутники Марса, в той же мере, что и сама планета, способны вселять ужас в сердца. Мы, конечно, шутим, но у двух спутников Марса соответствующие названия: Деймос и Фобос. С древнегреческого первое переводится как «ужас», а второе как «страх». В этой статье мы немного рассказали о четвертой планете Солнечной системы и о том, почему Марс называют ужасной Красной планетой. Но самый важный факт о Марсе – его можно наблюдать в любительские телескопы начального уровня. Уже при апертуре в 100 мм на диске планеты можно увидеть полярные шапки и моря. Облака и пылевые бури можно наблюдать в телескоп с диаметром объектива свыше 150 мм. А облака и мелкие структуры – в 200-миллиметровый рефрактор. А вот для изучения Фобоса и Деймоса понадобится более мощная оптика – телескоп с апертурой не менее 300 мм. Если вы не знаете, какой телескоп выбрать, рекомендуем обратиться к консультантам нашего интернет-магазина. Мы с радостью подберем подходящий оптический прибор из обширного ассортимента, представленного на нашем сайте. Звоните или пишите! 4glaza.ru Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru. Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии: Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения: Все об основах астрономии и «космических» объектах:
|
Планета Марс — красная планета ближайшая к Земле, жизнь на Марсе, загадки, освоение
Рамис Ганиев
15.05.2021,
В ночь на 15 мая 2021 года Китай стал третьей страной после США и СССР, который смог успешно посадить на поверхность Марса собственный марсоход. Он называется «Чжужун» и предназначен для исследования марсианской равнины Утопия. Считается, что аппарат будет изучать поверхность планеты при помощи научных приборов, среди которых есть способный погружаться на 100-метровую глубину георадар. Местом посадки выбрана именно эта равнина потому, что когда-то давно на ее территории могла быть вода с обитающими в ней живыми организмами. Это значит, что марсоход «Чжужун» вполне может стать первым, кто обнаружит следы жизни на Марсе. По случаю знаменательного события, я постарался собрать максимум интересной информации о новом аппарате — она еще не упоминалась на нашем сайте. Давайте рассмотрим эти факты, а также выясним, какую ошибку совершают некоторые зарубежные издания, рассказывая про новое достижение китайских ученых.
Читать далееРамис Ганиев
На Марсе есть множество потухших вулканов, извержения которых сильно повлияли на облик планеты. По расчетам ученых, планета была особенно вулканически активной примерно 3–4 миллиарда лет назад и большинство извержений произошло на равнине Элизий. Считалось, что в последний раз лава вырывалась на поверхность Марса около 2,5 миллиона лет назад, но это предположение может быть ошибочным. На фотографиях, которые были сделаны орбитальными аппаратами, ученые заметили следы относительно недавнего извержения — оно произошло 50 тысяч лет назад. В то время, как по Земле ходили неандертальцы и осваивали новые территории, на одной из областей Красной планеты было очень жарко и задымлено. В рамках данной статьи мы узнаем, какие объекты на Марсе намекают на случившееся недавно извержение и какой интересный вывод сделали ученые на основе новых данных.
Читать далееРамис Ганиев
В конце апреля 2021 года марсоход Perseverance записал звуки полета марсианского вертолета Ingenuity. Представители аэрокосмического агентства NASA считают это важным историческим событием, потому что это первый случай, когда один марсианский аппарат зафиксировал звуки другого. Запись была сделана в ходе четвертого испытания вертолета, в рамках которого он побил собственный рекорд дальности полета и сделал новые фотографии поверхности Марса. Мало того, что наблюдать за полетом аппарата на далекой планете и слышать его звуки было просто интересно, так еще и сделанная запись раскрыла интересные детали о свойствах далекой планеты. Полученная информация поможет будущим колонизаторам Марса быстрее освоиться к необычным условиям и быть готовым к разного рода трудностям. Но давайте не будем тянуть и изучим эту тему подробнее.
Читать далееРамис Ганиев
Первые отправленные на Марс люди могут погибнуть. Об этом во время разговора со старым другом объявил Илон Маск, который хочет доставить астронавтов на далекую планету уже в 2024 году. Его слова прозвучали ужасно, но такова горькая правда жизни — во время первой пилотируемой миссии вряд ли обойдется без жертв. Даже если астронавты успешно доберутся до конечного пункта, они могут оттуда никогда не вернуться. По сути, первые посетители Марса должны отдавать себе отчет в том, что они берут билет в один конец. Глава компании SpaceX уже прекрасно это понимает и, что выглядит очень жутко, говорит об этом с улыбкой на лице. Во время беседы он подробно объяснил свою позицию, так что давайте разберем все произнесенные им слова. Речь предпринимателя заставляет задуматься о том, какие опасности в себе несут космические путешествия. А ведь они уже скоро начнутся…
Читать далееРамис Ганиев
Прямо сейчас на Марсе работает пара самых удивительных космических аппаратов в мире. Первым является рекордно сложный и дорогой марсоход Perseverance. А второй аппарат это его помощник — марсианский вертолет Ingenuity. Недавно они выполнили две очень важные для научного сообщества задачи. Летательный аппарат поднялся на рекордную для себя высоту, а марсоход стал первым, кто смог произвести кислород из марсианского воздуха. В рамках данной статьи предлагаю подробнее изучить эти два события и выяснить, почему они настолько важны и достойны большого внимания. Самым интересным из этих событий, конечно же, является получение кислорода из атмосферы Марса. Это довольно сложный процесс, который в будущем позволит людям колонизировать далекую планету и начать вести на ней относительно комфортную жизнь.
Читать далееРамис Ганиев
Утром 19 апреля произошло очень важное историческое событие. Разработанный инженерами NASA вертолет Ingenuity успешно совершил свой полет на Марсе. Это первый раз, когда созданный на Земле аппарат смог полетать по атмосфере другой планеты. Создателем марсианского вертолета является 60-летний инженер Джей Баларам (J Balaram), который родился в Индии и самого детства интересовался космосом. Его рвение к изучению космического пространства привело к тому, что уже в 26-летнем возрасте он стал технологом в Лаборатории реактивного движения NASA. За свою карьеру он участвовал в разработке первых марсоходов и аппаратов для исследования Венеры. Вертолет Ingenuity можно считать его самым выдающимся изобретением. В рамках данной статьи предлагаю вам ознакомиться с биографией этого необычного сотрудника NASA. Она мотивирует до конца идти к своей цели и доказывает, что детские мечты способны сбываться.
Читать далееРамис Ганиев
Летательный аппарат «Флайер 1» можно считать первым в мире самолетом, который смог поднять человека в воздух и совершить успешную посадку. Он был разработан братьями Уилбером и Орвиллом Райт и впервые оторвался от земли в 1903 году на территории долины Китти Хок, штат Северная Каролина. На данный момент самолет является музейным экспонатом, но одна из его частей относительно недавно была отправлена на Марс. Запуск произошел в конце июля 2020 года и уже в феврале текущего года старинная деталь прибыла на далекую планету. Возможно, по этим датам вы уже догадались, вместе каким аппаратом она была доставлена на марсианскую территорию. Но если нет — мы сейчас как раз обо всем этом поговорим. Заодно разберемся, для чего исследователи отправляют в космос детали старой техники и как часто это происходит.
Читать далееРамис Ганиев
В апреле 2021 года произойдет очередное знаменательное событие в сфере науки. Прибывший на Марс вместе с марсоходом Perseverance вертолет Ingenuity совершит свой первый полет. На данный момент он находится в специальном отсеке марсохода, но крышка этого отсека уже открыта и скоро летательный аппарат будет извлечен. Очень важно, чтобы при извлечении аппарат не повредился, поэтому этот процесс будет состоять из нескольких этапов и продлится около недели. После успешного извлечения руководство миссии Perseverance проверит работоспособность систем вертолета и он попробует взлететь. Важно отметить, что этого может и не произойти, потому что это первый летательный аппарат на Марсе за всю историю — ученые попросту не знают, могут ли вертолеты летать в марсианских условиях. Тем не менее попытка будет предпринята и мы сможем за всем этим понаблюдать. А пока давайте разберемся, как вертолет Ingenuity готовится к полету. Там действительно есть о чем поговорить.
Читать далееРамис Ганиев
Ученые уверены, что когда-то давно на планете Марс существовала вода. Причем ее было настолько много, что глубина непрерывного океана могла составлять от 100 до 1500 метров. Однако, около 3 миллиардов лет назад планета лишилась атмосферы и это привело к исчезновению всей воды. В результате Марс сегодня выглядит так, как нам ее показывают космические аппараты — это холодная пустыня, по которой время от времени проносятся пыльные бури. Долгое время ученые были уверены в том, что вода на Марсе исчезла путем испарения. Однако недавно ученые изучили научные данные от космических аппаратов и выдвинули предположение, что до 99% воды просто впиталась в поверхностный слой планеты. Это очень смелая теория, но она не лишена оснований. Давайте разберемся, исходя из чего ученые пришли к таким выводам.
Читать далееРамис Ганиев
На протяжении десятилетий марсоходы показывали нам фотографии Марса и мы были от них в восторге. Но прогресс не стоит на месте и сегодня мы с вами можем не только смотреть на снимки, но и слушать звуки далекой планеты. Прибывший на Марс в феврале 2021 года аппарат Perseverance оснащен несколькими микрофонами и благодаря этому недавно поделился свежими звуковыми записями. Наверное, вы уже слышали шум марсианского ветра, но помимо него аппарату удалось записать звуки работы лазера и движения колес по поверхности планеты. На записи можно услышать таинственный скрежет и ученые пока не могут понять, что это такое. Неужели у марсохода уже что-то сломалось и ему требуется ремонт? Давайте послушаем все записи, узнаем что где шумит и какая часть марсохода Perseverance может издавать странные звуки.
Читать далееМарс — Детский технопарк «Кванториум»
Ни для кого не секрет, что Марс – четвертая планета от Солнца.
Из-за кровавого цвета римляне воспринимали его как бога войны. Они копировали древних греков, которые называли его в честь Ареса.
Другие цивилизации очень часто именовали планеты в зависимости от цвета.
Например, египтяне прозвали ее «Дешер» – «красный», а вот древние китайские астрономы именовали «огненной звездой».
Физические характеристики Марса
Марс имеет цвет яркой ржавчины. Она вызвана минералами, богатыми на железо. Планета состоит из рыхлой пыли и скал.Ученые определили, что железные минералы этой планеты окисляются (ржавеют) и почва выглядит красной.
Из-за холодной и тонкой атмосферы на Марсе сейчас не может быть жидкой воды. И хотя пустынная планета занимает лишь половину земного диаметра, у нее такая же площадь суши.
(Фото Марса телескопом Хаббл)
На Марсе присутствуют и самые большие вулканы в Солнечной системе, включая Олимп (600 км). Это щитовой вулкан с уклонами, поднимающимися постепенно, как у земных вулканов. На планете также много крутых конусов, гигантских равнин, покрытых остывшей лавой. Иногда на планете еще происходят небольшие извержения.
(Почва Марса)
Одинокие каньоны разрастаются в ширину на 100 км. Они сливаются в центральной части долины Маринера в области в 600 км шириной. При изучении было найдено множество каналов. Не исключено, что когда-то по ним могла течь вода.
Каналы, овраги и долины были найдены повсюду. Некоторые каналы достигают 100 км в ширину и 2000 км в длину.
Знаете ли вы?
• Марс обладает самой высокой горой в Солнечно системе – Олимп, и самым глубокими расщелинами.
• На Марсе есть вода.
Олимп – самая высокая гора в Солнечной системе и достигает 27 км в высоту, а система долин Маринера (в честь аппарата Миринер-9, открывший их в 1971 году) углубляется на 10 км, простираясь от востока до запада на 4000 км (это примерно 1/5 расстояния вокруг Марса.
(Олимп)
Многие марсианские районы представляют собой низменные равнины. Самая низкая из северных равнин – одно из наиболее плоских и гладких мест во всей Солнечной системе. Северное полушарие находится на более низкой высоте, чем южное. Это говорит о том, что кора на северном полушарии может быть тоньше.
