Внимателен наблюдател, поглеждайки в звездното небе, може да види малко червеникаво закръглено петно. Този обект привлича вниманието със загадъчност и безмилостна надежда - да намери самата „нишка”, която ще разкрие големите тайни на Вселената.
Параметри на планетата
Първите известни наблюдения на небесния съсед бяха извършени по времето на фараоните в Египет, една и половина хиляди години преди Христа. Древните астрономи успяват да открият "обратното" движение на планетата и да определят мястото й в хоризонта между Земята, астероидния пояс и Юпитер.
Марс е една от планетите на Слънчевата система, разположена в четвъртата й орбита, непосредствено след Земята. Размерите му:
- радиус - 3396 километра (53% от радиуса на нашата планета);
- дължината на екватора е 21344 км;
- повърхностна площ от 144,37 милиона квадратни километра (28,3% от земната повърхност).
Масата на Червената планета е 6,4171 × 1020 тона, което е 10,7% от количеството на земното вещество. По размери той е на седмо място сред спътниците на светилото ни.
Марс се върти около Слънцето по елиптична орбита с много значителна ексцентричност 0.0934. Ето защо разстоянието между тях се променя с 42,6 милиона километра през периода на циркулация. Тези небесни тела вече се приближават, след което се отдалечават едно от друго.
Редица физически параметри
- Средната плътност на марсианската почва е 3930 кг на кубичен метър. Това е по-малко от дела на това, което е под краката ни, с 28,7%.
- Диапазонът на температурните колебания в атмосферата на Марс достига 188 ° С. Зимният студ достига -153 ° C; през лятото повърхността може да се загрее, достигайки + 35 ° C.
- Тяло в състояние на свободно падане ще изпита ускорение, 3,711 m / s в секунда, което се равнява на 0,378 g.
- Атмосферата на планетата е много тънка, магнитното поле е слабо.
- Оста на Марс е наклонена под ъгъл 25,2 градуса. Следователно пролетта замества зимата, лятото - есента.
Структура
Структурата на Марс е класическа планета.
Структурата на Марс е такава, че центърът е много по-плътен от околните слоеве. Що се отнася до кора и мантия, тогава, както се вижда от масата, те са два пъти по-леки. Средната плътност на планетата показва нейната скалиста структура.
Химичен състав
- Кора: 21% силиций, 12,7% желязо, 3,1% сяра.
- Мантията е наситена със сулфурово желязо. Съдържанието на метално желязо е ниско.
- Ядрото се състои главно от желязо и сяра.
Орбита и въртене
Планетата се върти около Слънцето в удължена елиптична орбита със скорост 24 км / сек. Следователно разстоянието между тях варира от 206,6 до 249,2 милиона километра. Периодът на циркулация е 687 земни дни или 1,88 години. Марсианският ден - „солите“ са с 37,5-40 минути по-дълги от нашите.
Планетата дължи такива орбитални параметри на гравитационните сили на своите космически съседи. Според учените по-рано Марс е имал по-закръглена орбита. Може би дори с по-малко ексцентричност от орбитата на Земята.
Оста на Марс е наклонена с 25.9-25.19 градуса, така че сезоните да успеят един друг. Въпреки че продължителността им е различна. Например в Северното полукълбо топлият сезон (пролет плюс лято) продължава 371 зол.
Интересен факт: през нощта на Марс бушуват виелици. Поривите на вятъра вдигат падащи снежинки, създавайки истински бури.
Температура на Марс
Поради липсата на приличен слой от атмосферата повърхността на планетата, следваща Земята на изхода от Слънчевата система и следователно по-малко нагрявана, е много охладена. Средната годишна температура варира: - 50 °; - 60 ° C. Има факти за затопляне на полюсите и екватора до + 35 ° C. Но това не променя общата метеорологична картина.
