Отличительные особенности планет Солнечной системы
Меркурий
Ближайшая к Солнцу и наименьшая планета системы, всего 0.055% от размера Земли. 80% ее массы составляет железное ядро. Поверхность камениста, изрезана кратерами и воронками. Атмосфера сильно разрежена, состоит из углекислого газа. Температура солнечной стороны составляет +500оС, обратной стороны -120оС. Гравитационного и магнитного поля на Меркурии нет.
Венера
Венера обладает очень плотной атмосферой, состоящей из двуокиси углерода. Температура поверхности достигает 450оС, что объясняется постоянным парниковым эффектом, давление порядка 90 Атм. Размер Венеры равняется 0.815 размера Земли. Ядро планеты сложено из железа. На поверхности имеется небольшое количество воды, а также множество метановых морей. У Венеры отсутствуют спутники.
Планета Земля
Единственная во Вселенной планета, на которой существует жизнь. Почти 70% поверхности покрыто водой. Атмосфера состоит из сложной смеси кислорода, азота, углекислого и инертных газов. Гравитация планеты имеет идеальную величину. Если она была бы меньшей – кислород улетел бы в космос, если большей – водород собрался бы на поверхности, и жизнь не смогла существовать.
Если увеличить расстояние от Земли до Солнца на 1% — океаны замерзнут, если уменьшить на 5% — вскипят.
Марс
Из-за большого содержания окиси железа в грунте, Марс имеет ярко красный цвет. Его размер в 10 раз меньший, чем земной. Атмосфера состоит из углекислого газа. Поверхность покрыта кратерами и потухшими вулканами, наивысший из которых Олимп, его высота составляет 21.2 км.
Юпитер
Наибольшая из планет Солнечной системы. Крупнее Земли в 318 раз. Состоит из смеси гелия и водорода. Внутри Юпитер разжарен, и поэтому в его атмосфере преобладают вихревые структуры. Имеет 65 известных спутников.
Сатурн
Структура планеты схожа с Юпитером, но прежде всего, Сатурн известен благодаря системе колец. Сатурн в 95 раз крупнее Земли, но его плотность наименьшая среди всех планет Солнечной системы. Его плотность приравнивается к плотности воды. Имеет 62 известных спутника.
Уран
Уран крупнее Земли в 14 раз. Уникален своим вращением «на боку». Наклон его оси вращения равняется 98о. Ядро Урана очень холодное, поскольку отдает все тепло в космос. Имеет 27 спутников.
Нептун
Крупнее Земли в 17 раз. Излучает большое количество тепла. Проявляет невысокую геологическую активность, на его поверхности находятся гейзеры из жидкого азота. Имеет 13 спутников. Планету сопровождают так званые «Нептунские троянцы», которые являются телами астероидного характера.
В атмосфере Нептуна содержится большое количество метана, это придает ему характерный синий цвет.
Особенности планет Солнечной системы
Отличительной чертой планет Солнечной системы является факт их вращения не только вокруг Солнца, но еще и по своей оси. Также все планеты в большей или меньшей степени являются теплыми небесными телами.
Связанная статья
Какие планеты входят в Солнечную систему
Источники:
- Планеты Солнечной системы
www.kakprosto.ru
Планета Марс: факты и особенности
Планета Марс считается четвертой, которая расположена по отношению к Солнцу и является седьмой планетой по размеру по сравнению с другими планетами Солнечной системы. В Солнечной системе существует девять планет вместе с планетой Плутон.
Каждая планета, входящая в состав Солнечной системы, имеет свое название, которое соответствует имени богу войны, которые были во времена древних римлян. Уже с давних времен планета Марс привлекает к себе многих ученых и считается, что данная планета является потенциальным местом для переселения людей с планеты Земля. Планета Марс привлекает к себе внимание еще и из-за того, что на ней существует большое количество тайн и загадок, которые необходимо разгадать.
Существует две группы, в которых состоят все планеты из солнечной системы. Группы называются внутренней и внешней. Во внутренней группе состоят следующие планеты: Земля, Венера, Меркурий и Марс. Ко второй группе, которую еще называют земной, относят Юпитер, Уран, Сатурн и Нептун. Во внутренней группе отмечают наличие силикатов и металлов. Марс имеет еще и второе название Красная планета и это название данной планете присуще из-за наличия красновато-бурого оттенка на поверхности планеты. Этот оттенок появился на планете из-за оксида железа.
Можно отметить некоторые интересные характеристики Марса. Вокруг своей оси Марс вращается за 24,62 часа, что больше, чем круг вращения у планеты Земля. Но скорость движения по орбите на Марсе меньше по сравнению со скоростью Землей и составляет 24,13 км/сек. Для оборота вокруг Солнца Марс затрачивает 686,9 земных дней, что почти в два раза больше по сравнению с земными показателями. В составе атмосфера на планете Марс обнаружен углекислый газ, аргон и азот. Планета Марс имеет два спутника, а именно Фобос и Деймос.
Первоначально исследовательскими наблюдениями за планетой Марс начали египтяне 3,5 тыс. лет назад. Астрономы из Древней Греции разработали очень подробную геоцентрическую модель Марса. По данной модели можно понять планетарное движение. Через несколько веков исламские и индийские астрономы оценили размеры планеты Марс и рассчитали расстояние от планеты Марс до планеты Земля. В 1659 году появился первый рисунок Марса, который был составлен после просмотра планеты в телескоп. Первый рисунок представлял собой черное пятно, которое располагалось в центре сферы и имело четко очерченный абрис.
xmars.ru
Влияние платнет — Марс
Марс — это планета физической энергии. Она управляет вашей сексуальностью, настойчивостью и агрессивностью, подталкивает вас к действиям. Ваши сексуальные отношения, как правило, бывают бурными, неистовыми и конфликтными? Вы быстро выходите из себя или некоторое время злитесь молча, а потом взрываетесь? Демонстрируете ли вы в ссоре холодное презрение или ярость? Сильная ли у вас воля? Пробуждает ли в вас конкуренция бойцовский дух?
Чтобы узнать больше о вашей силе самоутверждения, вы должны изучить положение Марса в вашей карте рождения.
С давних времен Марс будоражил воображение людей. Из-за его красного оттенка Марс считали «неистовой» планетой. Марс назвали так в честь древнеримского бога войны, чье имя означает «яркий, горящий». Бог Марс обожал сражения. Агрессивный и задиристый, он без раздумий бросался в схватку.
В астрологии Марс управляет энергией, смелостью, волей к победе, способностью превращать идеи в поступки. Это планета страсти, сексуальности и силы. Она символизирует честолюбие и желания, мужество и силу. Значительную часть сферы её влияния составляет секс, поскольку Марс управляет половыми органами. Положение Марса в карте рождения указывает, что именно пробуждает ваши страсти и способны ли вы настоять на своем. Также оно говорит о вашей физической выносливости и степени предрасположенности к несчастным случаям.
Марс порождает конфликты, напряженность и злость, несчастные случаи и разрушения. Отрицательное влияние Марса может приводить к внезапным травмам или болезням.
Если Марс занимает сильное положение в вашей карте, вы настойчивы, предприимчивы, деятельны, не любите выполнять чужие приказы, обладаете огромной энергией и крепким здоровьем. Энергия Марса может сделать вас человеком конфликтным, задиристым, безрассудным, породить дисгармонию в сексуальных отношениях. Вы можете быть сильным лидером и первопроходцем с авантюрной жилкой, но при этом отличаться вспыльчивостью, дерзостью, импульсивностью и нетерпеливостью.
Марс символизирует вашу освобожденную энергию и волю. В вашей власти использовать эту силу конструктивно.
Астрономические сведения
Марс — ближайшая к Солнцу планета из числа тех, орбиты которых находятся снаружи от земной. По своей удаленности от светила она занимает четвертое место (примерно 141 миллион миль). Марс вдвое меньше Земли, его диаметр равен 4 200 миль. Как и Земля, он вращается вокруг своей оси. День на Марсе приблизительно равен дневному (24 часа и 37,5 минут). Однако год на Марсе (то есть период обращения вокруг Солнца) составляет 687 дней, почти вдвое превышая земной.
Марсианские кратеры и горы ясно видны через телескоп; опустившийся на Марс космический корабль «Викинг-1» подтвердил, что планета имеет пустынный ландшафт, усеянный камнями. Мы также обнаружили гигантские вулканы, один из которых имеет высоту более 33 000 футов (10 км) и диаметр около 350 миль. На полюсах Марса имеются белые шапки (как и на Земле), состоящие, похоже, из воды и замерзшей угольной кислоты.
Земному наблюдателю самой примечательной и красивой особенностью Марса покажется его цвет. Планета излучает яркое желтовато-красное свечение. Космические зонды указали на то, что Марс покрыт окисью железа, что объясняет красноватый оттенок. Небо вокруг планеты также красновато-розовое — скорее всего, из-за мелких частиц, поднятых ветром. Один раз в пятнадцать лет Марс подлетает к Земле ближе, чем любая другая планета, кроме Венеры. В это время его красное сияние затмевает своим великолепием все, что видно на небе.
Где находится ваш Марс
Чтобы установить, в каком знаке находился Марс в день вашего рождения, загляните в таблицы Марса.
Марс в рыбах
Рыбы — знак эмоций, ваша сила заключается в способности пробуждать чувства, завладевать ими. При таком положении Марса вы, вероятно, наделены мощным воображением. У многих художников, писателей и актеров Марс находится в этом знаке. Исключительно восприимчивый к окружению, вы храните ваши впечатления в подсознании и извлекаете их оттуда в подходящий момент. Вы безропотно взваливаете на себя бремя чужих обязанностей. Сила ваших чувств проявляется в сексуальности. Вы чувственны, подвержены мощным страстям и проявляете пылкость. Вы стремитесь полностью погрузиться в сексуальные отношения, потому что таким образом сильнее сближаетесь с другим человеком. В любви вас может постигнуть разочарование. Вы притягиваете к себе влиятельных людей и обогащаетесь благодаря этим связям.
Марс в водолее
В Водолее энергия Марса проявляется в умственной плоскости. Вы действуете быстро, но перед совершением поступка вам необходимо обрести интеллектуальную убежденность в его правильности. Вы повернуты лицом к людям и участвуете во множестве проектов. Вы в некотором смысле реформатор или борец за свободу. Нервный и непредсказуемый, вы разрываетесь между стремлением все делать самостоятельно и желанием участвовать в коллективной деятельности. Вашей сексуальной природе также присуща двойственность. Ваши желания не всегда осуществимы. Вы пытаетесь подходить к сексуальным отношениям рационально, однако колеблетесь между эмоциональной вовлеченностью и бесстрастностью. Вы признаете сексуальное желание, но не хотите становиться его рабом. Это порой приводит к возникновению нескольких одновременных связей. При этом ни один роман не порождает серьезных обязательств. Марс в Водолее наделяет вас даром глубоко проникать в человеческую душу.