Полярные шапки Марса
От полюсов на расстоянии до 80 градусов широты можно заметить обширные отложения мелкослоистых шаров водяного льда и пыли. Они расположены на обоих полушариях и на их вершинах виднеется замерзший лед, сохраняющийся круглый год.
(Южная полярная шапка Марса – вид сверху)
В зимнее время появляются дополнительные сезонные шапки, сделанные из твердого углекислого газа. В самый суровый зимний период этот шар может выглядеть как свежевыпавший снег.
Климат Марса
Средняя температура Марсе достигает -60°C. Хотя она может падать и до -125°C около полюсов зимой и подниматься до 20°C в полдень возле экватора.
MarsReconnaissanceOrbiter НАСА первым заметил на планете снежные облака углекислого газа. Это сделало Марс единственной планетой в Солнечной системе, которая создала необычную зимнюю погоду.
Также на Марсе происходят пыльные штормы, которые могут покрывать всю планету и не исчезать долгое время. Это связано с тем, что в марсианский воздух попадают пылевые частички, которые поглощают солнечный свет и создают вокруг себя потепление. Теплые потоки направляются в более холодные регионы, образуя ветра. Они набирают силу и поднимают еще больше пыли, которая также нагревает атмосферу и процесс повторяется по кругу.
(Пылевая буря на полярной шапке Марса)
MarsReconnaissanceOrbiter НАСА первым заметил снежные облака углекислого газа. Это сделало Марс единственной планетой в Солнечной системе, которая создала необычную зимнюю погоду. С облаков также падает водяной лед.
Нам не стоит забывать и о самых больших в Солнечной системе пыльных штормах, которые могут покрывать всю красную планету и не исчезать месяцами. Почему они настолько огромны? По одной из теорий, в марсианский воздух попадают пылевые частички, которые поглощают солнечный свет и создают вокруг себя потепление. Теплые потоки направляются в более холодные регионы, образуя ветра. Они набирают силу и поднимают еще больше пыли, которая также нагревает атмосферу и процесс повторяется по кругу.
Характеристики орбиты Марса
Как и у Земли, ось Марса наклонена относительно положения Солнца. То есть количество солнечного света попадает в разных объемах, что и создает времена года.
Но марсианские сезоны отличаются экстремальностью. Когда Марс подходит к максимально близко, то его южное полушарие наклоняется к звезде, создавая короткое, но очень жаркое лето. В это время на северном полушарии царит такая же непродолжительная, но холодная зима. Когда же Марс отдаляется, то длительность зимы и лета увеличивается, а вот мороз и зной становятся мягче.
Состав и структура Марса
Магнитное поле Марса. Сейчас его нет в глобальном масштабе. Но есть области, которые в 10 раз сильнее намагничены, чем земные (это остатки древнего магнитного поля).
Химический состав: твердое ядро, богатое железом, серой и никелем. Мантия может быть похожа на земную, потому что состоит из перидотита (кремний, железо, кислород и магний). Кора по большей части сделана из вулканического базальта, который также присутствует на Земле и Луне.
Внутренняя структура: ядро достигает 3000-4000 км в диаметре и 5400-7200 км в ширину. Кора – 50 км.
Орбита и вращение Марса
Марсианские спутники
У Марса два спутника: Фобос и Деймос. Оба в 1877 году обнаружил американский астроном Асаф Холл. Он назвал их в честь сыновей греческого бога войны Ареса. Фобос – страх, а Деймос – разгром.
(Фото спутников)
Оба спутника состоят из углеродосодержащей породы, смешанной со льдом и покрытой пылью и рыхлой породой. Если сравнивать с земной Луной, то они крошечные и неправильной формы (им не хватает силы тяжести, чтобы сделать себя более округленными). Наибольшая ширина Фобоса – 27 км, а Деймоса – 15 км.
Они покрыты кратерами, полученными от метеоритных ударов. На поверхности Фобоса различают сложные узоры, которые могут оказаться трещинами, образовавшимися после удара и создавшими самый большой кратер– ширина в 10 км (почти половина ширины самого спутника). Подобно нашей Луне, марсианские спутники всегда повернуты одной стороной к планете.
(Крошечный спутник Фобос, пролетающий над поверхностью Марса)
Фобос постепенно приближается к Марсу, продвигаясь на 1.8 метра с каждым веком. Через 50 миллионов лет он может врезаться в поверхность или же распадется на осколки, сформировав кольцо вокруг планеты.
Исследования и миссии Марса
Исследования Красной планеты начались с обычных поисков в небе. Впервые за Марсом в телескоп наблюдал Галилео Галилей.
В 19-20 веках начались космические запуски аппаратов. Роботизированный космический корабль начал наблюдать за планетой в 1960-х годах. США запустили Маринер-4 в 1964 году и Маринер-6 и 7 в 1969. Они показывали, что Марс – безжизненный мир, на котором нет никаких цивилизаций, о которых так долго фантазировали земляне. В 1971 году Маринер-9 вращался вокруг планеты, создавая карту Марса с 80% площади планеты, что позволило отыскать вулканы и каньоны.
(Марсоход Pathfinder на поверхности Красной планеты)
Посадка аппарата НАСА Викинг 1 произошла в 1976 году (первая успешная посадка). Ему удалось сделать крупномасштабные фотографии поверхности, но снова не было найдено никаких доказательств наличия жизни.
Следующими успешными миссиями были роверMarsPathfinder и орбитальный аппарат MarsGlobalSurveyor, запущенные в 1996 году. На борту аппарата был небольшой робот Sojourner. Он стал первым колесным вездеходом на другой планете, анализирующим скалы.
В 2003 году Марс подошел на самое близкое расстояние к Земле за последние 60000 лет. НАСА отправило два ровераSpirit (Дух) и Opportunity (Возможность), которые обнаружили признаки древней воды. В 2008 году НАСА отправило в северные равнины миссию Феникс, которая должна была найти воду.
За работоспособностью аппаратов следят орбитальные спутники MarsReconnaissanceOrbiter НАСА и Марс-экспресс ЕКА. В 2011 году к ним присоединились Марсианская научная лаборатория с марсоходомCuriosity, который исследовал марсианские породы. Именно ему удалось найти первый метеорит на поверхности.
В сентябре 2014 году на орбите появилась индийская миссия. После этого Индия стала четвертой страной, которой удалось задержаться на марсианской орбите.
Шансы на жизнь на Марсе
Существует тот факт, что на Марсе могла быть жизнь. Некоторые даже думают, что она там сохранилась и до сих пор. Есть исследователи, предполагающие, что именно марсианская жизнь стала причиной возникновения нашей.
Знаете ли вы?
• Возможно, что в прошлом на Марсе были океаны, в которых могла зародиться жизнь. Хотя сейчас это холодная пустыня, но вода способная прятаться под землей, создавая убежище для потенциальных форм жизни. Ровер Curiosity нашел доказательство озера, которое могло когда-то поддерживать жизнь.
• Фобос, в будущем, врежется в планету. Фобос вращается вокруг планеты на такой низкой высоте, что в конечном итоге упадет на него. Его обломки, в виде кольца, просуществуют еще в течение многих лет, а затем упадут метеоритным дождем на Марс.
Современные роверы показывают новые удивительные объекты. Например, выветрившаяся марсианская скала – «бедренная кость», которая многими в интернете воспринимается как сияние НЛО.
Однажды ученые смогут сделать Марс вторым домом или же найти следы древних организмов, доказывающих, что жизнь появилась не только на нашей планете.
Ближайшие планеты к Марсу – Венера, Юпитер и Земля, о характеристике которых можно узнать далее.
ᅠМеркурийᅠᅠᅠᅠНептунᅠᅠᅠᅠᅠСолнцеᅠᅠᅠ⠀⠀Сатурнᅠᅠᅠ⠀ПлутонᅠᅠᅠᅠᅠЗемля ᅠᅠᅠᅠВенераᅠᅠᅠᅠᅠУранᅠᅠᅠᅠᅠЮпитер
КАК ПОГИБЛА ЖИЗНЬ НА МАРСЕ
«Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — науке неизвестно» — это не просто удачный афоризм из популярной кинокомедии «Карнавальная ночь», который широко вошел в наш разговорный язык и стал ходячей шуткой. Главное здесь в том, что эта фраза очень долгое время отражала наш действительный уровень знаний о существовании жизни на Красной планете. И вот только теперь, в последние годы, когда собраны и обработаны новейшие научные наблюдения, исследования, факты, все это позволяет сказать: «Жизнь на Марсе была!»Красная планета. Снимок сделан во время последнего противостояния Марса, в марте 1997 года.
Тысячи, миллионы лет многочисленные сильно разветвленные речные потоки на Марсе размывали толщи рыхлых красноцветных пород.
По берегам пересохшего русла бывшей марсианской реки множество свежих метеоритных кратеров.
‹
›
Почему Марс красный?
Марс с незапамятных времен называют «Красной планетой». Яркий красный диск, висящий в ночном небе в годы Великих противостояний, когда эта планета максимально приближена к Земле, всегда вызывал у людей какое-то тревожное чувство. Не случайно еще вавилоняне, а потом древние греки и древние римляне ассоциировали планету Марс с богом войны Аресом или Марсом и верили в то, что время Великих противостояний бывает связано с наиболее жестокими войнами. Эта мрачная примета, как ни странно, иногда сбывается и в наше время: так, например, Великое противостояние Марса в 1940-1941 годах совпало с первыми годами Второй мировой войны.
Но почему Марс красный? Откуда этот цвет крови? Как ни странно, сходство окраски планеты и крови объясняется одной и той же причиной: обилием оксида железа. Оксиды железа окрашивают гемоглобин крови; оксиды трехвалентного железа, соединенные с песком и пылью, покрывают поверхность Марса. Советские и американские космические станции, совершавшие мягкую посадку в марсианских пустынях, передали на Землю цветные изображения каменистых равнин, засыпанных красным железистым песком. Хотя марсианская атмосфера очень разрежена (по плотности она соответствует атмосфере Земли на высоте 30 километров), пылевые бури здесь необычайно сильные. Иногда случается, что из-за пыли астрономы месяцами не могут увидеть поверхность этой планеты.
Американские станции передали сведения о химическом составе марсианского грунта и коренных горных пород: на Марсе преобладают глубинные темные породы — андезиты и базальты с высоким содержанием закиси железа (около 10 процентов), входящего в состав силикатов; эти породы перекрыты грунтом — продуктом выветривания глубинных пород. В грунте резко повышено содержание серы и оксидов железа — до 20 процентов. Это указывает на то, что красный марсианский грунт состоит из оксидов и гидроксидов железа с примесью железистых глин и сульфатов кальция и магния. На Земле грунты такого типа тоже встречаются довольно часто. Их называют красноцветными корами выветривания. Образуются они в условиях теплого климата, обилия воды и свободного кислорода атмосферы.
По всей вероятности, и на Марсе красноцветные коры выветривания возникали в сходных условиях. Марс красный потому, что его поверхность покрыта мощным слоем «ржавчины», разъедающей темные глубинные породы. Здесь можно лишь удивиться проницательности средневековых алхимиков, которые сделали астрономический знак Марса символом железа.
А вообще-то «ржавчина» — оксидная пленка на поверхности планеты — редчайшее явление в Солнечной системе. Она существует лишь на Земле и на Марсе. На остальных планетах и многочисленных крупных спутниках планет, даже на тех, на которых, как полагают, есть вода (в форме льда), глубинные породы практически миллиарды лет сохраняются неизмененными.
Красные пески Марса, развеиваемые ураганами, - это частицы коры выветривания глубинных пород. На Земле в наше время такую пыль проклинают водители на грунтовых дорогах Африки, Индии. А в прошлые эпохи, когда на нашей планете был оранжерейный климат, красноцветные коры, как лишайники, покрывали поверхность всех континентов. Поэтому красноцветные пески и глины встречаются в отложениях всех геологических эпох. Суммарная масса красноцветов Земли очень велика.