Атмосфера
Имайки предвид нашия космически съсед като потенциален собственик на условията на живот, учените внимателно изучиха неговата атмосфера. Оказа се много интересни неща.Но, както често се случва в науката, трябваше да се изоставят редица оптимистични прогнози. И затова.
Атмосферата на планетата е изключително разредена - 1% от атмосферното налягане на Земята. На нашата планета, за да постигнете марсиански условия (по отношение на силата на колоната газ-въздух), трябва да изкачите 35 километра.
Газовата обвивка на Марс е 95% въглероден диоксид, но поради тънкостта си парниковият ефект не се наблюдава на планетата. Обаче има вода. Въпреки че не е в течно състояние. Огромни полярни „капачки“ H2O насищат въздуха с водна пара. Изследователите са уверени, че ще намерят „морето“ вътре в планетата. Може би дори на плитки дълбочини.
Интересното е, че тънък слой от атмосферата на Марс определя доста сухоземни климатични условия. Там също духат ветрове, прахови бури метят; има мъгли и страшни студове (понякога до една и половина градуса по Целзий).
Атмосфера тече
Съвсем наскоро основната хипотеза за изтичане на атмосфера от повърхността на Червената планета беше недоказаният факт на сблъсък с космическо тяло. Времето направи свои корекции. През 2013 г. междупланетната станция MAVEN проведе сонда на Марс. В резултат на изследванията е разкрито много.
Преди милиарди години планетата беше топла и влажна. Имаше резервоари, които много добре можеха да станат местообитание на живи същества. Преди 4,2 милиарда години по неизвестни причини Марс загуби магнитно поле. Атмосфера изтече в космоса. Тя продължава и днес. Вярно, при много по-ниска скорост - 100 грама в секунда.
По време на слънчевите бури, под влияние на потоците на слънчевия вятър, процесът на загуба на газовия слой се увеличава значително.
Ако не се случат промени, след няколко милиарда години атмосферата на нашия съсед в космоса ще изчезне.
Повърхност на Марс
За цялото време на наблюдение и практически изследвания на повърхността на Червената планета се е натрупала богата история. Струва си да спрете на етапите му.
История на наблюденията на Марс и оптични илюзии
Канали на Марс
XIX век Началото на мащабни астрономически наблюдения. Италианският учен Джовани Шиапарели твърди съществуването на канали, заобикалящи планетата. Теорията е широко подкрепена от академичните среди. Карта на Марс беше изпъстрена със стотици тънки линии със звучни имена.
Най-интересното е, че появата на такива геометрични структури се обясняваше с интелигентната инженерна дейност на извънземните. "Активните марсианци използват стопителната вода на полярните ледници за своите икономически дейности." Днес това твърдение предизвиква само усмивка и тогава дори почтени учени споделят подобна гледна точка.
Наистина има обекти на нашата небесна съседка, наподобяващи прави линии, но с лека оптична резолюция на телескопите. През 1971-1972 г. космическият кораб "Маринър-9" с ясните си изображения, покриващи 85% от повърхността, разсея тази интересна оптична илюзия.
Сфинкс на Марс
Но след това дойде ново съобщение. Шокирането е още по-силно. „Човешко лице“, „Сфинкс“ - които само бездействащите любители на научната фантастика и „пържените“ факти не измислиха.
Една обикновена купчина камъни, заснети от станцията „Викинг-1“ през 1976 г. Отново с ниска оптична разделителна способност, допълнена от игра на светлинна гама и въображаеми личности, които искат да виждат следи от извънземен ум навсякъде.
Ледени полярни шапки
Едно от приликите във физическите и климатичните процеси, протичащи на Земята и Марс, е наличието на ледени "континенти" в полярните райони.
Полярните шапки преживяват сезонни промени. Ако северът се увеличава, тогава югът намалява и обратно. Диаметърът на стабилната част на „шапка“ на Северния полюс достига 1000 км. Дебелината на ледената кора достига 3,7 км. Максималният „подгъване на шапки“ достига 50 градуса от южната или северната ширина на Марс.
