Из чего состоит Марс?

Из чего состоит Марс?

Марс был источником любопытства тысячи лет. Многие годы люди задавались вопросом, могла ли эта планета приютить жизнь? Логическое продолжение этого вопроса, из чего состоит Марс?

Состав Марса подобен земному по своему основному составу. Он имеет ядро, которое в основном из железа и серы, обернутое мантией, состоящей из силикатов, которая покрыта корой, состоящей из базальта и достаточного количества оксида железа, придающего планете ее характерный красноватый оттенок. Зная основные компоненты Марса, просто обрисовать поверхность.

Ядро, как и у Земли, имеет основной компонент железо. Вот, где схожесть заканчивается. Ядро здесь на Земле расплавленное и находится в постоянном движении. Внутреннее ядро вращается в других направлениях, в отличие от внешнего ядра, и их взаимодействие создает наше магнитное поле, которое защищает поверхность от солнечной радиации. Марсианское ядро твердое и не движется. Полагают, что оно имеет диаметр около 2,960 км. Планета из-за этого не имеет магнитного поля и постоянно бомбардируется радиацией, которая уничтожила потенциальные формы жизни миллионы лет назад.

Мантия тоже находится в состоянии покоя, как и ядро. Не существует тектоники плит для того, чтобы изменять форму поверхности или помогать в удалении углерода из атмосферы. Полагают, что мантия довольно мягкая, что-то похожее на каменную пасту. В настоящее время [июнь 2008 года] нет доступных цифр о толщине мантии.

Кора в основном состоит из базальта от вулканической активности миллиарды лет назад. Она имеет толщину от 50 до 125 км. Большая часть внешних границ коры состоит из пыли оксида железа. Учитывая светлый оттенок пыли и высокую скорость марсианских ветров, элементы рельефа на поверхности Марса могут быть сглажены за относительно короткий промежуток времени.

Прошлые исследования марсианской окружающей среды доказали, что планета имела магнитное поле миллиарды лет назад вместе с активной тектоникой плит. Они также показали вероятность наличия огромного ударного кратера. Полагают, что подозрительный кратер имеет размеры 10,600 км на 8,500 км. Похоже, что объект столкновения имел размеры Плутона, ударив поверхность 4 миллиарда лет назад в период Поздней Тяжелой Бомбардировки Солнечной Системы. Будет интересно узнать, прекратилось ли движение ядра и тектонических плит из-за сильного столкновения.

Как вы можете видеть, только знание ответа на вопрос «Из чего состоит Марс?» предоставляет вам небольшое описание планеты. Не стесняйтесь исследовать файлы, которые есть у НАСА по Красной Планете, а также наш сайт. Вот интересная статья «Могут ли люди жить на Марсе?»

Источник: NASA.

Название прочитанной вами статьи «Из чего состоит Марс?».

universetoday-rus.com

Состав Марса

Солнечная система > Система Марс > Планета Марс > Состав Марса

Тысячелетиями люди наблюдали за небом и задавались вопросом о Красной планете. Пользуясь тем, что Марс можно легко увидеть невооруженным глазом, астрономы прошлого постоянно отмечали движение планеты по небесной сфере. В 19 веке с появлением достаточно сильных телескопов, ученые начали изучать поверхность и делать предположения о существовании на планете форм жизни.

До наступления космического века, такие исследования по-настоящему начали проливать свет на величайшие загадки планеты. Благодаря орбитальным аппаратам, автоматическим межпланетным станциям (АМС) и марсоходам, исследователям многое удалось узнать о поверхности планеты, её истории и сходстве, которые она имеет с Землей, наиболее очевидными они являются в составе Марса.

Графическое представление состава Марса

Внутри планета Марс, как и Земля подвергается процессам гравитационной дифференциации. Это явление, при котором благодаря своим физическим или химическим составляющим внутри планеты образуется слои. Вещества с меньшей плотностью находятся ближе к поверхности, а плотные собираются в центре. В случае Марса перемещение идет в ядро, имеющее около 1700-1800 км в радиусе, состоящее из железа и никеля.

Ядро окружено силикатной мантией, которая в прошлом испытывала вулканическое воздействие и тектоническую активность, хотя сейчас это движение отсутствует. Одними из самых распространенных элементов марсианской коры (после кремния и кислорода) являются – железо, кальций и алюминий. Из-за процессов окисления железа планета и получила свой красный цвет.

Дальше сходства между внутренним строением планет заканчиваются. Земное ядро — жидкое состоит из расплавленного металла, который находится в постоянном движении. Взаимодействие вращающихся внутреннего и внешнего ядер Земли обеспечивает нашу планету магнитным полем, что защищает нас от воздействия губительного солнечного излучения.