Марс в козероге
Марс в Козероге символизирует обузданную энергию, которая используется, когда это необходимо. Такое положение Марса делает вас неистовой, обаятельной и властной личностью. Ваши козыри — упорство и выносливость. Когда препятствия преграждают вам путь, вы преодолеваете их на шипованных подковах. Вы сильны и уверены в себе. В сексе вы испытываете земные страсти, но в ваших отношениях с партнером не теряете полностью контроля над собой. Порой вы бываете горячим, сексуальным, даже романтичным, а иногда — холодным и равнодушным. Обычно вы направляете свою огромную энергию туда, где она послужит вам наилучшим образом. В молодости люди с Марсом в Козероге часто вступают в тайную связь с человеком, который их значительно старше. Сильное честолюбие в какой-то момент жизни толкает вас в фокус общественного внимания.
Марс в стрельце
В Стрельце энергия Марса проявляется яркими вспышками. Она акцентирует смелость, независимость и отвагу. Ваши поступки могут быть дерзкими и волнующими, но вы легко отвлекаетесь. Ваше внимание переключается на новый замысел, и неистовый энтузиазм меняет направление. Это не означает, что вы ничего не завершаете — вы способны добиваться удивительных результатов в короткие сроки. Страстный и чувственный, вы, вероятно, имеете множество романов вследствие вашей открытой натуры исследователя. Вы видите в эмоциональных обязательствах форму ограничения личной свободы. Сексуальные отношения быстро начинаются и так же быстро заканчиваются. Вы склонны к импульсивности и поспешным действиям. Вы остроумны, умеете забавлять и радовать, производите прекрасное первое впечатление.
Марс в скорпионе
Марс в Скорпионе подчеркивает упорство и неистовство вашей натуры. Вы — энергичный и находчивый человек, чья сила проявляется не в трудовом запале, а в решимости и непреклонности. Ваши усилия всегда тщательно контролируются и направлены на достижение цели. Вы не совершаете лишних движений и не тратите энергию попусту. Ваша сексуальность сильна и глубока. Однако она иногда бывает эмоциональной и проявляется в ревности, гневе, обидах и негодовании. Хотя вы можете быть безжалостным, чаще вы демонстрируете обидчивость и уязвимость. Вы всегда способны тронуть аудиторию. Вас привлекают профессии и ситуации, отчасти связанные с опасностью для жизни.
Марс в весах
Когда Марс находится в Весах, его энергия подвержена колебаниям. Вы импульсивны и чувственны в своих сексуальных желаниях. Значительная часть ваших сил уходит на создание эмоциональных отношений. Однако к сексу вы относитесь с прохладцей и часто предпочитаете, чтобы добивались вас, а не наоборот. Вы — идеалист и эстет; любая грубость действует на вас, как ведро холодной воды. Вы предпочитаете вступать в любовную связь с культурными, образованными партнерами, но часто ваша сексуальная жизнь оказывается неудачной. Это положение Марса наделяет вас художественным или литературным талантом. В ваших произведениях присутствуют красота и гармония. Вы обладаете завидным даром производить приятное впечатление на людей. Человек с Марсом в Весах — сторонник честной игры. Вашим действиям всегда предшествует тщательное взвешивание всех «за» и «против».
Марс в деве
Марс в Деве наделяет вас колоссальной работоспособностью, вы обретаете успех благодаря методичному подходу. Вы честолюбивы и горды, хотя это не всегда бросается в глаза. Обладая исключительно сильной волей, вы можете забыть об эмоциях, когда дело доходит до принятия решения. В работе вы дальновидны, расчетливы и настойчивы. Вы настороженно относитесь к людям, готовым заниматься только масштабными задачами, потому что они часто не добиваются практического результата. Вы можете казаться холодным в сексе, но на самом деле вы романтизируете его. Вы хотите быть восхитительным как в физическом, так и в интеллектуальном отношении. Ваши страсти неистовы, но вы держите их в узде. Люди с Марсом в Деве обычно добиваются успеха в профессиях, где владение своими эмоциями дает серьезное преимущество (политика, психология, проведение расследований). Реализуя план, следите за тем, чтобы не увязнуть в мелочах.
Марс во льве
Лев раздувает огонь Марса. При таком положении этой планеты в карте рождения вы — незаурядная личность. Вы строите масштабные планы и обладаете необходимой для их осуществления энергией. Никто не умеет лучше вас привлечь к себе внимание окружающих и завоевать их симпатию. Вы наделены невероятной сексуальной энергией. Горячий и импульсивный, вы добиваетесь успеха в сексуальных отношениях благодаря вашей энергии. Вы должны властвовать и требуете большого внимания к себе, но при этом вы сердечны, экспансивны, пылки и нежны. Вы предпочитаете заниматься любовью в шикарной обстановке. Вы подходите к работе творчески, но иногда можете быть чрезмерно властным, авторитарным и высокомерным. Люди с Марсом во Льве воспринимают события субъективно, они никогда не бывают бесстрастными наблюдателями. Вам везет в биржевых сделках и азартных играх, вы часто заводите могущественных друзей.
Марс в раке
Энергичный Марс обретает в Раке вкрадчивость и хитрость. Вы обладаете большой силой воли, но она никогда не проявляется прямолинейно. Как морская вода, вы преодолеваете сопротивление длительным воздействием. Отдельная волна не приносит заметного результата, но их суммарный эффект оказывается значительным. В сексе вам свойственен эмоциональный подход. Ваша чувственность утонченна, секс для вас — интуитивное искусство. Ваша страсть, однако, зависит от реакции партнера. Если он пассивен и безучастен, вы можете встать и уйти. Тем не менее при таком положении Марса вы будете сохранять отношения, которые не приносят вам счастья. Вы реагируете на эту ситуацию лишь раздражительностью и вспышками ярости. Вашей сдерживаемой энергии часто требуется выход. Вы отличаетесь широтой кругозора и эмоциональны в работе.
Марс в близнецах
Марс в Близнецах повышает активность мозга. Вы — блестящий интеллектуал с цепким умом, быстро схватывающим новые теории и генерирующим идеи. Вы проницательны, практичны, мгновенно делаете выводы. Однако вам не хватает силы воли. Вы колеблетесь, сомневаетесь, придумываете поводы для отсрочки. Что касается секса, то ваше желание зарождается в голове и лишь потом охватывает вас . Вы любите приключения, ведущие к сексу, вашу страсть легко разбудить. Однако как только роман теряет яркость красок и становится будничным, вы ищете заднюю дверь. Как правило, вы переживаете несколько романов и браков. Человек с Марсом в Близнецах способен вдохновлять и вести за собой других людей силой произнесенных или написанных слов. Вы часто обладаете завораживающим голосом и мощным даром убеждения.
Марс в тельце
Если у вас Марс в Тельце, вы побеждаете благодаря своей решимости и упорству. Ваша жизненная энергия медленно и уверенно толкает вас к успеху. В вашем понимании успех — это деньги, собственность и настоящая любовь. Огромная часть ваших сил расходуется на достижение сексуальных целей. Ваши страсти, как правило, бывают земными и чувственными. В любовных отношениях вы стараетесь властвовать и владеть. Твердость вашего характера граничит с упрямством. Вы сталкиваетесь с проблемами, потому что не считаетесь с мнением окружающих. Благодаря вашему упорству вы в силах воплотить почти любой ваш замысел. Иногда ваше радостное настроение омрачается из-за склонности к депрессии и вспышкам гнева. В течение жизни вы накапливаете деньги, но также славитесь своими большими тратами.
Марс в овне
Овен — это дом Марса (знак, которым он управляет). В Овне эта планета подчеркивает ваш блеск, силу и энергию. Вы обладаете уверенностью в себе и сильным характером. Окружающие всегда знают ваше мнение по тому или иному вопросу, потому что вы выражаете его весьма недвусмысленно. Вы смелы и честны, но оборотной стороной монеты являются ваша бестактность, прямолинейность и конфликтность. Ваши страсти неистовы, они легко вспыхивают. Активный и напористый в сексуальной жизни, вы настойчиво добиваетесь своей цели (идет ли речь о длительном романе или одной ночи). Мир большого бизнеса и политики заполнен людьми с Марсом в Овне, поскольку они отличаются огромной волей к победе. Вы способны увлечь окружающих вашими идеями. Вы до старости сохраняете моложавый, бодрый вид.
goroskop.i.ua
Исследование Марса с помощью космических аппаратов + фото!
С развитием науки и техники человечество неуклонно проявляет интерес к космосу. Одним из таких проявлений является изучение четвёртой планеты от Солнца, Марса.
Красная планета всегда будоражила умы учёных, исследователей и просто заинтересованных людей. И ведь не случайно! Поверхность Марса до сих пор малоизучена и является предметом споров и дискуссий на многих научных конференциях.
Исследование Красной планеты спускаемыми аппаратами
Знакомство человечества с Марсом датируется 60-ми годами XX столетия, когда учёные ведущих стран мира разработали специальные космические аппараты. Их главной целью являлся сбор данных и отправка их на Землю, для дальнейшего исследования. Космические аппараты состояли из орбитальной станции и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией. Первыми на Марс спускались советские спускаемые аппараты
На фотографии спускаемые аппараты «Марс-2» и «Марс-3».
Первое изображение, переданное непосредственно с поверхности Красной планеты спускаемым аппаратом «Марс-3».
20 июля 1976 года американский спускаемый аппарат, автоматическая марсианская станция «Викинг-1» совершила посадку на Марс и уже через 25 секунд передала на Землю первый снимок Красной планеты. Проработала она чуть больше 6 лет. Связь с ней была прервана по причине ошибочной команды, отправленной с Земли.
Известный своим сериалом астроном и астрофизик Карл Саган позирует с моделью спускаемого аппарата «Викинг-1» в Долине Смерти, штат Калифорния, США.
Запуск «Викинг-1» с помощью ракеты-носителя «Титан/Центавр» 20 августа 1975 года во Флориде, США.
Первый снимок поверхности Марса, переданный «Викинг-1» 20 июля 1976 г.
Первое панорамное изображение поверхности Красной планеты.
Цветное изображение заката на Марсе.
3 сентября 1976 года другой аппарат «Викинг-2» также начал передавать изображения с Марса. Передача шла вплоть до 11 апреля 1980 года, пока аккумуляторные батареи не вышли из строя.
На фото: «Викинг-2».
reading.com.ua
Марс — загадочная красная планета
Самой большой загадкой для человечества остается все, что находится за пределами нашей планеты. Сколько неизведанного и неоткрытого таит в себе темный космос. Радует, что на сегодняшний день нам известна информация, пусть и не вся, про близлежащие планеты. Поговорим сегодня о Марсе.
Марс — четвертая по счету планета, удаленная от Солнца и ближайшая к Земле. Этой планете приблизительно 4,6 миллиарда лет, как Земле, Венере и остальным планетам солнечной системы.
