Путешествие по нашей вселенной: МАРС

Диаметр: 6 780 км;

Площадь пов-ти: 144 800 000 км²;

Объем: 1,63×10¹¹ км³ ;
Масса: 0,64×10²⁴ кг ;
Плотность: 3933 кг/ м³;
Период вращения: 24 ч. 39 мин. 36 с;
Период обращения: 687 суток;
Расстояние от Солнца: 228 млн. км;
Мин. расстояние от Земли: 55,76 млн. км;
Орбитальная скорость: 24,13 км/ с;
Экваториальная скорость: 868,2 км/ ч;
Длина по экватору: 21 290 км;
Наклон орбиты: 5,65°;
Ускор. свободного падения: 3,71 м/с²;
Спутники: Фобос и Деймос;

Еще в глубокой древности люди обратили внимание на ярко-оранжевую звезду, которая время от времени сияла на небосклоне. Древние египтяне и жители Вавилона называли ее просто красной звездой. Пифагор стал именовать ее Пирей, что означает пламенный. У многих народов красный цвет планеты ассоциировался с кровью. В древнюю эпоху, когда мало, что было известно и исследовано, все необъяснимые явления человечество олицетворяло с божеством и сверхъестественными силами. Так например во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли планету Марс «Фаэтон», что означает «блистающий, лучезарный», Аристотель (IV в. до н.э.) именовал ее «Аресом» по имени бога войны. У многих народов Марс считался планетой-предвестницей несчастий и отождествлялась с богами войны Нергалом, Варахой, Веретрангой, Вархраном.

Впрочем и для современного человека Красная планета - отличается от остальных. Это единственное место во всей Солнечной системе по условиям и климатом сильно схожей с земными. На планете также присутствует атмосфера, правда для Земных организмов она сильно разряженная, более менее умеренный климат. Воздух почти целиком состоит из углекислого газа. как и на молодой Земле в период ее формирования. Глядя на фотографии поверхности Марса, заснятые марсоходами, даже невозможно сразу сказать, что эти снимки сделаны на другой планете, а не на Земле. Современная "кровавая планета" напоминают нашу Землю несколько миллиардов лет назад. К условиям на Марсе даже могла бы приспособится какая нибудь биологическая жизнь. Если бы не одна особенность - учеными и астрономами на поверхности Марса не было найдено ни одной капельки жидкой воды. А как известно вода - двигатель прогресса и без нее зарождение жизни невозможно.

К еще одному сходству Земли и Марса можно отнести продолжительность суток. Марсианский день и ночь длятся лишь на 40 минут больше чем земные сутки, кроме того наклон оси Марса составляет 25,19°, а земной — 23,44°. Это дает основание полагать, что на планете, как и на Земле есть смена времён года, хотя она и происходит почти в два раза дольше, поскольку марсианский год в 1,88 раза длиннее земного. Также почва марсианского грунта по соотношению химических элементов близка к земной, ученые предполагают, что теоретически на марсианской почве можно было бы выращивать растения.

Порой марсианские окрестности поражают из-за своей схожести с земными пейзажами.
Например такой снимок вполне можно было запечетлеть на Земле в околоэкваториальных
районах (пустынях). Эта фотография была заснята с борта марсохода Spirit,
спущенного на поверхность планеты в 2004 году

Марс — четвёртая планета по удалённости от Солнца и седьмая по размерам из всех планет в Солнечной системы. Ее масса составляет 0,64×10²⁴ кг или 10,7 % массы Земли. На Марсе присутствует твердая поверхность, а значит она относится к планетам Земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс). Красная планета описывает полное круговое вращение вокруг Солнца за 687 суток. Этот период времени называется марсианским годом, который как видно почти в два раза больше земного. Путь солнечного света до Марса составляет всего 12 мин и 40 с (до Земли - 8 мин. 20 сек.), т.е расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км (1,52 а.е). Орбита Марса довольно сильно вытянутая, поэтому расстояние от него до Земли заметно меняется в периоды между противостояниями (когда Земля расположена точно между Марсом и Солцем) и колеблется от 55,8 млн км до 401 млн. км (когда звезда Солнце находится строго между Марсом и Землей).