Интересното е, че южната полярна капачка започва да „дими“ при нагряване. Във връзка с пролетното топене има особени гейзери, които излъчват потоци въглероден диоксид в атмосферата на планетата, заедно с пясък, прах и мръсотия.
"Моря" и "континенти"
Червената планета има любопитна особеност: значителна разлика в геоложката структура на районите, простиращи се на юг и север от екватора. В южната част на хълма доминират, има много кратери. По-тъмно е - „моретата“. Северната част, напротив: гладка светлина и ниска - "континенти".
Каква е причината за такава поразителна разлика, не се знае. Експертите смятат, че това може да се случи поради изместване на литосферните плочи или поради космическа катастрофа.
Сухи "реки" и дълбоки кладенци
С оборудването на процеса на изследване на повърхността на Марсиан със специално оборудване се появяват следните доказателства за работата на неговите водни ресурси:
- Сухи речни корита.
- Речни канали, стърчащи над земята.
- Делта на реката в района на кратера Eberswalde, обхващаща 115 km2. Дължината на канала надвишава 60 км.
- Минерали, образувани от вода.
- Ледени отлагания.
- Свежи следи от солена вода.
- Останките от изсъхнал воден поток.
- Водолечени камъни.
- Езеро под лед, разположено под леден слой дълбочина 1,5 км.
Интересен факт: на Марс са открити широки и дълбоки кладенци. С диаметър и дължина повече от 100 метра.
Почвата
Без да навлизаме в геоложки и химически подробности, можем уверено да кажем, че „Марсианската почва е подходяща за селскостопанска употреба“. Това е мнението, изразено от американския специалист S. Cunaves, след поредица от лабораторни изследвания. Налични са всички необходими компоненти за живота на култивираните растения в почвата.
Интересен факт: Може би най-значимото, забележително събитие в космическите изследвания беше получаването на вода от марсианска почва от землището на Феникс през 2008 г.
Защо Марс се нарича така?
Марс получи името си в чест на римския бог на войната, заради червения цвят. Този нюанс наистина предизвиква асоциации на ожесточени битки и безпощадни битки.
Интересно е да проследим как и в чия чест те са наричали планетата в древността:
- Египет - „Дашр планина” (Червени планини).
- Евреи - „Маадим“ (изчервен).
- Вавилон - "Нергал" (бог на злото и подземния свят, звезда на смъртта).
- Индия - "Мангала" (бог на войната).
- Гърция - „Арес“ (бог на войната) или „Пирой“ (огнена).
По-късно и двата спътника на планетата получиха имената на синовете на Арес: „Фобос“ (страх) и „Деймос“ (ужас). Не само това: най-успешното време за започване на война според древните римски канони е март. Ясно е откъде идва името на първия пролетен месец.
Защо Марс е червен?
Причината за червеникавия оттенък на планетата е железен оксид. Просто: ръжда, която съставлява по-голямата част от праха. Тя покрива Марс със слой от няколко милиметра до два метра (Tharsis Highlands). Железният оксид с помощта на ветрове, създаващи възходящи въздушни течения, се издига в атмосферата. То се вижда от космоса.
Всъщност повърхността на Марс има цял спектър от цветове: жълто, кафяво, златисто, кафяво, червено, зелено. Всичко зависи от химичния състав на почвата.
Спектралният анализ, извършен от оборудването, инсталирано на междупланетната космическа станция Марс Експрес, даде изчерпателен отговор на гатанка, преследвала най-добрите умове на човечеството в продължение на хиляди години.
Буря на Марс
Малкият размер на Марс, тънък слой от атмосферата, много ниско налягане - заедно водят до постоянната поява на ветрове. Планетата е непрекъснато раздута от мощни потоци, летящи със скорост, достигаща - 100 м / сек. Те достигат максимум в началото на лятото, поради огромната температурна разлика между Северното и Южното полукълбо.