Название планеты произошло от имени древнего римского и греческого бога войны — АРЕС. Римляне и греки ассоциировали планету с войной из-за ее сходства с кровью. Если смотреть на Марс с Земли, то эта планета красно-оранжевого цвета. Цвет планеты такой из-за обильного содержания в почве железных минералов.
В недавнем прошлом ученые обнаружили на поверхности Марса каналы, долины и рвы, а также были найдены залежи толстого слоя льда в северном и южном полюсах, что доказывает, что когда-то на Марсе существовала вода. Если это действительно так, то вода все еще может находиться в трещинах и скважинах подземных пород планеты. Кроме того, группа исследователей утверждают, что когда-то на Марсе обитали живые существа. В доказательства они приводят определенного рода материалы, найденные в метеорите, упавшем на Землю. Правда, утверждения этой группы не убедили большинство ученных.
Поверхность Марса очень разнообразна. К одним из впечатляющих особенностей относятся: система каньонов, которая гораздо глубже и длиннее, чем Гранд Каньон в США, и горная система, наивысшая точка которой гораздо выше, чем гора Эверест. Плотность атмосферы Марса в 100 раз меньше, чем атмосферы Земли. Однако это не мешает образованию таких явлений как облака и ветер. Огромные пылевые бури бушуют иногда на всей планете.
На Марсе гораздо холоднее, чем на Земле. Температура на поверхности варьируется от самой низкой -125° по Цельсию, зафиксированной в районе полюсов в зимний период, до самой высокой + 20° по Цельсию, зафиксированной в полдень в районе экватора. Средняя температура приблизительно составляет -60° по Цельсию.
Эта планета многим не похожа на Землю в основном из-за того, что она гораздо дальше находится от Солнца и гораздо меньше, чем Земля. Среднее расстояние от Марса до Солнца составляет около 227 920 000 км, что в 1,5 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Среднее значение радиуса Марса 3390 км — это около половины радиуса Земли.
Физические характеристики Марса
Орбита и вращение планеты
Подобно остальным планетам солнечной системы, Марс вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Но его орбита более вытянута, чем орбита Земли и остальных планет. Наибольшее расстояние от Солнца до Марса — 249 230 000 км, наименьшее — 206 620 000 км. Продолжительность года — 687 земных суток. Продолжительность суток — 24 часа 39 минут и 35 секунды.
Расстояние между Землей и Марсом зависит от позиции этих планет в своих орбитах. Оно может варьироваться от 54 500 000 км до 401 300 000 км. Марс ближе всего к Земле во время противостояния, когда планета находится в направлении, противоположном Солнцу. Противостояния повторяются каждые 26 месяцев в разных точках орбиты Марса и Земли.
Как и у Земли, ось Марса наклонена относительно плоскости орбиты на 25,19° по сравнению с 23, 45° Земли. Это отражается на количестве солнечного света, падающего на некоторые части планеты, что в свою очередь влияет на возникновение времен года, аналогичных временам года на Земле.
Масса и плотность
Масса Марса составляет 6,42*1020 тонн, что в 10 раз меньше массы Земли. Плотность — около 3,933 грамм на кубический сантиметр, что составляет примерно 70 % от плотности Земли.
Гравитационные силы
Вследствие меньшего размера и плотности планеты, сила тяжести на Марсе составляет 38% от силы тяжести Земли. Поэтому, если человек будет стоять на Марсе, то он будет чувствовать себя так, как будто его вес уменьшили на 62%. Или, если он уронит камень, то этот камень будет падать гораздо медленнее, чем такой же камень на Земле.
Внутреннее строение Марса
Вся информация, полученная о внутреннем строении планеты основывается: на расчетах, связанных с массой, вращением, плотностью планеты; на знаниях свойств других планет; на анализе марсианских метеоритов, упавших на Землю, а также на данных, собранных с научно-исследовательских аппаратов на орбите планеты. Все это дает возможность предполагать, что Марс, как и Земля, возможно, состоит из трёх основных слоев:
- марсианская кора;
- мантия;
- ядро.
Кора. Ученные предполагают, что толщина марсианской коры составляет приблизительно 50 км. Самая тонкая часть коры приходится на северное полушарие. Остальная большая часть коры состоит из вулканических пород.
Мантия. Мантия близка по составу к Земной мантии. Как и на Земле основным источником тепла планеты является радиоактивный распад — распад ядер атомов элементов, таких как уран, калий и торий. В связи с радиоактивным излучением, средняя температура марсианской мантии может составлять примерно 1500 градусов по Цельсию.
Ядро. Основными составляющими ядра Марса, вероятно, являются: железо, никель и сера. Информация о плотности планеты дает некоторое представление о размерах ядра, которое предположительно должно быть меньше, чем ядро Земли. Возможно, радиус ядра Марса составляет приблизительно 1500–2000 км.
В отличие от ядра Земли, которое частично расплавлено, ядро Марса должно быть твердым, так как эта планета не имеет достаточного магнитного поля. Однако, данные полученные с космической станции, показывают, что некоторые из древнейших марсианских пород были сформированы в результате влияния большого магнитного поля — это дает основания полагать, что в далеком прошлом Марс имел расплавленное ядро.
Описание поверхности Марса
Поверхность Марса весьма разнообразна. Кроме гор, равнин, полярных льдов, практически вся поверхность густо усеяна кратерами. К тому же всю планету окутывает мелкозернистая красноватая пыль.
Равнины
Большая часть поверхности состоит из плоских, низменных равнин, которые в основном расположены в северном полушарии планеты. Одна из таких равнин является самой низменной и относительно гладкой среди всех равнин солнечной системы. Такая гладкость, вероятно, была достигнута отложениями осадочных пород (крошечные частицы, которые оседают на дне жидкости), сформированных в результате нахождения воды в этом месте — что является одним из доказательств того, что когда-то на Марсе была вода.
Каньоны
Вдоль экватора планеты расположено одно из самых поразительных мест — система каньонов известная как долина Маринера, названная в честь космической научно-исследовательской станции «Маринера-9», которая первая обнаружила долину в 1971 году. Долина Маринера простирается с востока на запад и в длину составляет приблизительно 4000 км, что равно ширине континента Австралия. Ученые считают, что эти каньоны образовались в результате раскола и растяжения коры планеты, глубина в некоторых местах достигает 8–10 км.
Долина Маринера на Марсе. Фото с сайта astronet.ru
С восточной части долины выходят каналы, а в некоторых местах обнаружены слоистые отложения. Основываясь на этих данных можно предполагать, что каньоны были заполнены частично водой.
Вулканы на Марсе
На Марсе расположен самый большой вулкан в солнечной системе — вулкан Olympus Mons (перевод с лат. Гора Олимп) высотой 27 км. Диаметр горы составляет 600 км. Три других больших вулкана — горы Арсия, Аскреус и Повонис, расположены на огромном вулканическом нагорье, называемом Тарсис.
Все склоны вулканов на Марсе постепенно повышаются, аналогично вулканам на Гавайях. Гавайские и Марсианские вулканы являются ограждающими, формирующиеся из извержения лавы. В настоящее время не найдено ни одного действующего вулкана на Марсе. Следы вулканического пепла на склонах других гор позволяют предположить, что раньше Марс был вулканически активным.
Кратеры и бассейны рек Марса
Большое количество метеоритов нанесли ущерб планете, образовав на поверхности Марса кратеры. На Земле редко встречается явление ударных кратеров по двум причинам: 1) те, кратеры, которые образовались в начале истории планеты, уже размыты; 2) Земля имеет очень плотную атмосферу,которая препятствует падению метеоритов.
Марсианские кратеры аналогичны кратерам на луне и другим объектам солнечной системы, которые имеют глубокое, чашеобразное дно с приподнятыми колесообразными краями. Большие кратеры могут иметь центральные пики, формирующиеся в результате ударной волны.
Улыбающийся кратер. Фото с сайта astrolab.ru
Количество кратеров на Марсе изменяется от места к месту. Практически все южное полушарие усыпано кратерами разных размеров. Самым крупным кратером Марса является бассейн Эллада ( лат. Hellas Planitia) в южном полушарии, диаметр которого составляет приблизительно 2300 км. Глубина впадины — около 9 км.
На поверхности Марса обнаружены каналы и долины рек, многие из которых были разлиты по низменным равнинам. Ученые предполагают, что марсианский климат был достаточно теплым, раз вода существовала в жидком виде.
Полярные месторождения
Наиболее интересной особенностью Марса являются толстые накопления мелко слоистых отложений, расположенных в обоих полюсах Марса. Ученые считают, что слои состоят из смеси водяного льда и пыли. Атмосфера Марса, вероятно хранила эти слои в течении длительного периода. Они могут служить доказательством сезонной активности погоды и долгосрочным изменением климата. Шапки льда обоих полушарий Марса остаются замороженными в течении всего года.
Климат и атмосфера Марса
Атмосфера
Атмосфера Марса разряжена, содержание кислорода в атмосфере составляет всего 0,13%, тогда как в атмосфере Земли — 21%. Содержания углекислого газа — 95,3%. К другим газам, содержащимся в атмосфере, относятся азот — 2,7%; аргон — 1,6%; окись углерода — 0,07% и вода — 0,03%.
Атмосферное давление
Атмосферное давление на поверхности планеты составляет всего лишь 0,7 кПаскаль это 0,7% от атмосферного давления на поверхности Земли. При изменении сезонов атмосферное давление колеблется.
Температура Марса
На больших высотах в районе 65–125 км от поверхности планеты температура атмосферы составляет -130 градусов по Цельсию. Ближе к поверхности средняя дневная температура Марса колеблется от -30 до -40 градусов. Прямо у поверхности температура атмосферы может сильно изменяться в течении дня. Даже в районе экватора поздно ночью она может достигать -100 градусов.
Температура атмосферы может повышаться, когда на планете бушуют пылевые бури. Пыль поглощает солнечный свет, а затем передает большую часть тепла газам атмосферы.
Облака
Облака на Марсе образуются только на больших высотах, в виде замороженных частиц углекислого газа. Рано утром особенно часто появляются иней и туман. Туман, иней и облака на Марсе очень похожи друг на друга.
Пылевое облако. Фото с сайта astrolab.ru
Ветер
На Марсе, как и на Земле, существует общая циркуляция атмосферы, выражающаяся в виде ветра, который характерен для всей планеты. Основной причиной возникновения ветров является солнечная энергия и неравномерность ее распределения на поверхности планеты. Средняя скорость поверхностных ветров составляет приблизительно 3 м/c. Учеными были зафиксированы порывы ветра до 25 м/c. Тем не менее порывы ветра на Марсе имеют гораздо меньше сил, чем такие же порывы на Земле — это связано с низкой плотностью атмосферы планеты.
Пылевые бури
Пылевые бури являются наиболее впечатляющим погодным явлением на Марсе. Это закрученный ветер, который может за короткое время поднять пыль с поверхности. Выглядят такой ветер как торнадо.