Красноцветные коры порождены жизнью
Красноцветные коры выветривания на Земле возникли очень давно, но только лишь после того, как в атмосфере появился свободный кислород. Подсчитано, что весь кислород земной атмосферы (1200 триллионов тонн) зеленые растения производят по геологическим меркам почти мгновенно — за 3700 лет! Но если земная растительность погибнет - свободный кислород очень быстро исчезнет: он снова соединится с органическим веществом, войдет в состав углекислоты, а также окислит железо в горных породах. В атмосфере Марса сейчас лишь 0,1 процента кислорода, но 95 процентов углекислого газа; остальное — азот и аргон. Для превращения Марса в «Красную планету» нынешнего количества кислорода в его атмосфере было бы явно недостаточно. Следовательно, «ржавчина» в таких больших количествах возникла там не сейчас, а много раньше.
Попробуем подсчитать, сколько свободного кислорода должно было быть изъято из атмосферы Марса для образования марсианских красноцветов? Поверхность Марса составляет 28 процентов от поверхности Земли. Для образования коры выветривания суммарной мощностью 1 километр из атмосферы Марса было изъято около 5000 триллионов тонн свободного кислорода. Это дает основание предполагать, что когда-то в атмосфере Марса свободного кислорода было не меньше, чем на Земле. Значит, была и жизнь!
Замерзшие реки Марса
Воды на Марсе было много. Об этом свидетельствуют полученные космическими аппаратами фотографии разветвленной речной сети и грандиозных речных долин, похожих на знаменитый каньон Колорадо в США. Замерзшие моря и озера Марса сейчас, вероятно, засыпаны красными песками. Похоже, что Марс пережил вместе с Землей эпохи Великих оледенений. На Земле последнее грандиозное оледенение завершилось всего 12-13 тысяч лет назад. И сейчас мы живем в эпоху глобального потепления. Фотографии Марса показывают, что там тоже происходит оттаивание многокилометрового слоя вечной мерзлоты. Об этом свидетельствуют гигантские оползни тающего красноцветного грунта по склонам речных долин. Поскольку климат Марса гораздо холоднее земного, то из эпохи последнего оледенения он выходит существенно позднее нас.
Итак, совместное воздействие воды и кислорода атмосферы да еще более теплый, чем ныне, климат могли привести к тому, что Марс покрылся таким мощным слоем «ржавчины», а теперь за многие сотни миллионов километров виден как «красный глаз». И еще одно условие: эта «ржавчина» могла возникнуть лишь в том случае, если на «Красной планете» когда-то была пышная растительность.
Есть ли какие-либо доказательства тому, что так оно и было? Американцы обнаружили во льдах Антарктиды метеорит, заброшенный каким-то страшным взрывом с поверхности Марса. В этом камне сохранилось что-то похожее на остатки примитивных бактерий. Их возраст — около трех миллиардов лет. Ледяной панцирь Антарктиды начал формироваться лишь 16 миллионов лет назад. Но ведь неизвестно, сколько времени крутился в Космосе обломок марсианской породы, прежде чем упал на Землю. Сильные взрывы на Марсе, по мнению многих специалистов, происходили не так уж давно — 30-35 миллионов лет назад.
История развития жизни на Земле показывает, что всего за 200 миллионов лет примитивные синезеленые водоросли докембрия превратились в могучие леса каменноугольного периода. Значит, и на Марсе времени для развития сложных форм жизни (от тех примитивных бактерий, что отпечатались на камне, до пышных непроходимых лесов) было более, чем достаточно.
Вот почему на вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?..» — мне думается, надо отвечать: «Жизнь на Марсе БЫЛА!» Сейчас она, видимо, практически отсутствует, потому что содержание кислорода в марсианской атмосфере ничтожно.
Что же могло погубить жизнь на этой планете? Вряд ли это произошло из-за Великих оледенений. История Земли достаточно убедительно показывает, что к оледенениям жизнь все-таки ухитряется приспособиться. Вероятнее всего, жизнь на «Красной планете» была уничтожена ударами гигантских астероидов. А свидетельствует об этих ударах красная магнитная окись железа, составляющая более половины железистых оксидов в красноцветах Марса.
Маггемит на Марсе и на Земле
Анализ красных песков Марса выявил удивительную их особенность: они магнитны! Красноцветы Земли, имеющие такой же химический состав, немагнитны. Эта резкая разница в физических свойствах объясняется тем, что в качестве «красителя» в земных красноцветах выступает оксид железа — минерал гематит (от греческого «гематос» — кровь) с примесью лимонита (гидроксид железа), а на Марсе основным красителем служит минерал маггемит. Это красная магнитная окись железа, имеющая структуру магнитного минерала магнетита.
Гематит и лимонит — широко распространенные на Земле руды железа, а маггемит среди земных горных пород встречается редко. Он образуется иногда при окислении магнетита. Маггемит — минерал неустойчивый, при нагревании выше 220оС он теряет свои магнитные свойства и превращается в гематит.
Современная промышленность в больших количествах производит синтетический маггемит - магнитную окись железа. Ее используют, например, как звуконоситель в магнитофонных лентах. Красновато-бурый цвет магнитофонных лент обусловлен примесью тончайшего порошка магнитной окиси железа, которую получают, прокаливая гидроксид железа (аналог минерала лимонита) до 800-1000оС. Такая магнитная окись железа стабильна и не теряет своих магнитных свойств при повторном прокаливании.
Маггемит считался на Земле минералом редким до тех пор, пока геологи не обнаружили, что территория Якутии буквально засыпана огромным количеством магнитной окиси железа. Это неожиданное открытие было сделано нашей геологической группой, когда при поисках алмазоносных кимберлитовых трубок выявилось множество «ложных аномалий». Они были весьма схожи с кимберлитовыми трубками, но отличались повышенной концентрацией магнитной окиси железа. Это был тяжелый красно-бурый песок, который после прокаливания оставался магнитным, подобно своему синтетическому аналогу. Я описал его как новую минеральную разновидность и назвал «стабильным маггемитом». Но возникало много вопросов: почему он отличается по свойствам от «обычного» маггемита, почему похож на синтетическую магнитную окись железа, почему его так много именно в Якутии, но нет среди многочисленных красноцветов древних отложений или в экваториальном поясе Земли?.. Не означает ли это, что какой-то могучий поток энергии прокалил когда-то поверхность северо-востока Сибири?
Ответ мне видится в сенсационной находке гигантского метеоритного кратера в бассейне сибирской реки Попигай. Диаметр Попигайского кратера — 130 км, а юго-восточнее есть еще и следы других «звездных ран», тоже немалых - диаметром в десятки километров. Эта страшная катастрофа произошла около 35 миллионов лет назад. Возможно, она определила границу двух геологических эпох — эоцена и олигоцена, на границе которых археологи находят следы резкого изменения типов жизни.
Энергия космического удара была поистине чудовищной. Диаметр астероида 8-10 км, масса — около трех триллионов тонн, скорость — 20-30 км/с. Он пробил атмосферу, как пуля лист бумаги. Энергия удара расплавила 4-5 тысяч кубических километров горных пород, смешав воедино базальты, граниты, осадочные породы. В радиусе нескольких тысяч километров погибло все живое, испарилась вода рек и озер, а поверхность Земли была прокалена космическим пламенем.
О том, что температура и давление в момент удара были чудовищными, свидетельствуют особые минералы, которые сейчас встречаются в горных породах Попигайского кратера. Они могли возникнуть лишь при «неземных» давлениях в сотни тысяч атмосфер. Это тяжелые модификации кремнезема — коэсит и стишовит, а также гексагональная модификация алмаза — лонсдейлит. Попигайский кратер — крупнейшее в мире месторождение алмазов, но только не кубических, как в кимберлитовых трубках, а гексагональных. К сожалению, качество этих кристаллов такое низкое, что их нельзя использовать даже в технике. И, наконец, еще один результат мощного прокаливания. Выходившие на поверхность красноцветные лимонитовые коры получили такой ожог, что гидроксиды железа превратились в красную магнитную окись железа — стабильный маггемит.
Находка в Якутии огромных количеств красной магнитной окиси железа — ключ к разгадке магнитности красноцветных кор на Марсе. Ведь на этой планете более сотни метеоритных кратеров, каждый из которых крупнее Попигайского, а более мелких — и не счесть.
Марсу «крепко досталось» от метеоритных бомбардировок. Причем многие кратеры - сравнительно молодые. Поскольку поверхность Марса почти вчетверо меньше земной, то ясно, что она подверглась мощному прокаливанию, космическому ожогу, при котором произошло омагничивание железистых кор выветривания. Содержание маггемита в грунте Марса — 5-8 процентов. Нынешняя разреженная атмосфера этой планеты тоже может быть объяснена астероидной атакой: газы при высоких температурах превращались в плазму и навсегда были выброшены в Космос. Кислород атмосферы Марса, похоже, реликтовый: это ничтожный остаток того кислорода, который породила уничтоженная астероидами жизнь.
Третий спутник Марса?
Почему астероиды так яростно атаковали «Красную планету»? Только ли потому, что она ближе других расположена к «поясу астероидов» — обломкам загадочной планеты Фаэтон, возможно, некогда существовавшей на этой орбите? Астрономы предполагают, что спутники Марса Фобос и Деймос когда-то были захвачены гравитационным полем планеты из пояса астероидов.
Фобос вращается вокруг Марса по кольцевой орбите на расстоянии всего лишь 5920 км от поверхности планеты. За марсианские сутки (24 часа 37 минут) он успевает трижды облететь планету. По некоторым расчетам, Фобос почти вплотную приблизился к так называемому «пределу Роша», то есть к тому критическому расстоянию, на котором гравитационные силы разрывают спутник на части. По форме Фобос похож на картофелину. Его длина — 27 км, ширина — 19 км. Развал и падение осколков такой гигантской «картофелины» вызовут страшные удары по Марсу и новое прокаливание его поверхности. Остатки атмосферы, конечно, будут сорваны и уйдут в космос в виде потока раскаленной плазмы.
Возникает мысль, что в прошлом Марс уже испытал нечто подобное. Вполне возможно, что у него был, по крайней мере, еще один спутник. Лучшее название для него было бы Танатос — Смерть. Танатос прошел через предел Роша, опередив гибнущий сейчас Фобос. Очень может быть, что именно эти обломки уничтожили на Марсе все живое. Они стерли с поверхности Марса растительную жизнь, уничтожили плотную кислородную атмосферу. При их падении произошло омагничивание красноцветной коры Марса.
Нескольких последующих миллионов лет оказалось достаточно для того, чтобы Марс превратился в безжизненную пустыню с замерзшими морями и реками, засыпанными красным магнитным песком. Подобные или меньшие катаклизмы — вовсе не чудо в мире планет. Разве кто-нибудь на Земле сейчас помнит, что на месте гигантской пустыни Сахары всего-навсего 6 тысяч лет назад текли многоводные реки, шумели леса и кипела жизнь?..
Литература
Портнов А. М., Федоткин А. Ф. Глинистые минералы и маггемит как причина аэрогеофизических аномалий-помех. Разведка и охрана недр. «Недра» № 4, 1986.
Портнов А. М., Коровушкин В. В., Якубовская Н. Ю. Стабильный маггемит в коре выветривания Якутии. Докл. АН СССР, т. 295, 1987.
Портнов А. М. Магнитные красноцветы - индикатор астероидной атаки. Известия ВУЗов. Серия геологическая. № 6, 1998.
Почему 2021-й становится годом Марса — Bird In Flight
И именно это является основным отличием между сегодняшней гонкой и гонкой времен холодной войны. Научные данные — это международное сотрудничество. Это открытие. Это контроль и навязывание (особенно этими инструментами любит пользоваться Китай). Война и соревнование никогда не прекращались, они трансформировались и перешли на другой уровень — интеллектуальный.