Орбитальная скорость вращения Марса по сравнению с Землей такова, что марсианское противостояние повторяется каждые 26 месяцев. В течении того месяца, когда происходит это явление, и в последующие три месяца Марс пересекает меридиан близ полуночи, таким образом в это время на небосклоне можно заметить довольно крупную "звезду", по блеску, соперничающую с Венерой и Юпитером. Этой "звездой" и будет Марс. Именно в эти периоды времени, когда планета максимально просматривалась с Земли, еще в 1887 году американским астрономом Асаф Холлом, было открыто два естественных спутника "кровавой планеты" - Фобос и Деймос. Тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли сумел объяснить причины появления темных пятен на поверхности Марса, называя их "морями" и "заливами" - а ущелья между ними - марсианскими каналами. Якобы давно, по этим каналам протекала вода, которая впадала в марсианские моря и океаны, по объему сравнимых с земными. Этим он мотивировал главные причины возникновения столь удивительного рельефа.

Противостояние - астрономическое явление, при котором центр небесного тела

одновременно совпадает с центром планеты, относительно которого наблюдается

это явление и центром звезды (Солнца). При таком расположении расстояния между

Марсом и Землей будет минимальное - 55,76 млн. км

Противостояние Марса, наблюдаемое в полночь 26 августа 2003 года

Атмосфера и климат

     Современный Марс - землеподобная планета с очень тонкой атмосферой, толщина которой составляет не более 110 км. В отличии от Земли, Красная планета, как и Венера, не имеет собственного магнитного поля и поэтому солнечный ветер постепенно сдувает их атмосферы в космос. Возможно через несколько миллиардов лет марсианская атмосфера будет полностью рассеяна в космическое пространство и планета превратится в независимое округлое каменное тело, как и Меркурий. Но если представить изменение атмосферы в обратном времени, то значит в прошлом ее слои имели большую толщину, нежели сейчас. А это значит, вес небосклона на поверхности Марса значительно отличался. Давление было выше и достаточное для поддержания воды в жидком состоянии. Поверхность планеты была наводнена океанами и морями, в них могли обитать своеобразные рыбы или другие подводные организмы. Так же на Марсе вполне возможно выращивать растения. Поскольку атмосфера на 95 % состоит из углекислого газа мог бы начаться процесс фотосинтеза, в результате которого растения будут постепенно поглощать углекислый газ и выделять при этом кислород. А с появлением кислорода появится и полноценная жизнь, не отличающаяся от Земной. Но все же как бы там не было в прошлом, настоящий Марс не пригоден для жизни.
   Атмосфера Марса очень разряженная. На поверхности давление составляет в среднем всего 0,9кПа (это в 110 раз меньше атмосферного давления Земли). Марсианское давление эквивалентно давлению в средних слоях атмосферы Земли на высоте несколько десятков километров над уровнем моря. Что произойдет с человеком, оказавшимся на земле Красной планеты без специальных костюмов и скафандров? Вероятнее всего произойдет испарение водяной жидкости в мягких тканях человека. Т.е вода, из которой человек состоит на 70 %, начнет превращаться в водяной пар и испарятся с кожи человека. В первые секунды, в следствии адреналина, повысится сердечная активность - увеличится сердцебиение. Затем кожные ткани могут раздуться, что повлечет к увеличению всего объема человека. Ну и в конечном итоге, если он не спрячется в среду с нормальным давлением, то произойдет остановка сердца. Кроме того, в некоторых районах планеты тело человека может подвергнуться слишком низкой температуре. Поэтому одного кислородного баллона будет мало. Необходим обязательно объемный костюм или скафандр с искусственно закаченным в него воздухом или другим газом, для поддержания нужного давления.
    Воздушная оболочка Марса по составу сильно напоминает атмосферу Венеры и состоит на 95 % из углекислого газа. Около 4 % приходится на долю азота и аргона. Содержание кислорода и водяного пара в марсианской атмосфере меньше 1 %.

Водяной пар в атмосфере Марса содержится в маленьких количествах.

Однако при низких давлении и температуре он находится в состоянии

близком к насыщению и часто собирается в небольшие облака

Закат на Марсе - одно из красивых явлений на планете

Климат на Марсе, как и на Земле, носит сезонный характер. В летние времена при наиболее благоприятных условиях, в полдень воздух может прогреться до +20°C - вполне благоприятная температура для Земных жителей. Однако в самые холодные зимние ночи мороз может достигать до −150 °C. Такой скачок температур обуславливается крайне разряженной атмосферой Марса, которая не способна долго удерживать тепло. Средняя температура воздуха на планете колеблется от −40 °C до −50°C. Ветра над поверхностью достаточно агрессивные, их скорость может достигать до 100 м/с. Малая сила притяжения, которая на Марсе в 2,6 раз слабее чем на Земле, позволяет даже разряженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли. Попадая в такие пылевые воронки, даже человека могло бы поднять с земли и подбросить на большую высоту. Именно поэтому марсианские роботы и марсоходы стараются избегать такие пылевые бури. Одна из-таких бурь была зафиксирована зондом "Маринер-9". Она бушевала с сентября 1971 по январь 1972 года, подняв в атмосферу на высоту более 10 км около миллиарда тонн пыли.