Марсианское ядро в значительной степени твердое и неподвижное. В результате у планеты отсутствует магнитное поле, и она оказывается незащищенной от радиации. Предполагают, что это причина, по которой поверхность является безжизненной, вопреки найденным доказательствам, что в прошлом на планете могла присутствовать вода.

Сравнение состава Марса с другими объектами Земной группы

Несмотря на отсутствие магнитного поля сейчас, есть свидетельства того, что некогда оно у планеты было. Согласно данным полученным беспилотной исследовательской станцией Mars Global Surveyor, часть коры была когда-то намагничена. На этом основываются предположения о возможности инверсии магнитного поля (это изменение направления магнитных полюсов) в прошлом.

Наблюдаемый палеомагнетизм (свойство минералов, во время своего образования, намагничиваться определенным образом) горных пород присутствующий на марсианской поверхности, схож с намагниченностью, найденной на дне некоторых земных океанов. Эти находки привели к доисследованию первоначально предложенной в 1999 году теории о том, что у Марса имелось тектоническое движение плит миллиарды лет назад. С тех пор эта активность перестала функционировать по причине исчезновения магнитного поля.

Так же, как и ядро, мантия является неподвижной, то есть без тектонической активности плит, эта активность изменяет поверхность и помогает удалять углерод из атмосферы. Толщина коры в среднем составляет около 50 км, максимальные значения – до 125 км. К примеру, земная кора в среднем составляет только около 40 км.

В результате вулканической деятельности происходившей на поверхности миллиарды лет назад, кора в основном содержит в себе базальт. Учитывая легкость пыли и высокую скорость ветров на Марсе, поверхность могла быть стерта за относительно быстрое время. Расположением планеты от Солнца можно объяснить её состав. К примеру, на Марсе более распространены такие элементы как — хлор, фосфор и сера, так как они обладают относительно низкими температурами кипения. Исследователи предполагают, что данные элементы были удалены солнечным ветром из ближних к звезде областей.

Состав поверхности Марса

Как и многие планеты в Солнечной системе, Марс после своего формирования был подвергнут так называемой “поздней тяжелой (метеоритной) бомбардировке”. Примерно на 60% поверхности планеты имеются следы от воздействия на нее в эту эру. Вероятно, по причине этих событий большая часть поверхности покрыта огромными ударными кратерами.

Наиболее значительное катастрофическое разрушение, как предполагают, произошло на местности называемой Северный полярный бассейн (размеры которого составляют около 10.600 км на 8.500 км). Здесь находится крупнейший когда-либо обнаруженный ударный кратер. К примеру, это в четыре раза превышает наибольший ударный кратер Луны – Эйткен.

По еще не подтвержденной теории, Северный полярный бассейн образовался четыре миллиарда лет назад, когда астероид размером с Плутон столкнулся с Марсом. Это стало причиной резкой разницы толщины коры планеты, так называемой – “марсианской дихотомии”. И создало гладкий Северный полярный бассейн, занимающий 40% планеты.

Ученые в настоящее время, не уверены, могло ли большое ударное воздействие быть ответственным за неподвижность ядра планеты и отсутствие у нее тектонической активности. На 2016 год назначена миссия InSight, она заключается в доставке на Красную планету исследовательского посадочного модуля, ожидается, что это прольет свет на данную теорию и на многие другие тайны. Аппарат будет оборудован сейсмометром для высокоточных измерений внутреннего строения планеты.


Строение Марса

Положение и движение Марса

Поверхность Марса

o-kosmose.net

Из чего состоит Марс?

Внутреннее строение Марса, показывающее расплавленное жидкое железное ядро, похожее на земное и венерианское. Предоставлено: NASA/JPL.Тысячи лет люди вглядывались в небо и размышляли о Красной Планете. Легко видя с Земли невооруженным глазом, древние астрономы закономерно нанесли на карту ее путь по небесам. До 19 века с развитием достаточно мощных телескопов, ученые начали наблюдать поверхность планеты и размышлять о возможности присутствия там жизни.

Тем не менее, только в Космическую Эру исследования начали проливать свет на более глубокие тайны Марса. Благодаря многочисленным космическим зондам, орбитальным аппаратам и роботизированным марсоходам, ученые много узнали о поверхности планеты, ее истории и сходстве ее с Землей. Нигде это не было более очевидным, чем в строении самой планеты.