Именно наука, а не отдаленная перспектива вставить в марсианский грунт свой флаг или колонизировать планету является основным двигателем сегодняшней гонки. Именно в науку — в исследование истории Солнечной системы, в поиск ответов на вопросы «одни ли мы во Вселенной» и «что превратило Марс в мертвую пустыню» — передовые государства готовы вкладывать миллиарды долларов и десятки тысяч часов работы лучших умов человечества.
США уверенно удерживают лидерство в исследовании космоса. Настолько уверенно, что успехи одного этого государства можно сравнить с совокупными успехами остального мира. Но выход новых игроков, особенно таких неожиданных, как ОАЭ, чей орбитальный зонд также прибыл на Красную планету в феврале, вселяет надежду. Космос требует очень больших денег, и именно поэтому в ближайшие десятилетия Марс останется полем битвы на уровне государств, а не отдельных компаний. Хотя, возможно, и здесь есть одно исключение.
Космос требует очень больших денег, и именно поэтому в ближайшие десятилетия Марс останется полем битвы на уровне государств, а не отдельных компаний.
Исключение по имени Илон Маск
В 2016 году презентация проекта Starship тогда еще не самого богатого человека планеты вызвала настоящий фурор. О Марсе заговорили даже те, кто не смог бы сказать, на какой орбите от Солнца он находится. В метафорическом смысле обещанием построить Starship и доставить людей на Красную планету Маск оказал человечеству другую невероятно важную услугу: он построил корабль мечты, связавший нас с Марсом ментально.
Планы отправлять людей на Марс тысячами, предоставить транспорт для строительства настоящих внеземных колоний, обеспечить логистику между колыбелью человечества и его следующим домом, безусловно, вдохновляют. Даже если учесть привычный для Маска чрезмерный оптимизм. Starship строят на наших глазах, недавно прошли первые успешные испытания, когда прототип этого корабля взорвался не во время посадки, а немного позже. Даже потенциальные пять лет, которые понадобятся для доведения проекта до рабочего этапа, не перечеркивают главного: замысел вполне осуществим. Большой корабль, который будет способен доставить на Красную планету несколько сотен человек, — это завтрашняя реальность.
Марсоход Perseverance впервые выделил кислород из атмосферы Красной планеты — Космос
НЬЮ-ЙОРК, 22 апреля. /ТАСС/. Ровер Perseverance протестировал технологию добычи кислорода из марсианской атмосферы с помощью прибора MOXIE. Это нужно для будущих пилотируемых миссий на Красную планету, ведь получаемый таким образом кислород можно использовать не только для дыхания марсонавтов, но и в качестве топлива. Об этом NASA пишет на своем сайте.
Марсианская атмосфера в основном состоит из углекислого газа (около 96%), аргона (около 2%) и азота (около 2%). Кислорода в ней лишь 0,146%. Человек не может дышать таким воздухом, поэтому для будущих миссий на Красную планету специалисты планируют разработать установки для добычи кислорода из атмосферы Марса или других источников. Кроме того, кислород может служить топливом для ракет – если человечество научится добывать топливо на Красной планете, то на марсианские ракеты будет помещаться больше полезной нагрузки.
Первая установка, которая может добывать кислород из атмосферы Марса, установлена на борту ровера Perseverance. Прибор называется MOXIE и по размеру сравним с тостером. Чтобы получить кислород, прибор расщепляет углекислый газ (CO2), забирая из него один атом кислорода. Побочный продукт реакции – угарный газ – MOXIE выделяет обратно в атмосферу планеты. Прибор сделан из термопрочных материалов, поскольку для работы MOXIE нужна температура около 800 °С.
Специалисты миссии впервые запустили его 20 апреля. В результате тестового запуска MOXIE получил около 5 г кислорода – такого количества человеку хватит примерно на 10 минут. Всего прибор рассчитан на получение примерно 10 г кислорода в час.
«Это жизненно важный первый шаг в направлении переработки углекислого газа в кислород на Марсе, – отметил заместитель руководителя научного директората NASA Джим Рейтер. – MOXIE предстоит еще много работы, но полученные при демонстрации этой технологии результаты очень многообещающи в свете того, что мы приближаемся к нашей цели: когда-нибудь увидеть людей на Марсе.
Ровер Perseverance совершил посадку на Марсе 18 февраля, в районе кратера Езеро. Сейчас специалисты проверяют, насколько корректно работают его системы и оборудование. С помощью Perseverance специалисты NASA рассчитывают обнаружить следы существования жизни на Марсе.
Когда люди смогут жить на Марсе
Четвертая планета Солнечной системы в два раза меньше Земли по радиусу, зато по площади равна всем земным континентам, вместе взятым (благо там нет океанов), плюс в 2008 году исследовательский зонд NASA обнаружил там воду (в виде льда). Неудивительно, что возникает соблазн заселить планету, и буквально в июле 2019 года ракетные двигатели для полета туда впервые смогли поднять в воздух Starhopper, прототип, который через несколько лет превратится в Starship — ракету и корабль, созданные специально для полетов к Марсу. Благодаря полной многоразовости Starship (более ста использований) стоимость полетов до Марса должна будет резко упасть.
При этом среднегодовая температура на Марсе -63 градуса Цельсия, примерно как на антарктической станции «Восток». Так холодно там потому, что его атмосфера в 150 раз разреженнее земной. При такой тонкой газовой оболочке парниковый эффект очень слабый, отчего и холода. Проблему можно решить, если приблизить климатические условия на Марсе к земному климату — этот процесс называют терраформированием. В случае с Марсом для этого нужно каким-то образом резко нагреть поверхность планеты, которая даже в лучшие годы находится в 56 миллионах километров отсюда.
Ученые довольно упорно бьются над этой проблемой, и вот недавно, летом 2019 года, был представлен необычный способ сделать Красную планету обитаемой — для начала, хотя бы частично. Оказалось, что прозрачный купол из экзотического гелевого материала толщиной всего пару сантиметров так сильно согревает земную имитацию марсианского грунта при скудном местном освещении, что тот способен поддерживать растительную жизнь без дополнительного подогрева. И это настоящая сенсация. Рассказываем, что вообще можно сделать для того, чтобы через энное количество лет люди гуляли по марсианским полям и любовались сразу двумя лунами.
Купола из аэрогеля: парники 80-го уровня, открытые учеными месяц назад
Обратимся сразу к самому свежему открытию. В июле 2019 года группа ученых провела простые лабораторные эксперименты, в ходе которых поместили аналог марсианского грунта в камеру с разреженной атмосферой и марсианской температурой. Затем на купола светили лампами, дающими 150 ватт энергии на квадратный метр — ровно столько, сколько Солнце в среднем дает поверхности Марса.
Выяснилось удивительное: без малейшего внешнего подогрева поверхность марсианского грунта, накрытая сверху гелевым куполом, прогрелась чуть выше нуля градусов. Купол толщиной всего два сантиметра хорошо пропускает видимый свет, нагревая им почву, но очень плохо пропускает ультрафиолет, инфракрасное излучение и тепло. Сырья для его производства (обычный песок) на Марсе, как и на Земле, более чем достаточно.
Подогрев грунта на 65 градусов простым прозрачным куполом выглядит чудом, ведь снизу у грунта особой теплоизоляции нет и часть тепла все же уходит в стороны. То есть это как накрыть промерзшую землю хитро устроенной клеенкой — а дальше все происходит само. Но никакого особого чуда здесь нет. Аэрогели были открыты в 1931 году, и, по сути, это обычный спиртовой гель, из которого нагревом испарили весь спирт, оставив сеть наполненных воздухом каналов. Его теплоизоляционные свойства при одинаковой толщине до 7,5 раза выше, чем у пенопласта или минваты, при этом он практически прозрачен. Условное жилище из него и на Земле, будучи полностью прозрачным, не требовало бы отопления, кроме как во время долгой полярной ночи.
Интересно, что на самом деле этот материал на Марсе уже испытан: американские марсоходы используют аэрогель, чтобы их внутренние приборы не переохладились за время марсианской ночи, когда температура может упасть до -90 градусов.
Исследователи, предложившие такие купола как способ однажды переехать на Марс, отмечают: аэрогелевые купола легко переносить на большие расстояния. Более того, опыты в земных лабораториях уже показали, что на аналоге марсианского грунта вполне растут даже томаты, была бы нормальная температура. Воды для них тоже много тратить не придется: из-под купола испаряться ей некуда, то есть даже небольшое ее количество будет постоянно потребляться растениями «по кругу». Кстати, чтобы подтвердить эти предложения, авторы планируют перенести опыты в Антарктиду — сухие долины Мак-Мердо, по климату и безводности предельно близкие к Марсу.
Маск прав: Марс действительно можно побомбить — и возможно, с пользой (но не факт)
Mike Blake / ReutersИлон Маск
Наиболее радикальный путь решения проблемы, как это часто бывает, предложил Илон Маск: разбомбить полюса Марса термоядерными бомбами. Взрывы должны испарить углекислый газ, который составляет большую часть льда полярных шапок этой планеты. СО2 создаст парниковый эффект, то есть от ядерных бомбардировок на четвертой планете потеплеет всерьез и надолго.
Правда, в 2018 году исследование, проспонсированное NASA, выдвинуло совсем другую точку зрения: полюса бомбить бесполезно. И вообще, всего углекислого газа Марса не хватит, чтобы создать атмосферу достаточно плотную для серьезного потепления. По расчетам «насовской» научной группы, растопив полярные шапки из углекислого газа, давление там можно поднять лишь в 2,5 раза. Теплее станет, но это все еще антарктические температуры — и атмосфера в 60 раз разреженнее нашей. Авторы работы прямо упомянули человека, чью точку зрения они критикуют: Илон Маск. Но его это, кажется, нимало не смутило.
Еще на Марсе можно найти каньон длиной в тысячи километров — и поселиться в нем
Марс обладает очень необычными деталями рельефа, которых на Земле нет. Одна из них — система каньонов Долины Маринер длиной 4 тысячи километров, длиннейшая из известных в Солнечной системе. Ее ширина — до 200 километров, а глубина до 7 километров. Это означает, что на дне каньонов атмосферное давление выше в полтора раза и там заметно теплее и влажнее, чем на остальной планете. Именно над частью Долин Маринер космические аппараты фотографируют настоящие туманы из водяного пара (на фото ниже), а на склонах других участков — темные следы потоков на песке, и потоки эти подозрительно похожи на водные.
NASA / JPL / USGSЧасть Долин Маринер, известная как Лабиринт Ночи. Все десять тысяч квадратных километров на фото покрыты утренним туманом — довольно редким для Марса явлением
NASA / JPL-Caltech / Univ. of ArizonaТемные полосы на песке в теплые сезоны становятся длиннее, а в холодные — короче, из-за чего ряд ученых считает их мокрым песком от приповерхностных потоков воды
Долины Маринер не везде широки — где-то их ширина составляет всего несколько километров. Такие места уже давно предлагают перекрыть куполом из стекла, считая, что и этого будет достаточно для удержания тепла и формирования локальной высокой температуры. Купол из аэрогеля над таким районом, располагающим водой, может привести к формированию локального сравнительно теплого климата со своими осадками и водой. Такие места могут застраиваться постепенно, и чем больше будет площадь, накрытая стыкующимися куполами, тем выше будет средняя температура (меньше теплопотери через стенки). Так что на самом деле такое постепенное, «ползучее» терраформирование может занять очень большую территорию планеты.
Что не так с расчетами NASA и почему инакомыслящие ученые уже устроились в SpaceX?
Есть и более простой путь к глобальному нагреву Марса до земных температур. Как отмечает другая группа ученых, мы уже испробовали этот метод на Земле, сами того не желая — выбрасывая по 37 миллиардов тонн углекислого газа в ее атмосферу и постепенно повышая температуру на планете. Путь этот — парниковые газы.