В холодное время на поверхности красной планеты может образовываться светлый иней. Над низинами — каньонами, долинами — и на дне кратеров в холодное время суток часто стоят туманы. Зимой 1979 г. в районе посадки "Викинга-2" выпал тонкий слой снега, который пролежал несколько месяцев. Полярные области, отдаленные от экватора планеты, куда проникает наименьшее количество солнечного тепла, представляют из себя заледенелые горы, так называемые полярные шапки. Они состоят из замершей воды и углекислого газа. Толщина таких полярных залединений может варьироваться от 1 метра и достигать до 4 км. Кстати климат в полярных областях Марса очень схож с земным климатом в Антарктиде.

Снимок сделан с борта аппарата "Викинг-2. На поверхности заметен тонкий слой

снега, который выпал в 1979 году и пролежал там несколько месяцев.

Пылевые бури на Марсе очень напоминают Земные смерчи. Такие ветра

способны поднять в воздух на большую высоту много миллионов

тонн горной породы и удерживать ее там длительное время

Внутреннее строение

Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что "кровавая планета" состоит из коры со средней толщиной 50 км (и максимальной до 130 км), силикатной мантии толщиной 1800 км и ядра радиусом 1480 км. В центре Марса расположено ядро, которое имеет радиус до половины радиуса планеты. Плотность в центре планеты должна достигать 8500 кг/м³. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью 14—17 % серы, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли. Поверхностная кора Марса состоит в основном из базальта. Предполагается, что 4 млрд. лет назад в следствии столкновения красной планеты с крупным небесным телом произошла остановка вращения ядра. А вместе с этим было утеряно почти все магнитное поле вокруг планеты. В настоящее время солнечный ветер практически беспрепятственно проникает в атмосферу Марса, и многие из фотохимических реакций под действием солнечной радиации, которые на Земле происходят в ионосфере и выше, на Марсе могут наблюдаться практически у самой его поверхности. Все же космическими аппаратами серии "Марс" было установлено наличие у планеты собственного, хотя и очень слабого магнитного поля.

Внутренне строение Марса
Ядро - 1480 км;
Жидкая мантия - 1800 км;
Кора - 50-130 км

Внутренний разрез планет земной группы

Поверхность и рельеф

На первый взгляд поверхность Марса сильно смахивает на лунную. Однако на самом деле его рельеф отличается большим разнообразием. На протяжении долгих лет истории Марса его поверхность подвергалась различным природным явлениям, такими как извержение вулканов и марсотрясение. Две трети поверхности Марса занимают светлые области, получившие название материков, около трети — тёмные участки, называемые морями. Их еще называют темными пятнами. История возникновения таких пятен на поверхности Марса всегда оставалась темой для размышления среди ученых и астрономов. некоторые утверждают, что когда то давно такие участки были заполнены морями и океанами, другие же предполагают, что они покрыты растительностью. Все же большинство ученых утверждают, что темные пятна, наблюдаемые с телескопов и космических зондов - это просто участки, с которых, в силу их рельефа, легко выдувается пыль. Крупномасштабные снимки показывают, что на самом деле, тёмные участки состоят из групп тёмных полос и пятен, связанных с кратерами, холмами и другими препятствиями на пути ветров.

Полушария Марса довольно сильно различаются по характеру поверхности. В южном полушарии поверхность находится на 1—2 км над средним уровнем и густо усеяна кратерами. Эта часть Марса напоминает лунные материки. На севере большая часть поверхности находится ниже среднего уровня, здесь мало кратеров, и основную часть занимают относительно гладкие равнины, вероятно, образовавшиеся в результате затопления лавой и эрозии.