Огромни потоци прах, слабо задържани от гравитацията, участват в процеса на появата на марсианските бури.Силата на въздушните вихри, обикалящи повърхността на астрономически съсед, надхвърля всички известни граници. Когато се гледа от космоса, се виждат само жълти облаци, които обгръщат цялата планета.
Условията на "живота" на прашните бури варират от 50 до 100 дни. Понякога по време на преминаването на перихелион (точката на орбитата, най-близка до Слънцето), явлението придобива глобален характер. Това се случва много по-често от очакваното. Веднъж през 1,88 земни години.
Прашни торнадо
Има още едно интересно явление, което наподобява земно торнадо. Прашни торнадо, наричани иначе „праши дяволи“. Те са кули с прах, издухвайки атмосферата със своите вихрови течения, а с нея газове и вода от повърхността на Марс. Броят на тези вертикално неистово въртящи се потоци възлиза на милиони: един квадратен километър от района поражда торнадо на всеки няколко секунди.
Всичко би било наред, но бури и торнадо поради триене на прах създават изхвърляне на статично електричество, което се отразява неблагоприятно на техническите устройства. По време на природни бедствия малки пясъци могат да навлязат в оборудването. Те също така покриват, „залепват“ работните повърхности на слънчеви панели и оптични устройства, като по този начин блокират работата на изследователското оборудване.
Интересен факт: Провалът на роувъра „Възможност“, търсенето на което най-накрая беше спряно на 13 февруари 2019 г., беше загуба за цялото човечество. Интересът беше предизвикан от последното „драматично съобщение от устройството“ в социалните мрежи, в което той информира за намаляването на заряда на батериите си и за предстоящия мрак. В продължение на 15 години роувърът работи на повърхността на Марс, но бурята и студът го лишават от възможността да се свърже.
Марсиански атракции
Марс е богат на уникални предмети. Някои от тях са уникални в цялата Слънчева система. Бъдещите пътешественици ще намерят какво да видят на съседна планета. Дори и обикновеното изброяване оставя трайно впечатление.
Планина Олимп на Марс
Разбира се, най-емблематичната атракция е връх Олимп с изчезнал вулкан. 26,2 км височина, до 85 км ширина. Кратерът е задълбочен до 3 км.
Каньони на долината на Маринър
Каньони на долината Маринър, дълги до 3 хиляди километра. Перлата му е най-дълбоката - до 8 км, пролом, наречен каньонът Геба. Процесът на неговото формиране остава загадка.
Лабиринтът на нощта, наречен така заради собствената си форма, представляваща система от каньони.
Наборът от дълго неактивни вулкани на Elysium. Фантастични морфологични структури: Медуза Фоса, Паяк, Дантела, Шаблони на каналите. „Замразените коловози от удари на капки“ са кратери с диаметър до 16 км. Особена загадка са залежите в екватора. По някаква причина те не отразяват радиовълни ?! Практически абсолютно вертикални ледени скали в близост до полюсите.
Безкрайното богатство от форми и пейзажи на уникална планета може да задоволи вкусовете на най-изтънчения художник-футурист. А съществуващите "бели петна" на Марс чакат своите откриватели.
Има ли живот на Марс?
Реторичен въпрос, на който все още не е даден отговор. Съществуват редица благоприятни обстоятелства. Между тях:
- Наличието на вода.
- Наличието на метан и въглероден диоксид в атмосферата.
- Насищане на почвата с минерали и микроелементи.
- Периодична поява на положителни температури.
- Електрически разряди.
От друга страна, има много неблагоприятни обстоятелства:
- Висока степен на облъчване на повърхността на планетата със „слънчев вятър“ и „космически лъчи“. Нивото на радиация на Марс е стотици пъти по-високо, отколкото на Земята.
- Постоянно изтичане на вода.
- Ниска средна температура.
- Трудни климатични условия: бури, урагани, торнадо.
- Наличие на химикали, несъвместими с биологичните структури.