Конечно, на Марсе нет угля, сжигая который можно устроить парниковый эффект. Да и СО2 — не самый эффективный парниковый газ. Есть куда лучшие кандидаты, из которых самый перспективный — элегаз. Его молекула состоит из одного атома серы, вокруг которого «торчат» шесть атомов фтора. За счет «громоздкости» молекула отлично перехватывает и ультрафиолетовое, и инфракрасное излучения, при этом хорошо пропуская видимый свет. По силе вызываемого им парникового эффекта он в 34 900 раз превосходит углекислый газ. То есть всего миллион тонн этого вещества дал бы такой же парниковый эффект, что и десятки миллиардов тонн СО2, выбрасываемых человечеством сегодня.
Вдобавок элегаз очень живуч — время его жизни в атмосфере от 800 до 3200 лет в зависимости от внешних условий. Это значит, что можно не беспокоиться о его распаде в марсианской атмосфере: единожды произведенный, он останется там очень надолго. Кроме того, газ безвреден для человека и всех живых организмов. По факту, на Марсе он скорее полезен, поскольку перехватывает УФ-лучи не хуже озона, которого там пока нет.
По расчетам, примерно за 100 лет закачка суперпарниковых газов такого типа может поднять температуры на планете на десятки градусов.
Интересно, что несколько раньше при поддержке NASA была выполнена другая научная работа, которая описывала именно такой сценарий — терраформирование Марса за счет рукотворных парниковых газов повышенной эффективности. Одним из авторов этой работы была Марина Маринова, долгое время работавшая для NASA, а сегодня устроившаяся в компанию SpaceX. Более того, именно на нее как соавтора ссылался и сам Илон Маск, подвергнув критике работу, говорящую о нехватке СО2 на Марсе, якобы мешающей превратить его в планету, по температурам близкую к Земле.
NASAМарс
Важная особенность такого сверхмощного парникового эффекта: после разогрева марсианского грунта связанный в нем СО2 должен высвободиться в атмосферу, дополнительно усилив нагрев планеты.
Когда на самом деле Марс станет похож на Землю?
Хотя элегаз действительно может преобразовать всю планету, надо четко понимать, что это не случится завтра. По расчетам, для этого нужно тратить миллиарды киловатт-часов в год — и тратить их на Марсе, делая из богатого фтором и серой грунта тот же элегаз. То есть желающим терраформировать придется построить на планете целую АЭС на 500 мегаватт, автоматизированные производства, постоянно выпускающие элегаз в атмосферу. Процесс этот даст ощутимые результаты через сотню лет работы. Ну или несколько быстрее при очень больших вложениях в создание заводов.
Все это время людям, обеспечивающим их деятельность и изучающим Марс, надо будет где-то жить. Очевидно, что лучшим решением для локального преобразования планеты в местах их расселения будут аэрогелевые купола. То есть по необходимости терраформирование будет идти сразу двумя путями: локальным — для текущих колонистов с помощью куполов — и глобальным — для планеты в целом.
Кто уже может жить на Марсе — и почему это важно
Яблони на Красной планете в ближайшем будущем не зацветут, но растительность в открытом грунте на самом деле может прийти туда раньше, чем мы думаем.
Еще в 2012 году Немецкое аэрокосмическое агентство провело эксперимент с арктическим лишайником ксантория элегантная (Хanthoria elegans). Его держали при давлении в 150 раз ниже земного — без кислорода, при марсианских температурах. Несмотря на чуждость среды лишайник не только выжил, но и не потерял способность успешно фотосинтезировать (в периоды, имитирующие светлое время суток).
Jason Hollinger / WikimediaХanthoria elegans
Это значит, что в ряде регионов Марса — тех же Долинах Маринер — такие организмы в экваториальной зоне могут жить уже сегодня. А после начала выработки на Марсе элегаза подходящая для них территория начнет быстро расширяться. Как и другие лишайники, ксантория элегантная при фотосинтезе вырабатывает кислород. Собственно, именно выход лишайников на земную сушу около 1,2 миллиарда лет назад (за 0,7 миллиарда лет до высших растений) и позволил земной атмосфере резко поднять содержание кислорода до уровня сегодняшнего земного высокогорья. Скорее всего, на Марсе лишайникам предстоит та же функция — подготовить атмосферу к тому, чтобы в ней было проще жить более сложным существам.
Возможно, людям.
Марс, Красная планета | Планетарное общество
Как мы изучаем Марс
Люди отправили на Марс больше космических аппаратов, чем любой другой мир за пределами Земли. Сегодня на планете или вокруг нее работает 8 миссий, еще 3 должны прибыть в 2021 году, чтобы дать старт новому поколению исследований.
Соединенные Штаты и Советский Союз начали отправлять роботов-зонды в Марс в 1960-е годы. Многие из этих ранних попыток потерпели неудачу, пока НАСА Космический корабль Mariner 4 успешно пролетел над Марсом в 1965 году, обнаружив бесплодный пейзаж.Более поздние миссии видели земные дельты и каньоны. предполагая, что жидкая вода сформировала поверхность.
Посадочные аппараты НАСА «Викинг» середины 1970-х годов — первые, совершившие посадку на Марс. успешно — протестировали марсианскую почву на предмет возможных признаков жизни. Результаты не показали четких доказательств наличия живых микроорганизмы в почве вблизи посадочных площадок.
Чтобы определить, существовала ли когда-то жизнь на Марсе — и, возможно, все еще существует под землей сегодня — НАСА инициировало исследование Марса Программа середины 1990-х годов по систематическому исследованию Красной планеты.В В 2000 году в программе была принята цель «следовать по воде». Потому что жидкость вода необходима для жизни на Земле, поиск жизни в другом месте начинается с поиска мест, где этот ключевой ингредиент существует или используется для существовать.
Орбитальные миссии на Марс изучают атмосферу, карту и выявить основные геологические особенности и определить состав минералы и лед. С технической точки зрения, орбитальные миссии проще, чем посадка на поверхность, и, как следствие, более доступная.Орбитальные космические аппараты также могут служить в качестве важных спутников-ретрансляторов для надводный космический корабль и будущие полеты человека. Помимо Земли, Марс — это единственная планета в солнечной системе с глобальной спутниковой связью система.
Хотя многое можно узнать о Марсе с орбиты, подробнее наблюдения мы должны приземлиться на поверхности. Первоначально это касалось стационарные посадочные аппараты, способные анализировать одно место. Но на Земле геологи много путешествуют, чтобы изучить состав различных типов рок, чтобы восстановить полную картину прошлого планеты.К сделать это на Марсе, НАСА разработало серию космических аппаратов с колесами называются вездеходы: Соджорнер, Спирит, Возможности и Любопытство. Роверс оказались очень эффективным способом исследования поверхности и 3 миссии начнутся к Марсу в 2020 году, 2 включают марсоход.
Следующим шагом в исследовании Марса будет возвращение образцов с поверхности на Землю. Хотя марсоходы — это высокопроизводительные мобильные научные лаборатории, их крошечные, маломощные инструменты не могут конкурировать с более крупными и тяжелыми версиями. на земле.Возвращение на Землю всего нескольких небольших образцов позволит нам существенно продвинуть наше понимание Марса, включая то, возможно, поддерживал жизнь. Марсоход НАСА Perseverance будет собирать почву и образцы горных пород и хранить их в небольших пробирках для будущего возвращения на Землю, но миссии, которые вернут эти образцы, по-прежнему должны быть официально утверждены и профинансированы.
Отправка ученых прямо на Марс остается конечной целью для Исследование Марса. Человек в скафандре сможет двигаться, собирать образцы, и принимать решения гораздо быстрее, чем робот, контролируется с Земли, где среднее время приема и передачи сигналов ровера составляет 25 минут.Первым шагом в отправке людей на Марс было бы просто вывести их на орбиту, где они могли бы управлять марсоходами на поверхности в режиме реального времени.
Если мы отправляем людей на поверхность Марса, мы должны делать это ответственно.
На протяжении всей истории люди разрушали экосистемы в ходе разведки
, как случайно, так и намеренно. Национальная академия наук, инженерии и медицины №
заложила основу для политики защиты планет, которая уравновешивает ответственность с желанием исследовать.Планетарное общество поддерживает эти рекомендации и поддерживает
научно обоснованных руководств по ответственной защите планеты.
Планета Марс
Марс — последняя планета из четырех внутренних планет земной группы в Солнечной системе на среднем расстоянии 141 миллиона миль от нашего Солнца. Он обращается вокруг Солнца каждые 687 дней и каждые 24,6 часа (почти так же, как Земля). У Марса есть два крошечных спутника, названные Деймос и Фобос (показаны ниже).Скорее всего, это небольшие астероиды, втянутые в гравитацию Марса. Деймос и Фобос имеют диаметры всего 7 миль и 14 миль соответственно. Интересное примечание стороны; внутренняя луна, Фобос, делает оборот вокруг Марса немногим более семи часов. Это означает, что, поскольку он вращается вокруг Марса быстрее, чем вращается планета, спутник поднимается на западе и садится на восток, если его наблюдать с поверхности Марса.
Атмосфера и погода: Атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа.Однако, в отличие от Венеры, атмосфера Марса очень тонкая, подвергая планету бомбардировке космическими лучами и вызывая очень небольшой парниковый эффект. Mariner 4, пролетевший над Марсом 14 июля 1965 года, обнаружил, что на Марсе атмосферное давление составляет всего 1-2 процента от земного. Температура на Марсе в среднем составляет около -81 градус по Фаренгейту. Однако диапазон температур составляет от -220 градусов по Фаренгейту зимой на полюсах до +70 градусов по Фаренгейту летом.
Различные зонды за последние несколько десятилетий обнаружили, что поверхность Марса похожа на пустыню.Захватывающий панорамный вид поверхности Марса был сделан (фото ниже) в 1997 году миссией Pathfinder. Поверхность покрыта кратерами, но не так сильно, как наша Луна или Меркурий. Кратеры, вероятно, были погодными условиями на протяжении многих лет из-за сильных ураганов, некоторые из которых могут накрыть всю планету. Эти ураганы обычны на красной планете, поднимая ржавую пыль в атмосферу, окружающую весь земной шар. Красный цвет Марса обусловлен его красноватыми камнями, песком и почвой, которые занимают около 5/8 поверхности.На остальной части Марса есть пятна зеленого цвета. Но неясно, что дает этот зеленый цвет, поскольку это определенно не растительность. На местности действительно существуют доказательства того, что вода выветрила часть почвы. Сегодня нет проточной воды, но 2 марта 2004 года НАСА объявило, что два марсохода, Spirit и Opportunity подтвердили, что когда-то на Марсе текла жидкая вода. Кроме того, исследовательская группа НАСА в 1984 году обнаружила в Антарктиде метеорит, который, возможно, пришел с Марса.Возраст метеорита составляет 4,5 миллиарда лет, и в скале остались некоторые свидетельства микроскопической жизни. В настоящее время вода Марса, похоже, находится в ловушке полярных ледяных шапок и, возможно, под поверхностью. Из-за очень низкого атмосферного давления Марса любая вода, которая пыталась существовать на поверхности, быстро выкипела.
Хотя вода в атмосфере Марса составляет лишь около 1/1000 земной, существует достаточно водяного пара, чтобы тонкие тонкие облака образовывались в верхних слоях марсианской атмосферы, а также вокруг горных вершин.Однако осадков не выпадает. На площадке высадки Viking II каждую зиму землю покрывала инея.
Времена года действительно существуют на Марсе, поскольку планета наклонена вокруг своей оси примерно на 25 градусов. Белые шапки водяного льда и льда с углекислым газом сжимаются и растут с течением зимы и лета на полюсах. Существуют свидетельства климатических циклов, поскольку водяной лед образуется слоями с пылью между ними. Кроме того, объекты около южного полюса могли быть созданы ледниками, которых больше нет.
Марс действительно имеет множество особенностей местности, похожих на Землю, таких как каналы, каньоны, горы и вулканы. На Марсе есть выдающийся вулкан Олимп Монс, который возвышается на 69 800 футов над поверхностью Марса. Это делает его самой высокой горой в нашей солнечной системе.