В северном полушарии, помимо обширных вулканических равнин, находятся две области крупных вулканов — Фарсида и Элизий. Фарсида — обширная вулканическая равнина протяжённостью 2000 км, достигающая высоты 10 км над средним уровнем. На краю Фарсиды находится самая высокая не то, что на Марсе, а и на всей Солнечной системе гора Олимп, которая в 3,5 раза больше самой высокой вершины Земли – горы Эверест. Ее высота составляет около 24 км над средним уровнем марсианской поверхности. Диаметр основания этой горы достигает 550 км, а сама вершина увенчана огромным 60-ти километровым кратером.

Долина Маринер - один из самых больших каньонов в Солнечной системе.

Ее ширина составляет 400 км, а глубина около 8 км

Вулкан Олимп - самая высокая поверхностная вершина во всей
Солнечной системе. На рисунке показано сравнение высоты Олимпа
с высотами самых высоких гор на Земле

Обзор марсианской поверхности с десяти километровой высоты. По таким
каналам возможно когда то текла вода, образовывая марсианские реки

Участок кратера Гусев, названный в честь русского астронома Матвеева Гусева.

Диаметр кратера составляет около 170 км. Его изучение поручилось марсоходу

Spirit с борта которого и был сделан снимок

Земной гость на Красной планете

Исследование Марса началось давно, ещё 3,5 тысячи лет назад, в Древнем Египте. Первые подробные отчеты о положении Марса были составлены вавилонскими астрономами, которые разработали ряд математических методов для предсказания положения планеты.В 1659 году Франческо Фонтана, рассматривая Марс в телескоп, сделал первый рисунок планеты. Он изобразил чёрное пятно в центре чётко очерченной сферы. В 1888 году Джованни Скиапарелли, учившийся в России, дал первые имена отдельным деталям поверхности: моря Афродиты, Эритрейское, Адриатическое, Киммерийское; озёра Солнца, Лунное и Феникс.

Наиболее эффективные изучения Марса начались со второй половины ХХ столетия. В июле 1965 американский корабль «Маринер-4» прошел в 9846 километрах от Марса, став первым космическим аппаратом, передавшим фотографии этой планеты. На данных фотографиях Марс предстал безжизненной планетой с поверхностью, усеянной кратерами. А следующий из аппаратов сирии "Маринер" Маринер-9, запущенный с поверхности Земли в 1971 году стал первым искусственным спутником Марса, посланного с целью детального изучения атмосферы планеты.

Ракетоноситель для запуска аппарата
Маринер-9- первого искусственного спутника Марса

На Марс было послано много космических аппаратов. Самые известные из них: Викинги, Маринеры, Марс (серия советских космических аппаратов), Марс Глобал Сервейор, марсоходы Соджонер (1997 год), Спирит и Опортьюнити (оба — с 2004 года и до сих пор) и др.Основными задачами изучения Марса с орбиты искусственных спутников в 1970-е годы являлось определение характеристик атмосферы и фотографирование поверхности. Было предусмотрено изучение магнитного и гравитационного полей планеты, её тепловых характеристик, рельефа и прочего, для чего были запущены советские автоматические межпланетные станции Марс-2 и «Марс-3

Революция в плане изучения Красной планеты началось с 6 июля 1997 года когда на твердую почву четвертой от Солнца планеты был спущен первый автоматический передвижной марсоход Марс Пасфайндер, который был оборудован тремя панелями солнечных батарей общей площадью 2,8 м², обеспечивающих мощность 1,2 кВт за счет солнечной энергии. Одним из удачных космических аппаратов для исследования был марсоход Спирит, запущенный 10 июня 2003 года и доставлен на планету в январе 2004. Изначально планировалось, что марсоход сможет проработать не более 90 дней, однако лишь 10 июля 2010 исследователями не удалось связаться с аппаратом. Тем самым он прослужил 6.5 лет. До сих пор НАСА делает попытки связаться со Спиритом, однако пока без результатно. Наибольшие надежды ученые возлагают на марсоход Оппортъюнити, который, как и свой собрат, был запущен в 2004 году. В данное время аппарат исследуют кратер Индевор диаметром 22 км, изучение которого должно дать новые данные касательно минералов, образовавшихся с участием воды.

Сейчас научно-исследовательская корпорация НАСА разрабатывает новый проект, касающийся исследования Марса. Этот проект носит название "Столетний космический корабль". Его основа заложено в том, чтобы отправлять людей на Марс безвозвратно с целью обоснование колонизации планеты (т.е заселение людей на Красную Планеты). Первых Земных марсиан планируют отправить в 2030 году.