Към днешна дата не са открити признаци за съществуването на микроорганизми на Марс. Няма органични вещества на Червената планета.
Интересен факт: бяха проведени серия от експерименти върху култивирането в марсиански условия (изкуствено възпроизведени в лаборатории) на бактерии, водорасли, лишеи. Резултатите са положителни. Един от микроорганизмите успя да се адаптира към новия климат по-добре, отколкото към земята.
Може би някъде в пещерите и пукнатините на Марс са били или продължават да съществуват условия за появата на живот. Въпросът остава отворен.
Сателити на марс
Най-близкият до нас космически съсед има два спътника: Фобос и Деймос.
Физически и орбитални параметри на спътниците на Марс
Миналото и бъдещето на марсианските спътници
Възгледите на космическите изследователи за произхода на спътниците са противоречиви. Може би в миналото са били астероиди, изтеглени от планетата; не се изключва версията за тяхното възникване по време на сблъсъка.
Що се отнася до бъдещето, тогава учените са единодушни: Фобос е изправен пред унищожение, което може да доведе до създаването на планетен пръстен около Марс. Компонентите му постепенно ще се сринат на планетата. Деймос има различни гледни точки, тъй като постепенно се отдалечава от Марс.
Интересен факт: много преди откриването на Фобос и Деймос от американския А. Хол през август 1877 г. съществуването им е било предвидено от: Д. Суифт, Ф. Волтер. Англо-ирландският писател, създал известния „Пътешествията на Гуливер“, в книгата си посочи орбитите и периодите на революция на спътниците. Вярно, не напълно точно. Благодарни потомци увековечиха имената на гледачите, присвоявайки ги на два кратера на повърхността на Деймос.
История на изследването на Марс
Наблюдението на най-близката ни космическа съседка е започнало от египтяните в древността. По-късно се присъединяват: вавилонците, гърците, индийците, китайците. Арабски астрономи също допринесоха. Астрономическите трактати и доклади от онова време се занимавали с прости измервания и редовно проследяване на движението на планетата.
Стройността в геометрията на Слънчевата система е направена от средновековни учени. Хелиоцентричната система на Коперник постави Слънцето и планетите на местата си.
С появата на телескопите започна нов етап в изследването на Марс. Първият, който овладява техниката на инструменталните изследвания Галилео Галилей. Работата му е продължена: Джовани Касини, Тихо Брахе, Йоханес Кеплер. Появиха се карти на марсианската повърхност на Huygens и Schiaparelli. Открити са спътниците на Червената планета, извършени са точни изчисления. Работата на астрономическите обсерватории продължава и днес.
Нов кръг от изследвания започна с изстрелването на космически ракети и превозни средства. Започва ерата на съперничество между СССР и САЩ. За 9 пъти междупланетни космически станции са били отровени до Марс с цел орбитални изследвания, леене на сонди и кацане. Вече активно работят осем мисии и в близко бъдеще плановете изпращат още седем.
- 1960 година. СССР, Програмата Marsnik се проваля. „Марс 1960А” и „Марс 1960Б” са загубени поради произшествието на ракета „Светкавица”.
- 1962-63 година. Марс 1962A и Марс 1962B. Етапът на бустер не се включи. "Марс-1" лети по цялата планета. Но дори по-рано комуникацията с устройството беше загубена.
- 1964 година. „Сонда-2“ лети покрай планетата (Пропуснато .. Мислех, че това е възможно само приблизително.).
- САЩ, Mariner-3 се срива: соларните панели не бяха отворени, обтегачът на главата не се отдели. Mariner-4 прави първите снимки.
- 1969 година. „Марс 1969А” и „Марс 1969В” не изпълниха мисията си поради авария, възникнала с ракета-бустер.
- САЩ, Mariner-6 и Mariner-7 изследваха марсианската атмосфера и направиха снимки.