В целом, на Марсе очень переменчивая погода и часто бывает облачно. Планета меняется от теплой и пыльной к облачной и холодной. Давным-давно Марс, вероятно, был более теплой и влажной планетой с более плотной атмосферой, способной поддерживать океаны или моря.
БЫСТРЫЕ ФАКТЫ( Данные взяты из НАСА Годдарда)
| Среднее расстояние от Солнца | 141 000 000 миль |
| Перигелий | 128 100 000 миль |
| Афелий | 154 500 000 миль |
| Звездное вращение | 24,62 земных часа |
| Продолжительность светового дня | 24.66 Земных часов |
| Звездная революция | 687 земных дней |
| Диаметр на экваторе | 4222 мили |
| Наклон оси | 25,2 градуса |
| Луны | 2 |
| Атмосфера | Углекислый газ 95,3%, азот 2,7%, аргон 1,6% |
| Первооткрыватель | Неизвестно |
| Дата открытия | Доисторический |
ОПРЕДЕЛЕНИЯ:
Среднее расстояние от Солнца: Среднее расстояние от центра планеты до центра Солнца.
Перигелий: Точка на орбите планеты, ближайшая к Солнцу.
Афелий: Точка на орбите планеты, наиболее удаленная от Солнца.
Звездное вращение: Время, за которое тело совершит один оборот вокруг своей оси относительно неподвижных звезд, таких как наше Солнце. Сидерическое вращение Земли составляет 23 часа 57 минут.
Продолжительность дня: Среднее время, за которое Солнце переместится из положения полудня на небе в точку на экваторе обратно в то же положение.Продолжительность дня Земли = 24 часа
Звездное вращение: Время, необходимое для совершения одного полного оборота вокруг Солнца.
Наклон оси: Если представить, что плоскость орбиты тела идеально горизонтальна, то наклон оси — это величина наклона экватора тела относительно плоскости орбиты тела. Земля наклонена вокруг своей оси в среднем на 23,45 градуса.
Марс относительно Земли
Сегодня планета-сестра Земли Марс сильно отличается от нашего дома, но, возможно, так было не всегда.Когда-то Марс был очень похож на Землю. Возможно, когда-то на Марсе была жизнь.
Сегодня Марс и Земля — очень разные планеты. Марс меньше, покрыт льдом и пылью и дальше от Солнца, чем Земля. Температура ее поверхности в настоящее время колеблется от 20 градусов днем до -140 градусов ночью, и планета представляет собой стерильную и враждебную среду без воды и атмосферы. В то же время у планеты нет внутреннего магнитного поля, защищающего ее поверхность от вредных частиц из космоса.Но так было не всегда.
Факты о Марсе и Земле:
Марс:
Дни: 24 часа / 37 минут
Год: 687 дней
Радиус: 3390 км
Температура: от -140 до +20 градусов Цельсия
Давление на поверхности: ~ 8 гПа
Земля:
Дней: 24 часа
Год: 365 дней
Радиус: 6378 км
Температура: от -88 до +80 градусов Цельсия
Давление на поверхности: ~ 1013 гПа
Несколько миллиардов лет назад, когда были сформированы планеты и Солнечная система, ученые полагают, что Марс был очень похож на Землю, со значительной атмосферой и поверхностью, частично покрытой водой.Даже сегодня на поверхности планеты видны трещины, предположительно вызванные проточной водой. Ученые также нашли доказательства того, что Марс когда-то имел внутреннее магнитное поле в виде мощных полей земной коры, то есть области, где поверхность Марса когда-то была и до сих пор намагничена. Возникает вопрос: что произошло на Марсе, превратив его в холодную бесплодную пустыню, которую мы знаем сегодня?
Ключевым фактором в развитии Марса является отсутствие атмосферы. Тот факт, что Марс не имеет атмосферы, о которой можно было бы говорить, означает, что поверхностное давление настолько низкое, что жидкая вода не может существовать на поверхности планеты.Ученые также обнаружили свидетельства того, что атмосферные частицы ускоряются от Марса и уносятся в космос, а это означает, что любые частицы воды в атмосфере Марса могут быть унесены с поверхности солнечным ветром и в Солнечную систему со скоростью около 30 мс. превышение 400 км / с.
Когда солнечный ветер ударяет в атмосферу планеты, он создает щит, защищающий планету от частиц, переносимых ветром, и обволакивая линии магнитного поля Солнца вокруг планеты.В случае с Землей экран формируется далеко от поверхности Земли из-за магнитного поля Земли, но на Марсе, который лишен этой защиты, экран формируется ближе к поверхности планеты, и электрически заряженные частицы в солнечный ветер взаимодействует с атмосферой и мини-магнитосферой, вызванной полями земной коры на поверхности Марса.
Марс Введение
Марс Введение
Где нет видения, гибнут люди.
— Притчи 29:18
Марс — четвертая планета от Солнца и обычно упоминается как Красная планета. Скалы, почва и небо имеют красный или розовый оттенок. В на протяжении всей истории звездочеты наблюдали отчетливый красный цвет. Это получил свое название от римлян в честь своего бога войны. Другой у цивилизаций были похожие названия. Древние египтяне назвали планета Her Descher , что означает красный .
До освоения космоса Марс считался лучшим кандидатом на укрывая внеземную жизнь.Астрономы думали, что видят прямо линии, пересекающие его поверхность. Это привело к распространенному мнению, что оросительные каналы на планете были построены разумными существа. В 1938 году, когда Орсон Уэллс транслировал радиодраму, основанную на классика научной фантастики Война миров Герберта Уэллса, достаточно людей поверили в рассказ о вторжении марсиан, чтобы вызвать близкое паника.
Еще одна причина, по которой ученые ожидали жизни на Марсе, была связана с очевидные сезонные изменения цвета на поверхности планеты.Этот феномен привели к предположению, что условия могут способствовать расцвету марсианской растительность в теплые месяцы и заставляют растения становиться бездействует в более холодные периоды.
В июле 1965 года Mariner 4 передал 22 фотографии Марса крупным планом. Все, что было обнаружено, это поверхность, содержащая много кратеров и естественных каналов, но нет свидетельств искусственные каналы или проточная вода. Наконец, в июле и сентябре 1976 г. Викинг Ландерс 1 и 2 приземлились на поверхности Марса.Три биологических эксперимента на борту спускаемых аппаратов обнаружил неожиданную и загадочную химическую активность в марсианском почвы, но не предоставили четких доказательств наличия живых микроорганизмы в почве возле мест посадки. Согласно миссии биологи, Марс самостерилизуется. Они считают, что сочетание солнечное ультрафиолетовое излучение, которое насыщает поверхность, крайнюю сухость почвы и окислительные характер химии почвы препятствует образованию живых организмов в марсианской почве.Вопрос о жизни на Марсе когда-то в далекое прошлое остается открытым.
Другие инструменты не обнаружили никаких признаков органической химии на обеих площадках. сайт, но они предоставили точный и окончательный анализ состав марсианской атмосферы и найденный ранее необнаруженные микроэлементы.
Атмосфера
Атмосфера Марса сильно отличается от атмосферы Земли. это состоит в основном из углекислого газа с небольшим количеством других газов.Шесть наиболее распространенных компонентов атмосферы:
- Двуокись углерода (CO2): 95,32%
- Азот (N2): 2,7%
- Аргон (Ar): 1,6%
- Кислород (O2): 0,13%
- Вода (h3O): 0,03%
- Неон (Ne): 0,00025%
Марсианский воздух содержит только 1/1000 воды. как наш воздух, но даже это небольшое количество может конденсироваться, образуя облака, поднимающиеся высоко в атмосфере или кружащиеся на склонах возвышающихся вулканов.Могут образовываться локальные пятна раннего утреннего тумана в долинах. На площадке Viking Lander 2 тонкий слой воды каждую зиму землю покрывал мороз.
Есть свидетельства того, что в прошлом более плотный марсианин атмосфера могла позволить воде течь по планете. Физический особенности, очень напоминающие береговые линии, ущелья, русла рек и острова предполагают, что когда-то на планете были великие реки.
Температура и давление
Средняя зарегистрированная температура на Марсе составляет -63 ° C (-81 ° F). с максимумом температура 20 ° C (68 ° F) и минимум -140 ° C (-220 ° F).
Барометрическое давление меняется на каждой площадке приземления на полугодовая основа. Углекислый газ, основной компонент атмосферы, замерзает, образуя огромную полярную шапку, поочередно на каждом полюсе. 3)
Двуокись углерода (C02)
Азот (N2)
Аргон (Ar)
Кислород (O2)
Окись углерода (CO)
Вода (h3O)
Неон (Ne)
Криптон (Kr)
Ксенон (Xe)
Озон (O3)
95,32%
2,7%
1,6%
0,13%
0,07%
0,03%
0,00025%
0,00003%
0,000008%
0,000003%
Марс с облачным покровом
Это изображение Марса было получено из серии снимков, сделанных Марсом.
Широкоугольные камеры Global Surveyor.Карта была создана, а затем обернута
вокруг сферы, чтобы создать вид на Марс. Здесь голубовато-белая вода
ледяные облака нависают над вулканами Фарсиды. (Авторское право 2005 Кэлвин Дж. Гамильтон)
Большая мозаика Марса
Это изображение представляет собой большую мозаику Валлес Маринерс [VAL-less mar-uh-NAIR-iss]
полушарие Марса. Это взгляд, подобный тому, который можно было бы увидеть
с космического корабля. Внизу в центре сцены изображена вся Валлес.
Система каньона Маринерис, протяженность более 3000 километров (1860 миль)
и до 8 километров (5 миль) в глубину от Ноктиса
Лабиринтус, дугообразная система грабенов на западе, к хаотической
местность на восток.Многие огромные древние речные русла начинаются от
хаотичный ландшафт и северо-центральные каньоны и бегут на север. Многие из
каналы впадали в бассейн под названием Acidalia Planitia, который представляет собой темную
область на крайнем севере этой картины. Три вулкана Фарсиды
(темно-красные пятна) высотой около 25 километров (16 миль) каждое, видны
на запад вместе с Олимпом Монс, крупнейшим вулканом на планете.
Очень древняя местность, покрытая множеством ударных кратеров, лежит в
к югу от Валлес Маринер.Полярная шапка видна на севере. (Авторские права Calvin J. Hamilton)
Внутреннее пространство Марса
Современное понимание внутренней части Марса предполагает, что это
можно смоделировать с помощью тонкой коры, подобной земной, мантии и ядра.
Используя четыре параметра, можно определить размер и массу ядра Марса.
Однако известны только три из четырех, включая общую массу,
размер Марса и момент инерции.Масса и размер определены точно
из ранних миссий. Момент инерции определялся из
Данные спускаемого аппарата Viking и Pathfinder Doppler путем измерения
скорость прецессии Марса. Четвертый параметр, необходимый для завершения
внутренняя модель, будет получена во время будущих миссий космического корабля.
С тремя известными параметрами модель значительно
сдержанный. Если ядро Марса плотное (состоит из железа), то подобное
к метеоритам Земли или SNC, предположительно происходящим с Марса, то
минимальный радиус ядра будет около 1300 километров.Если
сердцевина сделана из менее плотного материала, например из смеси серы
и железо, максимальный радиус, вероятно, будет меньше 2000 километров. (Авторское право 1998 г. Кэлвин Дж. Гамильтон)
Змеиный дьявол с Марса
Возвышающийся пылевой дьявол отбрасывает змеевидную тень на поверхность Марса на этом изображении, полученном камерой High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) на орбитальном аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter.
Действие происходит поздним весенним днем в районе Амазонки на севере Марса.Вид покрывает площадь около четырех десятых мили (644 метра) в поперечнике. Север к вершине. Длина тени пыльного вихря указывает на то, что шлейф пыли достигает более полумили (800 метров) в высоту. Шлейф составляет около 30 ярдов или метров в диаметре.