Образование больших пылевых бурь на Марсе происходит следующим образом: когда сильный ветер начинает поднимать пыль в атмосферу, эта пыль поглощает солнечный свет и тем самым согревает воздух вокруг себя. Как только поднимается теплый воздух возникает еще больший ветер, который поднимает еще больше пыли. В результате — буря становится еще сильнее.
При больших масштабах пылевые бури могут окутывать поверхность площадью более 320 км. При крупнейших бурях пылью может быть охвачена вся поверхность Марса. Штормы такого размера могут длиться в течении нескольких месяцев, скрывая из поля зрения всю планету. Такие штормы были зафиксированы в 1987 и в 2001 годах. Пылевые бури чаще происходят при максимальном приближении Марса к Солнцу, так как в такие моменты солнечная энергия больше нагревает атмосферу планеты.
Спутники Марса
Марс сопровождают два маленьких спутника — Фобос и Деймос (сыновья бога Ареса), которых назвал и открыл в 1877 году американский астроном Асаф Холл. Оба спутника имеют неправильную форму. Наибольший диаметр Фобоса составляет приблизительно 27 км, Деймоса — 15 км.
Спутники имеют большое количество кратеров, большинство из которых были образованы в результате ударов метеоритов. Помимо этого Фобос имеет множество канавок — трещин, которые могли образоваться при столкновении спутника с крупным астероидом.
Ученым до сих пор не известно, каким образом и где были сформированы эти спутники. Предполагают, что они были образованы во время формирования планеты Марс. По другой версии спутники раньше были астероидами, летающими вблизи Марса, а гравитационная сила планеты вытянула их на свою орбиту. Доказательством последнего является то, что оба спутника имеют темно-серый цвет, который похож на цвет некоторых видов астероидов.
Астрономические наблюдения с Марса
После посадок автоматических аппаратов на поверхность Марса появилась возможность вести астрономические наблюдения непосредственно с поверхности планеты. Вследствие астрономического положения Марса в Солнечной системе, характеристик атмосферы, периода обращения Марса и его спутников, картина ночного неба Марса (и астрономических явлений, наблюдаемых с планеты), отличается от земной и во многом представляется необычной и интересной.
Во время восхода и захода Солнца марсианское небо в зените имеет красновато-розовый цвет, а в непосредственной близости к диску Солнца — от голубого до фиолетового, что совершенно противоположно картине земных зорь.
В полдень небо Марса жёлто-оранжевое. Причина таких отличий от цветовой гаммы земного неба — свойства тонкой, разрежённой, содержащей взвешенную пыль атмосферы Марса. Предположительно, жёлто-оранжевая окраска неба также вызывается присутствием 1% магнетита в частицах пыли, постоянно присутствующих в марсианской атмосфере и поднимаемой сезонными пылевыми бурями. Сумерки начинаются задолго до восхода Солнца и длятся долго после его заката. Иногда цвет марсианского неба приобретает фиолетовый оттенок в результате рассеяния света на микрочастицах водяного льда в облаках (последнее — довольно редкое явление). Земля на Марсе наблюдается как утренняя или вечерняя звезда, восходящая перед рассветом или видимая на вечернем небе после захода Солнца. Меркурий с Марса практически недоступен для наблюдений невооружённым глазом из-за чрезвычайной близости к Солнцу. Самой яркой планетой на небе Марса является Венера, на втором месте — Юпитер (его четыре крупнейших спутника можно будет увидеть не вооруженным глазом), на третьем — Земля.
Спутник Фобос при наблюдении с поверхности Марса имеет видимый диаметр около 1/3 от диска Луны на земном небе. Фобос восходит на западе и садится на востоке и дважды в сутки пересекает небо Марса. Движение Фобоса по небу легко заметно в течение ночи, так же, как и смена фаз. Невооружённым глазом можно рассмотреть крупнейшую деталь рельефа Фобоса — кратер Стикни.
Второй спутник Деймос восходит на востоке и заходит на западе, выглядит как яркая звезда без заметного видимого диска, медленно пересекающая небо в течении 2,7 марсианских суток. Оба спутника могут наблюдаться на ночном небе одновременно, в этом случае Фобос будет двигаться навстречу Деймосу. Яркость и Фобоса, и Деймоса достаточна для того, чтобы предметы на поверхности Марса ночью отбрасывали чёткие тени.
Эволюция Марса
Путем изучения поверхности Марса ученым стало известно, как эволюционировал Марс с момента своего образования. Они сопоставили этапы эволюции планеты с возрастом различных регионов поверхности. Чем больше число кратеров в регионе, тем старше там поверхность.
Ученые условно поделили продолжительность жизни планеты на три этапа: Ноачийская эра, Гесперийская и Амазонийская эра.
Ноачийская эра. Ноачийская эра названа так по имени огромной горной области в южном полушарии планеты. В этот период огромное количество объектов, начиная с маленьких метеоритов и заканчивая большими астероидами, сталкивались с Марсом, оставляя за собой множество кратеров различных размеров.
Ноачийский период так же характеризовался большой вулканической активностью. Кроме того, во время этого периода, возможно, были образованы долины рек, которые оставили отпечаток на поверхности планеты. Существование этих долин позволяет предположить, что в ноачийскую эру климат на планете был теплее, чем сейчас.
Гесперийская эра. Гесперийская эра названа так по имени равнины, расположенной в низменных широтах южного полушария. Во время этого периода интенсивное поражение планеты метеоритами и астероидами постепенно утихло. Однако, вулканическая активность все еще продолжалась. Извержения вулканов покрыли большую часть кратеров.
Амазонийская эра. Эра названа так по имени равнины, расположенной в северном полушарии планеты. В это время столкновение с метеоритами наблюдается в меньшей степени. Вулканическая активность также характерна, причем извержения крупнейших вулканов происходили именно в этот период. Так же в этот период образовались новые геологические материалы, в том числе слоистые отложения льда.
Есть ли жизнь на Марсе?
Ученые считают, что Марс имеет три основные составляющие необходимые для жизни:
- химические элементы, такие, как углерод, водород, кислород и азот, при помощи которых образуются органические элементы;
- источник энергии, который могут использовать живые организмы;
- вода в жидком виде.
Исследователи предполагают: если когда-то на Марсе была жизнь, значит живые организмы могут существовать и сегодня. В доказательство они приводят следующие доводы: основные необходимые для жизни химические элементы, вероятно, присутствовали на планете на протяжении всей ее истории. Источником энергии могло служить солнце, а также внутренняя энергия самой планеты. Вода в жидком виде тоже могла существовать, раз на поверхности Марса обнаружены каналы, рвы и огромное количество льда, высотой более 1 м. Следовательно, вода и сейчас может существовать в жидком виде под поверхностью планеты. А это доказывает возможность существования жизни на планете.
В 1996 году, ученые во главе с Дэвидом С.Маккейном сообщили, что нашли доказательства существования микроскопической жизни на Марсе. Их доказательства подтверждались метеоритом, который упал на Землю с Марса. Доказательства это группы ученных включали в себя сложные органические молекулы, зерна минерала магнетита, которые могут образовываться в рамках некоторых видов бактерий, и крошечные соединения, которые напоминают окаменелые микробы. Однако выводы ученых весьма противоречивы. Но до сих пор нет общих научных соглашений о том, что на Марсе никогда не было жизни.
Почему люди не могут полететь на Марс?
Основной причиной невозможности полета на Марс является облучение космонавтов. Космическое пространство заполнено протонами от солнечных вспышек, гамма-лучами, исходящих от новообразованных черных дыр, и космическими лучами, образованных от взрывающихся звезд. Все эти излучения могут нанести огромный ущерб организму человека. Ученые подсчитали, что вероятность образования рака у человека после полета на Марс возрастет на 20%. Тогда как у здорового человека, который не выходил в космос, вероятность образования рака равна 20%. Получается , что слетав на Марс вероятность, что человек умрет от рака равна 40%.
Наибольшую угрозу для космонавтов представляют галактические космические лучи, которые могут ускоряться до скорости света. Одним из разновидностей таких лучей являются тяжелые лучи ионизированных ядер таких как Fe26. Эти лучи гораздо энергичнее, чем типичные протоны солнечных вспышек. Они могут проникать через поверхность корабля, кожу людей и после проникновения, как маленькие пушки разрывают нити молекул ДНК, убивая клетки и повреждая гены.
Космонавты космического корабля «Аполлон», при совершении полета на Луну, который продолжался всего несколько дней, сообщили, что видели вспышки космических лучей. Через некоторое время, практически у большинства из них развилась катаракта глаза. Этот полет занимал всего несколько дней, тогда как полет на Марс займет, возможно, год и более.
Для того чтобы узнать все риски полета на Марс, в Нью-Йорке в 2003 году открылась новая космическая лаборатория излучений. Ученые моделируют частицы, имитирующие космические лучи и исследуют их воздействие на живые клетки организма. Выяснив все риски, можно будет узнать из какого материала необходимо строить космический корабль. Возможно, будет достаточно алюминия, из которого сейчас построено большинство космических кораблей. Но есть еще один материал – полиэтилен, способный поглощать космические лучи на 20% больше, чем алюминий. Кто знает, может быть когда-то будут построены корабли из пластика…
Источник: NASA
saitzemli.ru
Особенности объектов Солнечной системы
Земля возглавляет группу из четырех планет (Земля, Венера, Марс, Меркурий), которой присвоено наименование «планеты земного типа». Этот термин может создать ложное впечатление, что физическая природа всех четырех планет близка. Лишь космонавтика в полной мере убедила нас в обратном. При некотором сходстве внутреннего строения, жизненный путь этих планет оказался совсем различным. Он привел к тому, что обстановка на поверхности всех четырех планет поражает нас скорее своими контрастами, чем сходством. Еще меньше общего с нашей планетой мы найдем в Плутоне, Луне, спутниках других планет и, конечно, в астероидах, или малых планетах, среди которых встречаются тела от 1000 км в диаметре до мельчайшей пыли. Пожалуй, только одна черта объединяет все эти объекты — они принадлежат к миру твердого вещества, где в принципе возможно существование органической жизни.
Как выглядит земля из космоса?
Трудно описать чувство первых космонавтов, увидевших свою родную планету извне. Впрочем, в таких описаниях нет нужды — каждый может снова посмотреть воспоминания Ю. А. Гагарина и его последователей. Большинство пилотируемых полетов происходило, да и происходит в пределах земной атмосферы, следы которой сходят на нет лишь на высоте около 2000 км. Лишь первые посетители Луны в 1969 г. впервые смогли увидеть нашу голубую планету в виде сравнительно небольшого шара на фоне звездного неба.
Фото: NASA
С высоты в несколько сотен километров на поверхности Земли видно множество подробностей, особенно хорошо различимы детали рельефа, что помогло решить ряд геологических проблем и помочь поискам полезных ископаемых. Трудно переоценить роль околоземных полетов в метеорологии, гидрологии и других науках, изучающих Землю. Практический «выход», который дала космонавтика, уже давно превзошел все затраты на ее создание. Подробности обо всем этом читатель найдет в интересной монографии С. С. Шульца «Земля из космоса».