- 1971 година. Cosmos-419 катастрофира при изстрелването на ракетата. „Марс-2“ се разби при приближаване към повърхността на планетата. „Марс-3“ направи първото си меко приземяване, но веднага загуби връзка. САЩ, „Маринър-8” е поредната катастрофа с ракети. „Маринър-9“ е първият изкуствен спътник на Марс, който извърши картографирането на повърхността му.
- 1973 година. "Марс-4" не влиза в дадена орбита. Марс 7 лети минало. "Марс-5" фотографира повърхността от орбита. Скоро имаше притискане на налягането на отделението за инструменти."Марс-6" се приземява на повърхността, но не комуникира.
- 1976 година. Викинг-1 и Викинг-2 успешно провеждат изследвания на повърхността на Марсиан.
- 1988 година. Фобос-1 и Фобос-2. Първите устройства за изследване на спътници на Марс. Първият загуби контакт, вторият направи 37 снимки на Фобос.
- 1992 година. Марс наблюдател не общува.
- 1996 година. Русия, "Марс-96" отказ на горната степен на ракетата.
- САЩ, Mars Global Surveyor е един от най-успешните нападения на Марс, по време на който са получени снимки на следите на марсохода и изкуствения космически спътник. Mars Passfinder и Roj Sojorner извършиха набор от изследвания, за да проверят спускането към повърхността на Марс, а също така пуснаха първия успешен роувър.
- 1998 година. Япония, Нозоми не успява да влезе в орбита на Марсиан.
- 1999 година. Три неуспешни опита за експлоатация на един функционален от три космически кораба: две аварии, плюс загуба на комуникация. Комплексът за изследване на климата не изпълни поставената му задача.
- година 2001. „Марс Одисея“ е работещ изкуствен спътник.
- 2003 година. Spirit е роувър, който работи до 2010 година. Възможността е шампионът сред марсоходите. 15 години работа. Европейски съюз. Бийгъл 2 загуби контакт след кацане. Mars Express е активен изкуствен спътник.
- 2005 година. Марсианският разузнавателен спътник продължава да изпълнява възложените му функции.
- 2007 година Фениксът кацна в близост до полюса и намери вода на Марс.
- 2011 година. Русия - Китай, Фобос-Грунт и Инхо-1 катастрофираха на изхода от земната орбита. „Любопитството“ е работещ роувър.
- година 2013. „Еволюцията на атмосферата и летливите вещества на Марс“ е активен изкуствен спътник.
- Индия, В момента Мангалян е изкуствен спътник.
- 2016 година. Европейски съюз, Шиапарели катастрофира при кацане.
- Европейски съюз и Русия. Trace Gus Orbiter е работещ изследователски спътник на Марс.
- 2018 година. Широкоекранната мисия на НАСА, състояща се от три обекта: апарат със сеизмометър и два „кубаса“ (мини сателити). Цел: създаване на устойчиви комуникации в космоса и прилагане на функции за наблюдение и контрол. Проектът е завършен успешно в началото на 2019 г.
Марсианските изследвания преживяват истински "бум". През 2020 г. са планирани 7 мисии. В тях трябва да участват редица държави: САЩ, Русия, Китай, Индия, Япония, Обединени арабски емирства, Финландия, Испания. Европейският съюз също има намерения.
Колонизация на Марс
До 2030 - 2033 г. такива основни играчи като НАСА САЩ, Роскосмос Русия и Европейската космическа агенция обмислят да пуснат космически кораб с екипаж на борда. Обединените арабски емирства разработват проект "Марс-2117" - един вид бъдеща колония от земни извънземни.
Има интереси в тази област редица частни организации. Особено активен е Илон Мъск, основател на космическата корпорация SpaceX. Той агресивно популяризира своите търговски проекти, придружени от обещаващи финансови съображения.
Има много проблеми и трудности, но целите са невероятно примамливи. Който не иска да е първият човек, стъпил на Марс! Вече се набира в космически екипажи. Възможно е някои от бъдещите астронавти да могат да повторят „малката стъпка“ на известния Нийл Армстронг.