Западный ветерок на полпути к вершине пыльного дьявола образовал тонкую дугу в шлейфе. Снимок был сделан во время марсианского года, когда планета находится дальше всего от Солнца. Как и на Земле, ветры на Марсе питаются солнечным нагревом.Воздействие солнечных лучей снижается в течение этого сезона, но даже сейчас пыльные дьяволы неумолимо очищают поверхность от недавно осевшей пыли, понемногу за раз. (любезно предоставлено NASA / JPL-Caltech / Univ. Of Arizona)
Топографическая карта Марса
Это изображение — недавно выпущенная топографическая карта Марса.
Полный спектр топографии на Марсе составляет около 19 миль.
(30 километров), что в полтора раза превышает диапазон высот
найдены на Земле. Самым любопытным аспектом карты является
разительная разница между низкими гладкими северными
Полушарие и сильно испещренное кратерами Южное полушарие «,
который находится в среднем на расстоянии около трех миль (пяти километров)
выше севера. (любезно предоставлено GSFC / NASA)
Полушарие Скиапарелли
Это изображение представляет собой мозаику полушария Скиапарелли.
Марс. Центр этого изображения находится рядом
ударный кратер Скиапарелли, 450 километров
(280 миль) в диаметре.
Темные полосы с яркими краями, исходящие из кратеров в
область Oxie Palus в верхнем левом углу изображения вызвана эрозией
и / или отложение ветром. Ярко-белые области к югу,
включая ударный бассейн Эллады в правом нижнем углу,
покрытый инеем углекислого газа. (любезно предоставлено USGS)
Central Candor Chasm — вид под углом
На этом изображении показана часть Candor Chasm в Valles Marineris.
Его центр находится на широте -5,0 и долготе 70,0. Вид
с севера смотрит в пропасть. Геоморфология Искренней пропасти
сложен, сформирован тектоникой, истощением массы, ветром и, возможно,
вода и вулканизм. (любезно предоставлено USGS)
West Candor Chasm (усиленный цвет)
На этом снимке (с центром на 4 ° южной широты и 76 ° западной долготы) показаны области
центральная долина Маринерис, включая Пропасть Искупления (внизу слева), Пропасть Офир
(внизу справа) и Hebes Chasm (вверху справа).Сложно-слоистые отложения в
каньоны могли образоваться в озерах, и если это так, они представляют большой интерес для
будущие поиски ископаемой жизни на Марсе. Розоватые отложения в Candor Chasm
может быть связано с гидротермальными изменениями и образованием кристаллического железа
оксиды. ((Geissler et al., 1993, Icarus 106,380). Изображение орбитального аппарата «Викинг»
Номера 279B02 (фиолетовый), 279B10 (зеленый) и 279B12 (красный) на расстоянии 240 метров / пиксель
разрешающая способность. Ширина снимка 231 километр.Север находится на 47 ° по часовой стрелке от
верх.)
Офир Часма
Офир Часма — это большой желоб, простирающийся с запада на северо-запад, протяженностью около 100 км.
широкий. Часма граничит с обнесенными стенами скалами высотой 4 км.
вероятные разломы, проявляющие шпорово-балочную морфологию и гладкие участки.
Стены рассечены оползнями, образующими входящие потоки;
одна область (вверху слева) на северной стене показывает молодой оползень около
100 км шириной. Объем оползневого мусора более
В 1000 раз больше, чем от лавины обломков 18 мая 1980 г.
от горы Св.Хеленс. Продольные канавки на
считается, что передний план связан с дифференциальным сдвигом и поперечным
распространение с высокой скоростью. Оползень проходит между насыпями
внутренние слоистые отложения на полу разлома. (любезно предоставлено USGS)
Оползень в Valles Marineris
Хотя Долина Маринер возникла как тектоническая структура, она
были изменены другими процессами. На этом изображении показан крупный план
оползень на южной стене Валлес Маринер.Этот оползень
частично удален ободок кратера, который находится на прилегающем плато
в Валлес Маринер. Обратите внимание на текстуру оползневых отложений, где они
потекла по полу Валлес Маринер. Несколько отдельных слоев
можно увидеть в стенках желоба. Эти слои могут быть областями
особый химический состав или механические свойства марсианина
корочка. (Copyright Calvin J. Hamilton; подпись: LPI)
HST 3 Виды Марса в оппозиции
Эти снимки космического телескопа Хаббл предоставляют наиболее подробные и полные изображения.
глобальный охват Красной планеты, когда-либо виденной с Земли.Картины
были сделаны 25 февраля 1995 г., когда Марс находился на расстоянии 103
миллионов километров (65 миллионов миль). К удивлению исследователей,
Марс более облачный, чем в предыдущие годы. Это означает, что планета
холоднее и суше, потому что водяной пар в атмосфере замерзает до
образуют ледяные кристаллы. Три изображения показывают Фарсиду, Валлес.
Основные регионы Маринерис и Сыртис. (Источник: Филип Джеймс, Университет Толедо; Стивен Ли, Университет
Колорадо; и НАСА)
Источник оттока канала Рави Валлис
На этом изображении головы Рави Валлиса изображен 300-километровый (186-мильный)
длинный участок канала.Как и многие другие каналы, которые впадают в
северных равнин Марса, Рави Валлис берет свое начало в регионе
разрушенная и разрушенная («хаотическая») местность в пределах более древней планеты,
покрытое кратерами нагорье. Структуры в этих каналах указывают на то, что они
были вырезаны жидкой водой, движущейся с большой скоростью. Резкий
начало русла, без явных притоков, предполагает, что
вода была выпущена под большим давлением из-под замкнутого
слой мерзлого грунта.Когда эта вода была выпущена и утекала,
вышележащая поверхность обрушилась, что привело к разрушению и оседанию
показано здесь. На рис.
это изображение, соединенное каналом, пол которого был вымыт текущим
вода. Течение в этом канале было с запада на восток (слева направо).
Этот канал в конечном итоге соединяется с системой каналов, которые текли
на север, в бассейн Хрис. (Авторское право Calvin J.Гамильтон; Подпись: LPI)
Обтекаемые острова
Вода, прорезавшая каналы к северу и востоку от Валлеса.
Система каньона Маринерис обладала огромной эрозионной силой. Одно следствие
этой эрозии было образование обтекаемых островов, где вода
встретил препятствия на своем пути. На этом изображении показаны два обтекаемых
острова, образовавшиеся из-за того, что вода была отклонена двумя 8-10-километровыми
Кратеры диаметром (5-6 миль), лежащие у устья Ареса Валлис на Крисе.
Planitia.Вода текла с юга на север (снизу вверх по
изображение). Высота уступа, окружающего верхний остров, составляет около 400 м.
метров (1300 футов), в то время как обрыв, окружающий южный остров,
около 600 метров (2000 футов) в высоту. (Copyright Calvin J. Hamilton; подпись: LPI)
Valley Network
В отличие от элементов, показанных на двух изображениях выше, многие системы на Марсе
не предъявляют свидетельств катастрофического наводнения.Вместо этого они показывают
сходство с дренажными системами на Земле, где вода действует на
медленные темпы в течение длительных периодов времени. Как и на Земле, показанные каналы
здесь сливаются вместе, образуя большие каналы.
Однако эти долинные сети менее развиты, чем типичные наземные сети. дренажные системы, на марсианских примерах отсутствуют мелкомасштабные ручьи кормление в более крупные долины. Из-за отсутствия мелких потоков в сетях марсианской долины, считается, что долины были вырезаны в основном потоком грунтовых вод, а не стоком дождь.Хотя жидкая вода в настоящее время нестабильна на поверхности Марс, теоретические исследования показывают, что текущие грунтовые воды могут быть может образовывать сети долин, если вода протекает под защитным покров льда. В качестве альтернативы, поскольку сети долин ограничены относительно старых регионов Марса, их присутствие может указывать на то, что Марс когда-то в ранней истории был более теплым и влажным климатом. (Copyright Calvin J. Hamilton; подпись: LPI)
Южная полярная шапка
На этом изображении показана южная полярная шапка Марса вблизи
его минимальный размер около 400 километров (249 миль).Это состоит
в основном из замороженного углекислого газа. Эта крышка из углекислого газа никогда не тает
полностью. Лед кажется красноватым из-за скопившейся пыли.
включен в шапку. (любезно предоставлено НАСА)
Северная полярная шапка
Это изображение представляет собой наклонный вид северной полярной шапки Марса.
В отличие от южной полярной шапки, северная полярная шапка, вероятно, состоит из
водяного льда. (Авторские права Calvin J. Hamilton)
Полярный ламинат
Одним из открытий космического корабля Mariner 9 было то, что южный полярный
шапка Марса была сделана из тонких слоев или прослоек льда и осадков.Четыре
лет спустя, 10 октября 1976 года, космический корабль «Викинг-2» сделал этот снимок.
северной полярной шапки Марса. Видимое наслоение произошло в результате
пыль, переносимая ветром, оседает на полярной шапке. Поскольку колпачки испытывают климатические
вариации, они расширяются и сжимаются. Слои пылевого осадка имеют тенденцию к
толще у полюсов, где ледяные отложения остаются в течение более длительного
время. Толщина отложений указывает на то, что они образовались во время
циклические климатические изменения, а не годовые изменения.Когда лед отступает
из региона ветер обнажает слои, формирующие долины и уступы.
Формирование слоистых отложений сегодня — активный процесс. (Авторское право 1998 г. Кэлвин Дж. Гамильтон)
Dunefield
На этом изображении показано несколько типов дюн, которые встречаются на севере.
приполярное дюнное поле. На этом миниатюрном изображении показан разрез поперечной
дюны. На полном изображении слева есть поле траверсных дюн и
справа барханные дюны с переходной зоной между ними.Поперечный
дюны ориентированы перпендикулярно преобладающему направлению ветра. Они
длинные и линейные, и часто присоединяются к своему соседу под низким углом
Y-образный перекресток. Барханные дюны представляют собой курганы в форме полумесяца с
рожки, указывающие на ветер. Эти дюны сопоставимы по размерам с
самые большие дюны на Земле. (Авторские права Calvin J. Hamilton)
Местная пыльная буря
Местные пыльные бури относительно обычны на Марсе.Они, как правило, возникают в
области с высокими топографическими и / или высокими температурными градиентами (обычно вблизи
полярные шапки), где приземные ветры будут наиболее сильными. Этот шторм
протяженностью несколько сотен километров и находится недалеко от края
южной полярной шапки. Одни местные бури усиливаются, другие стихают. (Copyright Calvin J. Hamilton; подпись LPI)
Белая скала
На этом изображении показана менее известная, но необычная особенность Марса.Его обычно называют «Белая скала» . Белый элемент размыт
кратер заполнен, но точно не известно, как он образовался.
удовлетворительно объяснил. Белая Скала не была образована полярными
процессов, потому что он находится недалеко от экватора на
широта -8 градусов и долгота 355 градусов. Это было
изменено эоловой эрозией, показывая поперечные и
продольные эрозионные особенности. (Авторское право 1998 г. Кэлвин Дж. Гамильтон)
Марсианская атмосфера
Это наклонное изображение, сделанное космическим кораблем «Викинг».
показывает тонкую полосу марсианской атмосферы.Это изображение выглядит
к северо-востоку через бассейн Аргире. Бассейн Аргире составляет около 600 г.
километров в поперечнике с крутым ободом около 500 километров
по ширине. (Авторские права 1997 г. Кэлвин Дж. Гамильтон)
В следующей таблице указаны радиус, масса, расстояние. от центра планеты, первооткрывателя и даты открытия каждой из лун Марса:
| Луна | # | Радиус (км) | Масса (кг) | Расстояние (км) | Discoverer | Дата |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Фобос I | 5×10,8×9,4 | 1.08e + 16 | 9,380 | A. Холл | 1877 | |
| Deimos | II | 7,5×6,1×5,5 | 1.80e + 15 | 23,460 | A Зал | 1877 |
Битти, Дж. К. и А. Чайкин, ред. Новая солнечная система . Массачусетс: Sky Publishing, 3-е издание, 1990 г.
Карр М. Х. Поверхность Марса . Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен, 1981 г.