С околоземных орбит легко различимы следы деятельности человека, как полезной, так и вредной, засоряющей, уничтожающей биосферу. Достаточно напомнить, что сегодня каждую минуту на нужды промышленности уничтожается 50 га леса! Все это заметно с околоземных космических кораблей. Видны на снимках и места хранения отходов — хвостохранилища горно-обогатительных комбинатов. Хорошо различимы, конечно, и города, особенно крупные, и даже археологические объекты типа мегалитических руин Стоунхенджа. Словом, тот факт, что Земля обитаема, с околоземных орбит в буквальном смысле очевиден. Гораздо труднее различить следы человечества с Луны. Для этого невооруженный глаз недостаточен и требуется телескоп средних размеров. Еще труднее доказать обитаемость Земли с других планет Солнечной системы.
Лучше всего Земля видна с Венеры, Наша планета сияет оттуда как светило — 6,6 звездной величины, что в 6 раз ярче Венеры на земном небе. На черном фоне ночного звездного неба наша планета выглядит ослепительно яркой, великолепной голубой звездой. Вряд ли стоит говорить, что для изучения деталей ее поверхности потребовался бы крупный телескоп, да и с его помощью доказать реальность землян было бы нелегко. С Меркурия Земля выглядит менее яркой и не такой эффектной. Тем более это относится к Марсу, на небе которого Земля временами появляется в качестве вечерней или утренней звезды, по блеску в 5 раз уступающей Венере на небе Земли. Если бы существовали марсиане, вероятно, реальность землян для них была бы предметом многолетних дискуссий. На небе Юпитера отыскать Землю было бы нелегко — она там отходит от Солнца очень недалеко и рассмотреть в телескоп эту слабенькую звездочку 8-й звездной величины можно лишь иногда в сумерках, и то с большим трудом. Невооруженному глазу Земля с Юпитера попросту недоступна. Тем более неразличима Земля с более удаленных планет (Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона). Даже самые современные средства исследования вряд ли были бы способны обнаружить Землю в лучах Солнца.
Никто, конечно, такие задачи и не ставит. В Солнечной системе мы, повторяем, одиноки и братьев по разуму следует искать лишь в звездном мире, т. е. в недоступной воображению удаленности от Земли. Нам, погруженным в кипучую земную жизнь, обманчиво представляется, что наши земные дела имеют чуть ли не космическое значение. Астрономия приучает нас к скромности. Но вместе с тем и к тому бесспорному факту, что наша удивительная обитаемая планета есть, по-видимому, большая редкость во Вселенной.
Венера — двойник Земли?
В последнем дореволюционном издании «Популярной астрономии» (1913 г.) К. Фламмарион о Венере писал следующее: «Единственное научное заключение, какое мы могли бы вывести из астрономических наблюдений, будет то, что этот мир отличается немного от нашего. Его растительность, животный мир и человечество должны несколько отличаться от тех же представителей органической жизни на Земле».
Радиус Венеры составляет 0,95 радиуса Земли, а масса — 0,82 земной массы. С 1761 г. благодаря М. В. Ломоносову стало известно, что Венера «окружена знатной воздушной атмосферой, таковою, если не большей, какова отливается вокруг нашего шара земного». Все эти факты надолго утвердили в астрономии представление о Венере, как двойнике Земли, где обстановка лишь несколько отличается от земной.
Исследования во второй половине XX века не оставили камня на камне от этих наивных иллюзий. Особенно помогли космические аппараты, в первую очередь советские «Венера», подробно изучающие соседнюю планету с 1961 г. Оказалось, что на Венере все необычно, начиная с ее вращения и смены суток. Ось вращения Венеры почти перпендикулярна к плоскости ее орбиты, а вращается планета не так, как Земля, а в обратном направлении, с востока на запад, завершая полный оборот за 243 земных суток. Этот промежуток времени меньше венерианского года (225 земных суток), что приводит к тому, что каждый раз, оказываясь между Землей и Солнцем» Венера повернута к нам одним и тем же полушарием. Когда-то это обстоятельство породило впечатление, что Венера вообще не вращается вокруг своей оси.
В отличие от Земли, основу венерианской атмосферы составляет углекислый газ (97 %). Есть там азот (2 %), совсем немного кислорода (0,01 %) и водяных паров (0,05 %). Эта удушающая атмосфера действительно «знатна» и очень плотна. У поверхности Венеры она в 70 раз плотнее воздуха у поверхности Земли. Давление там достигает 9,5 МПа, а температура близка к 480° С.
Эти числа поражают наше воображение и нам трудно наглядно представить себе, ощутить условия венерианского «ада». Понятно, почему там так жарко и сухо — Венера на 43 млн. км ближе к Солнцу, чем Земля, а ее атмосфера из углекислого газа легко пропускает видимые солнечные лучи, но прочно задерживает тепло, исходящее от поверхности планеты. Иначе говоря, экзотическая атмосфера Венеры играет роль пухового одеяла и создает мощный парниковый эффект. Стоит добавить, что на высоте 50—70 км Венеру окутывает слой тумана из капелек серной кислоты.
Хотя небо Венеры постоянно покрыто облаками, освещенность на ее поверхности соответствует тому, что у нас наблюдается в заурядный облачный день. Но окраска неба необычна: так как плотная атмосфера Венеры поглощает все коротковолновое излучение, облачное венерианское небо не серое или голубоватое, а ярко-оранжевое. Добавьте к этому мощные грозовые разряды, которые совсем не редкость на Венере, сильные ветры (до 140 м/с), бегущие облака из капелек серной кислоты и хлористых соединений над головой, и тогда Вы представите, что увидел бы космонавт, высадившийся на поверхность Венеры.
Под его ногами скорее всего была бы твердая почва — океанов на Венере нет, но зато, по-видимому, есть немало действующих вулканов. Облик поверхности равнинных районов Венеры легко представить себе по тем фотографиям, которые передали на Землю автоматические станции «Венера» и другие. На них видны каменные плиты, покрытые осыпью бурого песчаника. Химический анализ показал, что грунт Венеры напоминает земные базальты. Радиолокация позволила сквозь облачный покров Венеры детально изучить ее рельеф. Оказалось, что поверхность планеты значительно сглажена по сравнению с поверхностью Земли. Однако на Венере есть горные хребты, кольцевые горы, кратеры, вулканы, а также равнины, низменности и разломы. Горные районы занимают примерно 8 % поверхности Венеры, причем высота гор не превышает 8 км. Большая часть поверхности Венеры — холмистые равнины и обширные низменности. Среди кольцевых гор как вулканы, так и кратеры метеоритного происхождения. Размеры больших кратеров заключены в пределах от 30 до 60 км при глубине несколько сотен метров. Обнаружен исполинский вулканический кратер диаметром 2600 км, правда, очень неглубокий (до 700 м). В районе экватора Венеры найден громадный разлом длиной 1500 км и шириной 150 км при глубине около 2 км. Эта деталь рельефа несомненно свидетельствует о мощных тектонических процессах в недрах Венеры.
Судя по наиболее достоверным моделям, внутренняя структура Венеры аналогична земной (рис. 13). Имеется жидкое железное ядро радиусом 2900 км. Оно создает слабое магнитное поле, в 3000 раз уступающее по напряженности геомагнитному полю. Эта малая напряженность вполне объяснима — вспомните, как медленно вращается Венера вокруг своей оси. Между литосферой Венеры толщиной около 100 км и ядром простирается мантия, которую условно делят на нижнюю и верхнюю. Судя по всему, их состав мало отличается от состава соответствующих геосфер. Сходны и тепловые потоки из недр Венеры и Земли к их поверхностям. Чем же тогда вызвано резкое различие обстановки на поверхностях этих планет? Из-за близости к Солнцу на Венере, по-видимому, всегда было слишком жарко для зарождения жизни. Поэтому там никогда не было растений, которые для своего питания «выкачивают» углекислый газ из атмосферы и насыщают ее кислородом. Именно это случилось на Земле и не могло произойти на Венере. Вместо полной жизни получился гипертрофированный вариант дантова ада.
Рис. 13. Модели внутреннего строения планет (относительная масса оболочек, %).
а — Земля; б — Венера; в — Марс; г — Меркурий; д - Луна; 1 — литосфера; мантия; 2 — верхняя; 3 - средняя; 4 — нижняя; 5 — астеносфера; 6 — ядро.
При большом внутреннем сходстве Земли и Венеры их внешние различия никак не позволяют считать эти планеты двойниками.
Марс — планета рухнувших надежд
Когда в 1965 г. американская станция «Маринер-4» с близкого расстояния впервые получила снимки Марса, эти фотографии вызвали сенсацию. Астрономы готовы были увидеть что угодно, но только не лунный ландшафт. Один известный пулковский астроном даже звонил в редакции газет, чтобы проверить, не спутали ли газетчики Луну с Марсом. Увы, типичный лунный ландшафт принадлежал знаменитой Красной планете. Именно на Марс возлагали особые надежды те, кто хотел найти жизнь в космосе. Но эти чаяния не оправдались — Марс оказался безжизненным.
По современным данным, эта планета, вдвое по диаметру уступающая Земле, в 10 раз легче земного шара. Тем не менее ее масса все же достаточна для удержания атмосферы и это было известно уже давно. Сутки на Марсе почти равны земным (24 ч 37 мин) и наклон его оси к плоскости орбиты почти такой же, как у Земли (около 25°). Отсюда следует, что на Марсе есть смена времен года, хотя его продолжительность близка к 687 земным суткам. Это сходство заставляло предполагать, что и в остальном Марс подобен Земле и ряд выдающихся астрономов (Дж. Скиапарелли, П. Ловелл, Г. А. Тихов и др.) рисовали соблазнительные картины живого мира, зашедшего в своем развитии дальше Земли. Идеи о населенности Марса и его знаменитых каналах оказались весьма популярными и споры о марсианах растянулись почти на век.
Однако, суровая действительность внесла свои коррективы. Вместо земноподобной атмосферы оказалось, что Марс окружен удушливой разреженной газовой оболочкой, на 95 % состоящей из углекислого газа.
В качестве незначительных примесей в ней присутствуют азот (2,5 %), аргон (не более 2 %), кислород (0,3 %) и водяные пары (0,1 %). Даже у поверхности Марса атмосферное давление в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли, и в низинах оно доходит всего до 10-5 МПа.
В отличие от Венеры, разреженная марсианская атмосфера не способна удержать дневное тепло, накопленное планетой, и потому на Марсе очень холодно. Максимальная температура на экваторе Марса в полдень близка к 25 °С, но уже к вечеру наступают сильнейшие морозы и температура падает до — 90 °С (а в полярных районах до —125 °С). Средняя годовая температура Марса близка к —60 °С. Резкие температурные контрасты порождают сильные ветры и пылевые бури, при которых густые облака песка и пыли поднимаются до высот 20 км.