Кифер, Уолтер С., Аллан Х. Трейман и Стивен М. Клиффорд. Красный Планета: Обзор Марса — набор слайдов. Лунно-планетарный институт.
Матч Т. А., Арвидсон Р. Э., Хед Дж. У. III, Джонс К. Л. и Сондерс Р. С. Геология Марса. Princeton University Press, Принстон, 1976 г.
Уильямс, Стивен Х. Ветры Марса: Эолийская активность и Landforms — набор слайдов. Лунно-планетарный институт.
Знакомство с Марсом — Planetary Sciences, Inc.
Изображение Марса. Предоставлено:Smthsonian Марс — четвертая планета от Солнца и вторая самая маленькая планета в Солнечной системе. Названный в честь римского бога войны, он часто описывается как «Красная планета», поскольку оксид железа, преобладающий на его поверхности, придает ему красноватый оттенок.
Марс — планета земного типа с тонкой атмосферой, поверхность которой напоминает ударные кратеры Луны и вулканы, долины, пустыни и полярные ледяные шапки Земли.Период вращения и сезонные циклы Марса аналогичны земным, как и наклон, который порождает сезоны. На Марсе находится гора Олимп, вторая по высоте известная гора в Солнечной системе (самая высокая на планете), и Валлес-Маринер, один из крупнейших каньонов. Ровный бассейн Borealis в северном полушарии покрывает 40% планеты и может быть гигантским ударным объектом. У Марса есть два известных спутника, Фобос и Деймос, маленькие и неправильной формы.Это могут быть захваченные астероиды, подобные марсианскому троянскому астероиду 5261 Eureka.
До первого успешного облета Марса в 1965 году «Маринером-4» многие размышляли о наличии жидкой воды на поверхности планеты. Это было основано на наблюдаемых периодических изменениях светлых и темных пятен, особенно в полярных широтах, которые оказались морями и континентами; длинные темные полосы были интерпретированы некоторыми как ирригационные каналы для жидкой воды. Эти прямые линии позже были объяснены как оптические иллюзии, хотя геологические данные, собранные беспилотными миссиями, предполагают, что когда-то Марс имел крупномасштабное водное покрытие на своей поверхности.В 2005 году радиолокационные данные показали наличие большого количества водяного льда на полюсах и в средних широтах. Марсоход Spirit взял пробы химических соединений, содержащих молекулы воды, в марте 2007 года. Посадочный модуль Phoenix непосредственно взял пробы водяного льда в мелкой марсианской почве 31 июля 2008 года.
В настоящее время на Марсе находятся пять действующих космических кораблей: три на орбите — Mars Odyssey, Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter; и два на поверхности — марсоход «Оппортьюнити» и марсианская научная лаборатория «Кьюриосити».Несуществующие космические корабли на поверхности включают MER-A Spirit и несколько других инертных посадочных устройств и марсоходов, таких как посадочный модуль Phoenix, который завершил свою миссию в 2008 году. Наблюдения с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter выявили возможную проточную воду в самые теплые месяцы на Марсе.
Марс можно легко увидеть с Земли невооруженным глазом, как и его красноватый цвет. Его видимая величина достигает -3,0, что превосходит только Юпитер, Венера, Луна и Солнце. Оптические наземные телескопы обычно ограничиваются разрешением деталей размером около 300 км (186 миль) в поперечнике, когда Земля и Марс наиболее близки из-за атмосферы Земли.
|
| ||||||
| |||||||
| |||||||
|
| ||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
Могли ли люди заразить Марс жизнью?
В конце концов, люди ступят на Марс, неся с собой коктейль микробов, которые живут в наших телах и внутри них. Эти микробы, вероятно, тоже будут адаптироваться, видоизменяться и изменяться. И мы тоже можем у них поучиться. Они могут даже сделать жизнь на Марсе более терпимой для тех, кто туда отправится, поскольку уникальные геномы, адаптирующиеся к марсианской среде, можно секвенировать, передать обратно на Землю для дальнейшей характеристики, а затем использовать для лечения и исследований на обеих планетах.
Учитывая все запланированные марсианские миссии, мы находимся на пороге новой эры межпланетной биологии, где мы узнаем об адаптациях организма на одной планете и применим их к другой. Уроки эволюции и генетической адаптации вписаны в ДНК каждого организма, и марсианская среда не будет исключением. Марс напишет свое новое давление отбора на организмы, которые мы увидим, когда мы их упорядочим, открыв совершенно новый каталог эволюционной литературы.
Это не просто праздное любопытство, а скорее долг нашего вида по защите и сохранению всех остальных видов. Только люди понимают вымирание, и, таким образом, только люди могут предотвратить его, что применимо сегодня так же, как и в миллиарды лет, когда океаны Земли начинают кипеть, а планета становится слишком горячей для жизни. Когда мы начнем двигаться к другим звездам, неизбежно произойдет некоторая передача биологии человека и микробов, но в этом случае у нас не будет выбора.В конце концов, осторожное и ответственное поступательное заражение — единственный способ сохранить жизнь, и это шаг, который мы должны сделать в следующие 500 лет.
Эта статья была обновлена 13 мая 2021 года и содержит дополнительную информацию о процедурах планетарной защиты, используемых НАСА и во время миссии по возврату образцов с Марса. В более ранней версии неверно говорилось, что НАСА стерилизует компоненты космического корабля перед сборкой, и это было исправлено, поскольку процедуры планетарной защиты не требуют стерилизации отдельных компонентов.
–
* Кристофер Мейсон — профессор геномики, физиологии и биофизики в Weill Cornell Medicine, Корнельский университет. Он исследует молекулярные и генетические эффекты длительного полета человека в космос на НАСА и других астронавтов, а также разрабатывает новые типы клеток для лечения рака и является автором новой книги, опубликованной MIT Press — The Next 500 Годы: инженерная жизнь для достижения новых миров.
–
Присоединяйтесь к миллиону будущих поклонников, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter или Instagram .
Если вам понравился этот рассказ, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com , которая называется «Основной список». Тщательно подобранная подборка историй из BBC Future, Culture, Worklife и Travel, которые доставляются на ваш почтовый ящик каждую пятницу.
Марс (Планета) — обзор
2.3 Формирование планет и глобальная структура
Как и другие планеты, Марс образовался из материалов, которые конденсировались из ранней солнечной туманности, диска газа и пыли, окружавшего раннее Солнце.Считается, что класс метеоритов, называемых углеродистыми хондритами, которые по составу почти идентичны фотосфере Солнца, очень напоминает по составу раннюю туманность. Радиоизотопы датируют образование туманности 4,567 миллиарда лет назад. Планеты образовывались, когда пыль и газ собирались в отдельные тела, а гравитационное притяжение способствовало росту более крупных тел над более мелкими телами. Судя по данным короткоживущих радиоизотопов, Марс образовался удивительно быстро.Высокая скорость аккреции привела к глобальному таянию, которое позволило осесть тяжелые богатые железом расплавы в центре планеты, чтобы сформировать ядро, отделенное от богатой силикатами мантии. Во время этого процесса дифференциации сидерофильные элементы (те, которые растворяются преимущественно в богатых железом расплавах по сравнению с сосуществующими богатыми силикатами расплавами) истощались в мантии и обогащались в ядре. Это позволяет датировать формирование ядра, поскольку в мантии присутствуют дочерние продукты некоторых короткоживущих, сильно сидерофильных элементов, на что указывает состав марсианских метеоритов.Например, 182 Hf распадается до 182 Вт с периодом полураспада 9 млн лет. W очень сидерофил, поэтому в основном должен проникать в ядро, но в мантии имеется избыток 182 Вт, что означает, что не весь Hf распался до образования ядра. Это и другие изотопные свидетельства указывают на то, что ядро сформировалось в пределах 20 млн лет после образования элементов, составляющих Солнечную систему. Изотопные данные указывают на то, что некоторая кора образовалась очень рано, но эта новая кора продолжала формироваться на протяжении всей истории Марса, о чем свидетельствуют вулканы и обширные вулканические равнины.
Предполагается, что ядро Земли богато железом из (1) плотности ядра, рассчитанной из размера ядра и момента инерции планеты , (2) компьютерных моделей общего состава Земли и сравнения с состав хондритовых метеоритов, из которых образовалась Земля, и (3) обеднение сидерофильных элементов в породах мантийного происхождения по сравнению с хондритовыми метеоритами. Аналогичные рассуждения можно использовать для Марса, за исключением того, что, хотя размер ядра Земли точно известен из сейсмических данных, размер ядра Марса должен быть выведен косвенно.По наилучшей оценке, радиус ядра составляет от 1300 до 1500 км. Кроме того, ядро Марса может быть более богатым серой, чем ядро Земли, потому что мантия Марса более обеднена халькофильными элементами (теми, которые предпочтительно растворяются в расплавах, богатых серой), чем мантия Земли.
Одним из наиболее удивительных результатов миссии Mars Global Surveyor стало открытие крупных магнитных аномалий в коре, несмотря на отсутствие глобального планетарного магнитного поля сегодня. Их присутствие указывает на то, что на Марсе в прошлом было магнитное поле, но когда-то оно отключилось.Размер аномалий предполагает, что они должны происходить из источников во внешних от нескольких десятков до нескольких десятков километров земной коры и что их намагниченность на порядок выше, чем намагниченность, обычно встречающаяся в земных породах. Аномалии, вероятно, образовались, когда породы, содержащие магниточувствительные железосодержащие минералы, кристаллизовались в присутствии сильного магнитного поля. Большинство аномалий, и все самые крупные, находятся на южном нагорье.Они особенно заметны по обе стороны от 180 ° долготы, где есть несколько широких полос с востока на запад. Одна из интерпретаций линейных аномалий заключается в том, что они возникают в результате нагнетания даек или скоплений даек шириной несколько десятков и сотен километров в присутствии сильного магнитного поля. Вокруг самых молодых бассейнов с сильными ударами (Утопия, Эллада, Исидис и Аргир) аномалии в основном отсутствуют. Самое простое объяснение состоит в том, что при образовании этих бассейнов больше не было магнитного поля, формирование бассейнов расплавилось и сбросило / уничтожило любые ранее существовавшие аномалии, и не образовалось новых, когда затронутые материалы охлаждались после событий формирования бассейнов.Возраст бассейнов неизвестен, но, по аналогии с Луной, они, вероятно, образовались к концу так называемого периода поздней тяжелой бомбардировки в истории формирования Солнечной системы, около 3,8–4 млрд лет назад. Таким образом, магнитное поле могло отключиться около 4 млрд лет назад.
Магнитное поле Земли создается конвекцией внутри ее ядра. Ранняя динамо-машина Mars , вероятно, имела аналогичную причину. Возможные причины прекращения работы динамо — потеря тепла в ядре, затвердевание большей части ядра и / или изменения режима мантийной конвекции.Намагниченность минералов в карбонатах возрастом от 3,9 до 4,1 млрд лет в марсианском метеорите ALH84001 предполагает, что в то время все еще существовало магнитное поле. Если это правда, это означает, что Марс обладал магнитным полем в течение первых 500 млн. Лет своей истории и что поле отключилось около 4 млрд. Лет назад, как раз перед формированием самых молодых ударных бассейнов.
Подобно мантии Земли, мантия Марса имеет хондритовый состав, за исключением обеднения сидерофильных и халькофильных элементов, как отмечалось выше, и истощения летучих элементов, которые были бы в значительной степени потеряны изнутри во время ранней фазы глобального таяния.Он состоит в основном из силикатов железа и магния. Одно различие между мантией двух планет, которое предполагает состав марсианских метеоритов, заключается в том, что отношение Fe / Mg выше в мантии Марса.
Кора Марса, по-видимому, представляет собой вытяжку из расплава мантии и имеет в основном базальтовый состав. Толщина земной коры значительно варьируется, от 5 до 100 км, как оценивается на основе соотношений между глобальным гравитационным полем и глобальной топографией.Самая толстая кора находится под высоко расположенной кратерированной местностью в южном полушарии, а самая тонкая — под большими ударными бассейнами Исидиды и Эллады.