Красноватый блеск Марса вызван тем, что большая часть его поверхности покрыта красно-оранжевыми пустынями, грунт которых изобилует оксидами железа. Кроме железа (14 %), в марсианском грунте найдены кремний (20%), кальций и магний (до 5%), сера (до 3 %) и другие элементы. Белые полярные шапки Марса образованы смесью обычного водного инея и твердой углекислоты, знакомой всем по «сухому льду» для мороженого. На Марсе жидкой воды нет и быть не может из-за низкого атмосферного давления. Поэтому полярные шапки Марса не тают, а испаряются, минуя жидкую фазу. Подобный процесс называется сублимацией, или возгонкой. Совершенно так же в земной обстановке испаряются кристаллики йода.
Рельеф Марса носит многочисленные следы мощной водной эрозии. Сухие русла многочисленных рек, овраги и оползни — обычная картина многих районов поверхности Марса. Когда-то там шумели бурные реки и потоки. Не исключено, что весь Марс был покрыт мелким океаном глубиной от 10 до 160 м. Все это происходило сравнительно недавно (миллионы лет назад), так как следы водной эрозии сохранились очень хорошо. Ныне большие запасы воды на Марсе сохраняются в виде грунтовых вод и в слоях вечной мерзлоты, распространенной там повсеместно. Какие катаклизмы привели к резкому изменению облика Марса, пока не знаем.
На Марсе активна тектоническая и вулканическая деятельность. Есть много кратеров как вулканического, так и метеоритного происхождения. Горы на Марсе очень высоки и немало из них уходят своими вершинами в стратосферу. Известен, например, гигантский разлом марсианской коры длиной около 4000 км, шириной 120 км и глубиной 6 км. Поражает наше воображение и исполинская вулканическая гора Олимп высотой 24 км с диаметром основания 600 км. Для будущих марсианских альпинистов работа предстоит нелегкая!
У Марса есть магнитное поле примерно в 500 раз слабее, чем у Земли. Под действием солнечного ветра оно деформировано, как и у нашей планеты. Никаких следов жизни на Марсе пока обнаружить не удалось.
Теоретические модели внутреннего строения Марса рисуют нам сферически расслоенную планету, в миниатюре напоминающую Землю (см. рис. 13). Небольшое ядро радиусом 800— 1400 км (оно составляет около 6 % общей массы Марса) окружено толстым слоем мантии (снаружи прикрытой литосферой) толщиной несколько сотен километров. Неопределенность в размерах оболочек вызвана недостаточной изученностью Марса. Если магнитное поле Марса целиком индуцировано магнитным полем солнечного ветра, то ядро Марса полностью затвердело. В противном случае можно говорить о жидком или полужидком ядре.
Важнее другое — как и остальные планеты земного типа, Марс по своему внутреннему строению напоминает орех с его твердой корой, четко сформировавшимся ядром и промежуточной, более мягкой оболочкой. Это означает, что расслоение планетных недр, дифференциация веществ в ходе эволюции для всех планет земного типа проходили в сходных условиях.
Особенности крайних планет — Меркурия и Плутона
Из всех известных планет ближе других к Солнцу Меркурий, наиболее удален от Солнца Плутон. Обе планеты сегодня являются граничными в нашей планетной системе. Если даже в будущем эта граница расширится, вряд ли за орбитами Меркурия и Плутона удастся открыть какие-нибудь крупные тела. Из известных же основных планет Меркурий и Плутон — самые маленькие, Меркурий имеет в диаметре 4880 км (0,4 диаметра Земли), а по массе он составляет всего 0,06 массы земного шара. Плутон и того меньше — его диаметр 2500 км, а масса чуть больше 0,002 массы Земли.
Фотографии Меркурия, полученные с космических станций, поразительно похожи на лунные. Неспециалист даже не различит, где снята Луна, а где — Меркурий. Множество кратеров усеивают поверхность Меркурия. Наряду с мелкими кратерами диаметром десятки метров, есть и такие, поперечники которых измеряются сотнями километров, горные хребты в некоторых местах достигают высоты 4 км. На поверхности Меркурия заметны следы активной вулканической и тектонической деятельности. Таковы, например, застывшие лавовые потоки и эскарпы — обрывы высотой 2—3 км, тянущиеся на сотни километров.
В отличие от Луны на Меркурии есть только одно обширное «море». Эту круглую впадину поперечником около 1300 км, назвали Морем Зноя. Название очень удачное — ни на одной из планет не жарко так, как на Меркурии. Обращаясь вокруг Солнца за 88 сут, Меркурий совершает полный оборот вокруг своей оси за 58 земных дней. Из-за особенностей этих движений солнечные сутки на Меркурии длятся 176 земных суток, что составляет два меркурианских года! Иначе говоря, от восхода Солнца до его захода на Меркурии проходит год, т. е. 88 земных суток. За столь продолжительное время освещенные Солнцем местности нагреваются до 450 °С, что не мешает ночью тем же районам переносить жестокий мороз (от —90 до —180 °С). Атмосфера вокруг Меркурия практически отсутствует и потому ничто не смягчает температурные контрасты. Будущие космонавты не должны смущаться, встретив где-нибудь на Меркурии, скажем в Море Зноя, озеро из расплавленного олова, зато встреча с ледником здесь исключена.
У Меркурия обнаружено слабое магнитное поле, примерно в 100 раз по напряженности уступающее земному. Есть у Меркурия и магнитосфера, сильно сжатая солнечным ветром со стороны Солнца. Меркурий лишен спутников и это несколько затрудняет изучение его внутреннего строения. Тем не менее есть основания считать, что Меркурий обладает сравнительно крупным и плотным ядром, радиус которого близок к 1900 км (см. рис. 13). Внешняя силикатная оболочка Меркурия очень толстая (около 550 км), так что на атмосферу остается прослойка толщиной около 70 км. Однако в целом Меркурий похож на остальные планеты земного типа — он также пережил в своей истории четкое расслоение недр на концентрические сферические оболочки.
Плутон не принадлежит к группе планет земного типа. Во-первых, он находится в другом районе Солнечной системы, на ее окраине. Во-вторых, о нем мы пока знаем очень мало. Вокруг Плутона обнаружена метановая атмосфера и не исключено, что его поверхность покрыта метановым льдом. Холод там трудно вообразимый (— 220 °С). Сутки на Плутоне продолжаются чуть более 6,3 земных суток, а год — почти 248 земных лет. Средняя плотность Плутона близка к 1,7 г/см3, что сближает Плутон с планетами-гигантами и их спутниками. Этот темный мир, где Солнце светит лишь как очень яркая звезда, ничем не похож на нашу Землю. О его внутреннем строении ничего не известно. Не исключено, что когда-то Плутон был спутником Нептуна и тогда естественно искать сходство между ним и другими спутниками планет.
Луна и луны
Из всех небесных тел Луна не только ближе других к Земле, но она и изучена лучше всех остальных космических объектов. На Луне побывали люди, там работали разные приборы, в том числе и сейсмографы. Сведения о Луне настолько обильны, что ей посвящено много книг. Однако правильно оценить место Луны в Солнечной системе можно лишь, сравнив ее с другими спутниками планет. Сегодня вместе с Луной их насчитывается 45, но вполне вероятно, что это немалое число в будущем возрастет. Во всяком случае, уже сейчас о других лунах пишут отдельные книги — так много мы узнали о них в последние годы. Подробности читатель узнает из этих книг, наша задача — указать сходство и различия в обширном семействе лун и связать эти различия с внутренним строением спутников планет.
Как уже отмечалось, Луна очень похожа на Меркурий, хотя и уступает ему в размерах и массе. Радиус Луны составляет 1738 км, масса в 81 раз меньше массы земного шара. Тем не менее по отношению к Земле Луна — очень крупный спутник и потому систему Земля — Луна нередко называют двойной планетой.
Луна лишена атмосферы, что обусловливает резкие температурные контрасты на ее поверхности. Днем эта поверхность нагревается до 130 °С, а ночью температура падает до — 170 °С. Почти столь же резки перепады температур на солнце и в тени. Лунная поверхность усеяна многочисленными кратерами, высокими горными цепями и темными низинами, по старой традиции именуемыми морями. В отличие от Меркурия, морей на Луне много и они обширны. Есть даже там Океан Бурь. Наиболее крупные из лунных кратеров имеют сотни километров в диаметре, самые высокие вершины возносятся вверх до 8 км. Известны многочисленные трещины и крупные сбросы. На Луне сохранилось немало следов прошлой бурной вулканической деятельности. Иногда газы извергаются из лунных недр и сегодня. Одни из лунных кратеров имеют метеоритное происхождение, другие вулканическое. Но в целом Луна — мертвый мир, где любые изменения — большая редкость.
Анализ поверхностных пород Луны показал, что они похожи на земные породы типа базальтов. Правда, в них наблюдается избыток некоторых тяжелых металлов, например хрома и титана. Любопытны лунные масконы — области лунной коры с повышенной плотностью. Они характерны местными гравитационными аномалиями. Лунная кора по толщине не превышает 50—60 км. Ниже, до глубины 1000 км расположена мантия, а в центре Луны находится силикатное, почти твердое ядро диаметром около 1500 км (см. рис. 13). Оно нагрето до температуры чуть выше 1000 °С, а потому из недр Луны наружу просачивается тепло, так что на глубине 40 км температура лунной коры достигает 300 °С.
У Луны отсутствует магнитное поле и, следовательно, магнитосфера. Однако по размерам Луна вполне могла бы считаться полноценной планетой, если бы она обращалась вокруг Солнца. Изучению внутреннего строения Луны сильно помогают редкие «лунотрясения», очаги которых располагаются на глубине от 700 до 1100 км. Все это доказывает, что тектоническая деятельность на Луне очень слаба, однако полностью не прекратилась. Есть факты, говорящие о том, что в прошлом Луна обладала магнитным полем и была вулканически и тектонически гораздо более активной. Однако жизни на Луне никогда не было.
Среди лун Солнечной системы наша Луна далеко не самая большая. По размерам ее превосходят Ганимед и Каллисто (спутники Юпитера), Титан (спутник Сатурна) и Тритон (спутник Нептуна). Таким образом, Луна среди спутников планет занимает скромное пятое место. Крупнейшая из лун — Ганимед по размеру (диаметр 5280 км) превосходит даже Меркурий. Он вдвое тяжелее Луны и его средняя плотность близка к 1,9 г/см3. На его поверхности различают темные и светлые облака. Заметны там также кратеры и расходящиеся от них световые лучи. Складывается впечатление, что будущие космонавты встретят на поверхности Ганимеда лед и камни. Возможно, что Ганимед окружен разреженной атмосферой из метана, аммиака и водяных паров, хотя бесспорных доказательств этому пока нет.
Рис. 14. Схема внутреннего строения спутников планет (R — расстояние от Юпитера).
а — Ио; б — Европа; в — Ганимед; г — Каллисто; 1 - кора; 2 — жидкая мантия; 3 — твердая мантия; 4 - ядро
По одной из моделей (рис. 14) Ганимед имеет каменистое ядро размером с Луну. На него приходится половина массы всего спутника. Это ядро окружено обширной водной мантией, которая сверху прикрыта ледяной корой толщиной 500—600 км. Иначе говоря, Ганимед наполовину состоит из воды, а его огромное ядро содержит силикаты и оксиды разных металлов. Судя по фотографиям с космических аппаратов, поверхностная ледяная корка Ганимеда в отдельных местах содержит каменистые россыпи. Лед на Ганимеде покрыт толстым слоем инея, а его кратеры, по-видимому, имеют метеоритное происхождение. На поверхности Ганимеда заметны многочисленные трещины, разломы, борозды. Ганимед, видимо, богат радиоактивными веществами и это поддерживает его высокую тектоническую активность. Образование трещин, возможно, связано с движением тектонических плит на Ганимеде. Здесь многое неясно, мир Ганимеда остается таинственным и убедительной модели его внутреннего строения пока нет.
Остальные три крупнейших спутника Юпитера вполне сравнимы с Ганимедом. Это Каллисто (радиус 2420 км), Ио (радиус 1820 км) и Европа (радиус 1565 км). Поверхность наименьшего из этих спутников — Европы — испещрена причудливой сетью переплетающихся тонких линий. Вполне возможно, что эта отличительная черта Европы — трещины от ударов метеоритов о ее ледяную кору. Плотность Европы 3,1 г/см3, что заставляет предполагать, что эта луна имеет ядро из достаточно тяжелых элементов. Наоборот, Каллисто — наименее плотный из спутников Юпитера (1,8 г/см3) и, следовательно, содержание льда и воды в этом спутнике достаточно велико. На Каллисто много кратеров с многоярусными уступами. Все это похоже на то, как если бы кто-то бросил камень в пруд, который тотчас же застыл. Напоминающие исполинские стадионы, эти образования очень внушительны по размерам. Диаметр крупнейшего «стадиона» на Каллисто 3000 км, другой имеет поперечник 1500 км. Мы еще далеки от понимания того, какие процессы породили на Каллисто эти громадные раны. Тяжелое ядро у Каллисто, как и у Европы, скорее всего есть, но построение их достоверных моделей — дело будущего.
Сенсационными характеристиками обладает Ио. Это самое активное в вулканическом отношении тело Солнечной системы. На нем обнаружено семь действующих вулканов и некоторые из них выбрасывают вещество на высоту до 200 км. Недра Ио разогреваются не только радиоактивными веществами. Их подогревают электрические токи, возникающие в недрах Ио при его движении в мощном магнитном поле Юпитера, а также приливные воздействия исполинской планеты. По некоторым моделям Ио имеет ядро из раствора сернистого железа с плотностью 5 г/см3 и мантию из обычных горных пород с плотностью 3,28 г/см3. Поверхность Ио выглядит желтовато-красной. Судя по всему, она обильно покрыта серой. Разреженная атмосфера вокруг Ио есть, и в ней пока уверенно найден диоксид серы. На снимках Ио с космических аппаратов обнаружено более сотни кратеров диаметром около 25 км, по-видимому, временно спящие вулканы. Есть на Ио эскарпы и другие следы тектонической активности. По некоторым моделям на Ио имеются океаны серного расплава с твердым силикатным дном. Во всяком случае Ио очень богата серой и не исключено, что наряду с подпочвенным серным океаном на поверхности Ио есть серные озера и струятся серные реки. Удивительный, экзотический мир Ио еще ждет своих исследователей.
Остальные две гигантские луны — Титан и Тритон — изучены гораздо хуже главных спутников Юпитера. Вокруг Титана (диаметр 5120 км), который больше Луны по диаметру в 1,5 раза и по массе в 1,8 раза, еще в 1947 г. была обнаружена атмосфера, но только недавно выяснили ее состав. Основную ее часть составляет азот, а в качестве примесей присутствует метан CH4 и возможно наличие таких газов, как водород, этан, ацетилен и другие. С Земли Титан виден плохо, а потому высказывания о его природе носят предположительный характер. Поверхностные слои Титана могут быть коркой обычного водяного льда с примесями затвердевших метана и аммиака. Температура на его поверхности в точности неизвестна, но если она там поднимается до 180 °С, то на поверхности Титана можно встретить жидкий метан и аммиак, растворимый в воде. По некоторым расчетам 60 % массы Титана состоит из водного раствора аммиака, а остальное приходится в основном на силикаты. Впрочем, достоверной модели Титана пока не создано.
Еще меньше известно о Тритоне. Он заведомо больше Луны (его диаметр не менее 4400 км), хотя его основные параметры нуждаются в уточнении. Не исключено, что масса Тритона по крайней мере втрое превышает лунную. Велика и средняя плотность Тритона (не менее 4 г/см3). Впрочем, по некоторым подсчетам диаметр Тритона 6000 км, а плотность 1,2 г/см3. Если это так, то структура Тритона очень рыхла. В спектре этой луны присутствует метан и не исключено, что это следы газовой метановой атмосферы. Поверхность на Тритоне может быть каменной, силикатной. Конечно, эти выводы предварительны и требуют уточнения.
Остальные спутники планет значительно уступают Луне и в размерах и в массе. У наибольшего из них — Реи (спутник Сатурна) поперечник близок к 1600 км, у наименьшего — Деймоса (спутник Марса) максимальный поперечник равен всего 16 км. Все эти тела лишены атмосфер, их поверхности изрыты кратерами, а многие имеют неправильную форму. Сказанное относится не только к крошечным спутникам Марса, но даже к такому относительно крупному спутнику Юпитера, как Амальтея (размеры 130X75 км). Об их составе и тем более внутреннем строении мы знаем очень мало. По существу, изучение мира лун только начинается.
Астероиды в нашей Солнечной системе
Между орбитами Марса и Юпитера вокруг Солнца обращается множество тел, названных малыми планетами, или астероидами. Последний термин в переводе означает «звездоподобные». Действительно, даже в крупные телескопы малые планеты выглядят звездочками без заметного диска и лишь собственное движение на фоне настоящих звезд выдает их истинную природу.
Рис. 15. Орбиты некоторых планет и астероидов
Первые астероиды были открыты в начале прошлого века, а с середины века благодаря прогрессу телескопической техники астероиды стали открывать сотнями. К концу 1981 г. в каталогах было зарегистрировано 2474 астероида, и есть все основания считать, что этот список будет продолжен. Теоретически подсчитано, что в поясе астероидов тел с поперечником, превышающим 1 км, должно быть более миллиона! Количество же еще более мелких астероидов неисчислимо велико.
Около 98 % всех астероидов имеют орбиты, заключенные между орбитами Марса и Юпитера (рис. 15). Остальные выходят за эти пределы. Двигаясь по сильно вытянутым эллиптическим орбитам, некоторые из мелких планет подходят к Солнцу вдвое ближе, чем Меркурий. Другие уходят за орбиту Сатурна. В 1977 г. открыт астероид, обращающийся вокруг Солнца между орбитами Сатурна и Урана. Астероиды не случайно именуются иначе малыми планетами. Только у 14 из них поперечники превосходят 250 км. Остальные лишь по форме орбит напоминают крупные планеты и большинство из них имеют неправильную, осколочную форму, роднящую астероиды с метеоритами. В сущности метеоритами мы называем те из астероидов, которые сталкиваются с Землей и падают на ее поверхность.
Самые крупные из астероидов это Церера (поперечник 1000 км), Паллада (610 км), Веста (540 км), Гигея (450 км). О них (как, впрочем, и о других астероидах) мы знаем пока очень мало. Бесспорно, однако, что их недра не имеют слоистого строения, как у крупных планет. Скорее они похожи на метеориты и по плотности, и по составу. Одни из астероидов имеют плотность около 2 г/см3 и в этом отношении напоминают каменные метеориты, другие гораздо плотнее (7— 8 г/см3) и сходны с железо-никелевыми метеоритами. Есть и такие, которые похожи на углекислые ходриты —- разновидности каменных метеоритов, весьма богатые органическими веществами.
Поверхность крупнейшего из астероидов — Цереры покрыта минералами, сходными с глиной. Она, как и другие астероиды, лишена атмосферы, но иногда из ее недр выделяются газы и Церера становится своеобразной кометой. Впрочем, сходство здесь чисто внешнее, так как твердая часть комет (их ядра) представляет собой рыхлые глыбы льдов (воды, метана и аммиака) с примесью мелких твердых частиц. Их поперечники не превосходят нескольких километров.
О недрах малых планет нам пока ничего достоверно не известно. Наиболее правильно изучать эту проблему совместно с лабораторными исследованиями метеоритов, что позволит выяснить и происхождение астероидов, которое до сих пор остается предметом дискуссий. Несомненно одно, малые планеты — это осколки более крупных тел, быть может сопоставимых по размерам с планетами земного типа, причем процесс дробления астероидов при взаимных столкновениях продолжается и поныне.
Пояс астероидов — основной поставщик мелкой твердой пыли в Солнечной системе. Эта пыль не остается постоянно в роли «микропланеток», т. е. спутников Солнца. Если поперечник пылинки меньше 10-5 см, то она выметается прочь из Солнечной системы давлением солнечных лучей. Происходит это и с частицами с поперечником, равным 10-5 см, но только они улетают от Солнца не по гиперболам, а по прямым. А вот частицы большего размера солнечные лучи не в силах выгнать прочь из Солнечной системы. Они лишь тормозят их полет вокруг Солнца и частицы в полном соответствии с законами небесной механики падают на Солнце.
biofile.ru
Планета Марс. Фото, гипотезы, факты и поиски жизни. Посадка «Викинга» на Марс
Марс
Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7% массы Земли. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. Иногда Марс называют «красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей оксидом железа.
Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой (давление у поверхности в 160 раз меньше земного). Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры наподобие лунных, а также вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие земных.
У Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас» — имена двух сыновей Ареса, сопровождавших его в бою), которые относительно малы (Фобос — 27×22×18 км, Деймос — 15×12,2×10,4 км)[6] и имеют неправильную форму.
Начиная с 1960 годов, непосредственным исследованием Марса с помощью АМС занимались СССР («Марс» и «Фобос»), США («Маринер», «Викинг», Mars Global Surveyor) и Европейское космическое агентство (программа «Марс-экспресс»).
Марс: гипотезы, факты и поиски жизни
Двадцатого июля 1976 года на поверхность планеты Марс в местности, названной Хризе, опустился посадочный отсек американской автоматической станции «Викинг-1».
Шестого сентября примерно в 1000 километрах к северу, на равнине Утопия сел «Викинг-2».
Обе станции передали черно-белые и цветные снимки марсианского ландшафта, сведения о составе грунта и атмосферы, провели некоторые эксперименты с целью установить, есть ли жизнь на Марсе.
Одна из основных задач «Викингов» — поиски жизни на Марсе. Посадочный отсек несет компактную биологическую лабораторию с приборами для некоторых опытов и анализов.
Раздвижная механическая рука с совком, набрав грунт, засыпает его в дозатор, который распределяет пробы по трем отсекам биологической лаборатории.
На отсек приходится один-два кубических сантиметров грунта.
В первом отсеке, заполненном радиоактивной двуокисью углерода, проба подвергается освещению лучами лампы, имитирующей Солнце.
Если в грунте есть фотосинтезирующие организмы типа земных, они построят из радиоактивного углерода органические соединения.
Через некоторое время камера продувается инертным газом, а грунт нагревают до высокой температуры. Органические соединения при этом должны разложиться, превратившись в радиоактивный газ. Проба газа перекачивается к счетчику, измеряющему радиоактивность. Если двуокись углерода была усвоена живым организмом, то радиоактивность будет повышенной.
Во втором отсеке к пробе грунта добавляют жидкую питательную среду, которая пришлась бы по вкусу любому из земных микроорганизмов. В ней также присутствуют меченые соединения углерода. Через некоторое время благодаря дыханию микроорганизмов эти соединения должны появиться в воздухе отсека, где их отметит счетчик радиоактивности.
В третьем отсеке проба частично смачивается питательной жидкостью, а частично остается сухой. Атмосфера состоит из гелия, криптона и двуокиси углерода. Периодически отсасываемые из отсека пробы атмосферы анализируются автоматическим газовым хроматографом — масс-спектрографом.
Этот прибор сортирует молекулы, содержащиеся в анализируемом веществе, определяет их массу и количество. В воздухе третьего отсека он ищет кислород, водород, азот, метан и двуокись углерода — газы, которые могут выделяться гипотетическими почвенными организмами.
Предполагается, что приборы станции могут найти и остатки жизни, если она существовала в прошлом на Марсе. Одна проба почвы поступает в газовый хроматограф — масс-спектрограф без всякой предварительной обработки, без добавления питательных жидкостей. Прибор должен выявить в почве неживые органические соединения — результат жизнедеятельности вымерших организмов.
Предусмотрена и маловероятная возможность того, что вокруг приземлившейся станции будут бегать какие-то крупные животные. Сканирующие телекамеры осматривают окружающий пейзаж слишком медленно, они не успеют передать на Землю изображение движущегося объекта.
Но время от времени вращение камеры прерывается, и она «вглядывается» в узкую полоску, оказавшуюся непосредственно перед объективом. Если за это время в поле зрения что-то быстро промелькнет, сигнал об этом будет послан на Землю. Таких случаев пока не было.
Что обнаружили на Марсе
Что же сообщили «Викинги» за первые недели? Есть ли жизнь на Марсе?
В пробе почвы не найдено сложных органических соединений. При нагревании из почвы выделилось много воды и некоторое количество СО2.
Это любопытный результат. Многие ученые полагали, что на Марсе воды нет.
Правда, специалисты подчеркивают, что это сравнительно грубый анализ, он мог и не уловить органическую материю, если ее в грунте немного.
К тому же выделившаяся вода (очевидно, она входит в состав каких-то минералов, распадающихся при нагреве) своим присутствием может маскировать органические молекулы.
Опыт в первом отсеке после инкубации грунта в течение пяти марсианских дней дал газ с радиоактивностью 96 импульсов в минуту. Для сравнения: аналогичный опыт с безжизненным или почти безжизненным грунтом из Антарктиды дает 11-40 импульсов в минуту.
Во втором отсеке пробу увлажнили несколькими каплями питательной жидкости, и почти сейчас же радиоактивность атмосферы в камере начала расти. Через 4 дня ее рост прекратился. Еще через 3 дня в грунт добавили питательной жидкости, отчего радиоактивность сначала еще немного выросла, а затем упала на 30%, после чего снова стала очень медленно расти. Тут, к сожалению, истек заранее установленный срок опыта.
Эксперимент в третьем отсеке после первого увлажнения показал быстрый рост содержания кислорода и двуокиси углерода в воздухе. В следующие 7 дней изменений не было. После второго увлажнения кислород больше не выделялся, а СО2 выделилось меньше, чем в первый раз.
Через некоторое время повторили опыт во втором отсеке, но пробу грунта предварительно в течение 3 часов нагревали до 160 градусов. После добавления питательной жидкости за несколько минут выделилось некоторое количество радиоактивной двуокиси углерода, затем радиоактивность газа в отсеке резко упала.
Как сказал один из биологов группы «Викинг», подобные результаты, полученные на пробе земной почвы, ясно указывали бы на то, что в ней есть жизнь. Однако никто из исследователей не взял на себя смелость сделать такой вывод относительно марсианской почвы. На Марсе все может быть иначе.
Специалисты полагают, что результаты всех этих опытов могут объясняться химическими реакциями, идущими в пробах грунта под влиянием увлажнения, больших количеств СО2, освещения и нагревания. После стерилизации при 160° соединения, ответственные за эти реакции, могли разложиться, имитируя гибель марсианских микробов.
Другие указывают, что миниатюрная биолаборатория спроектирована, естественно, с учетом наших знаний о земной жизни и марсианские микроорганизмы могут реагировать на предложенные им условия совершенно иначе, чем ожидали биологи. Возможно, в экспериментальных камерах слишком тепло — при минус 80 градусах снаружи температура в камере не опускается ниже 5 градусов Цельсия. Может быть, марсианские организмы могут усваивать воду только в виде льда?
Планета Марс: интересные факты
••••••••••••
Биологические данные с Марса все еще не позволяют однозначно ответить на вопрос, есть ли жизнь на Марсе.
Один из биологов НАСА сказал в беседе с корреспондентом американского журнала, что миссия «Викинг», возможно, не даст ответа на этот вопрос.
«Скорее всего, — сказал он, — после окончания эксперимента мы будем иметь на руках набор очень волнующих и провоцирующих на споры данных, но вряд ли сможем сделать из них категорические выводы».
••••••••••••
В первый день после посадки станция «Викинг-1» передала на Землю, кроме фотографий и сведений о составе атмосферы, первую метеосводку: вечером слабый восточный ветер, после полуночи сменившийся на юго-западный, с максимальной скоростью 6,7 метра в секунду, давление 7,70 мбар, температура минус 85,5° С ранним утром, днем значительно теплее — минус 30°С. Видимо, во второй половине дня температура еще повышается, но по программе метеостанция «Викинга» работает только утром.
••••••••••••
Атмосфера Марса примерно на 95 процентов состоит из двуокиси углерода, 2-3% занимает азот (элемент, по земным понятиям, необходимый для жизни), 1-2% — аргон, всего 0, 3% — кислород. Найдены в небольших количествах также окись углерода (угарный газ), криптон, ксенон, озон. Плотность марсианской атмосферы составляет всего 0,01 от плотности земной. Рассеянные в воздухе частицы красной пыли диаметром около 0, 1 микрометра придают марсианскому небу кирпичный оттенок.
••••••••••••
Если бы каким-то образом сконденсировать всю воду, содержащуюся в парообразном виде в атмосфере Марса, заставить ее выпасть дождем на поверхность планеты. Марс покрылся бы пленкой воды толщиной около 0, 1 миллиметра. Для сравнения: вода, содержащаяся в атмосфере Земли, покрыла бы планету слоем толщиной около 3 сантиметров.
••••••••••••
Анализ грунта, зачерпнутого механической рукой станции «Викинг-1», показал, что в нем содержится 15-30% кремния, 12-16% железа, 3-8% кальция, 2-7 % алюминия, менее 10% фосфора, менее 7% марганца и кобальта, менее 5% хрома и никеля, менее 3% ванадия, 0,5-2% титана, менее полпроцента меди, сотые доли процента молибдена, циркония, ниобия, цинка, галлия, мышьяка, стронция, брома и ряда других элементов. Эти цифры еще будут уточняться. Ни одна из известных земных горных пород не совпадает по составу с марсианским грунтом.
••••••••••••
Орбитальный блок «Викинга-2» измерил температуру поверхности ледяной полярной шапки планеты Марс. Она составляет в среднем минус 67,7 °C. Следовательно, это обычный водяной лед, а не «сухой лед», замерзшая углекислота, как предполагали некоторые астрономы. Полярная шапка из «сухого льда» должна была бы иметь температуру не выше минус 123 °C.
••••••••••••
По составу атмосферы и поверхностных горных пород можно предположить, что в прежние археологические эпохи атмосфера Марса могла содержать больше кислорода и иметь плотность в 0,1 от земной и даже более.
Куда в таком случае мог деваться кислород? Часть его связана в двуокиси углерода и окислах железа, часть «выдувается» из верхних слоев атмосферы космическими излучениями. Марс меньше Земли, его притяжение слабее, и быстрые частицы, ударяя в молекулы кислорода и азота, разгоняют их до скорости, достаточной для ухода в космос.
••••••••••••
Снимки планеты Марс, сделанные орбитальным отсеком «Викинга-1», показали, что вскоре после восхода Солнца из некоторых кратеров и расщелин поднимаются облака тумана. Они отсутствовали на снимке, сделанном через 50 минут после восхода, но ясно видны как яркие белые пятна на фотографии, сделанной еще через полчаса. Это первое визуальное доказательство существования на Марсе воды.
••••••••••••
Общая почти равномерная красная окраска поверхности Марса объясняется, видимо, присутствием лимонита: минерала, образующегося на Земле при реакции воды с двумя другими минералами: гематитом и гетитом. Лимонит представляет собой гидратированный окисел железа.
Выдвинуты две гипотезы о происхождении марсианского лимонита:
— по первой — он остался от тех времен, когда планета имела плотную атмосферу, богатую парами воды;
— согласно второй, лимонит имеет современное происхождение — он возникает в результате реакций, идущих между марсианским воздухом и горными породами, содержащими железо, под действием сильного ультрафиолетового излучения Солнца.
Возможно, верны оба предположения и часть лимонита имеет древнее, а часть — современное происхождение. Красная пленка лимонита скрывает породы разного состава, происхождения и окраски. Видимо, вокруг «Викинга» можно найти не менее шести разных горных пород.
••••••••••••
Орбитальный отсек «Викинга-2» передал фотографию одной из двух лун Марса — Фобоса. Она сделана с расстояния 877 километров. На снимке видны детали размером в 40 метров и более. Как и следовало ожидать, поверхность Фобоса покрыта кратерами, образовавшимися в результате ударов метеоритов.
Обнаружены и черты рельефа, происхождение которых пока непонятно — в северной части Фобоса (назвать ее северным полушарием нельзя — спутники Марса не шарообразны) видны четкие параллельные полосы, а в срединной части мелкие кратеры почему-то расположены цепочками. Фотографирование спутников Марса будет продолжено.
Похожее
xroniki-nauki.ru