Как и у Земли, внутренняя часть Марса подверглась процессу, известному как дифференциация. То, где планета из-за ее физического или химического состава формирует слои, с более плотным веществом, сконцентрированным в центре, и менее плотным, ближе к поверхности. В случае Марса, это звучит так: ядро имеет радиус 1700-1850 км и состоит главным образом из железа, никеля и серы.

Это ядро окружено силикатной (кремнекислой) мантией, которая очевидно испытала на себе тектоническую и вулканическую активность в прошлом, но теперь, кажется, находится в состоянии покоя. Помимо кремния и кислорода, наиболее распространенные элементы в марсианской коре — это железо, магний, алюминий, кальций и калий. Окисление железной пыли -это то, что придает поверхности ее красноватый оттенок.

Композитное изображение, показывающее разность размеров Земли и Марса. Предоставлено: NASA/Mars Exploration.

После этого сходство между внутренним составом Земли и Марса заканчивается. Здесь на Земле, ядро полностью жидкое, состоящее из расплавленного металла и находится в постоянном движении. Вращение внутреннего ядра Земли происходит в направлении, отличном от направления вращения внешнего ядра, и их взаимодействие создает у Земли магнитное поле. Это в свою очередь защищает поверхность нашей планеты от вредного солнечного излучения (радиации).

Марсианское ядро, в отличие от этого, почти совершенно твердое и не движется. В результате планете не хватает магнитного поля, и она постоянно бомбардируется излучением. Предположительно, это одна из причин того, почему поверхности стала безжизненной миллиарды лет назад, несмотря на доказательство жидкой, текущей воды в одно время.

несмотря на то, что там сейчас нет магнитного поля, есть доказательство того, Марс имел когда-то магнитное поле. Согласно данным, полученным Mars Global Surveyor, некоторые части коры планеты были намагничены в прошлом. Также обнаружилось доказательство того, что это магнитное поле перенесло смену полюсов.

Этот наблюдаемый палеомагнетизм полезных ископаемых, обнаруженный на марсианской поверхности, имеет свойства, схожие с магнитными полями, обнаруженными на дне земных океанов. Эти находки привели к пересмотру теории 1999 года о том, что Марс имел тектоническую активность четыре миллиарда лет назад. С тех пор эта активность прекратилась, вызвав исчезновение магнитного поля планеты.

Карта от Mars Global Surveyor текущих магнитных полей на Марсе. Предоставлено: NASA/JPL.

Во многом схожая с ядром, мантия также находится в состоянии покоя, без тектонической активности, которая бы преобразовывала поверхность или помогала в удалении углерода из атмосферы. Средняя толщина коры планеты около 50 км, с максимальной толщиной в 125 км. В отличие от этого, земная кора имеет среднюю толщину 40 км, или только одну треть от марсианской, относительно размера двух планет.

Кора в основном состоит из базальта от вулканической активности, которая происходила миллиарды лет назад. Учитывая легкость пыли и высокую скорость марсианских ветров, рельеф поверхности может быть стерт (изменен) за относительно короткий промежуток времени.

Большая часть состава Марса приписывается его положению относительно Солнца. Элементы со сравнительно низкими точками кипения, такие как хлор, фосфор и сера, гораздо более распространены на Марсе, чем на Земле. Ученые полагают, что эти элементы вероятно были перемещены из областей, близких к Солнцу, сильными солнечными ветрами молодой звезды.

После своего образования Марс, как и все планеты Солнечной Системы, подвергался так называемой «Поздней тяжелой бомбардировке». Около 60% поверхности Марса демонстрирует отчет о столкновениях той эры, тогда как большая часть оставшейся поверхности лежала в основе огромных ударных бассейнов, вызванных теми событиями.

Северный Полярный Бассейн (North Polar Basin) — это синяя низко лежащая область у северной границы этой топографической карты Марса. Предоставлено: NASA/JPL/USGS.

Полагают, что самое крупное импактное событие на Марсе произошло в северном полушарии. Эта область, известная как Северный Полярный Бассейн, имеет размеры примерно 10600 км на 8500 км, или почти в четыре раза больше, чем Бассейн Южный полюс-Эйткен (South Pole – Aitken basin) на Луне, самый крупный обнаруженный ударный кратер.

Хотя еще не подтверждено, что это было импактное событие, текущая теория гласит, что данный бассейн был создан, когда тело размером с Плутон столкнулось с Марсом около 4 миллиардов лет назад. Как полагают, это событие было отвественно за Марсианскую полусферическую дихотомию (Martian hemispheric dichotomy) и создало гладкий Северный Полярный Бассейн (Borealis basin), который  теперь покрывает 40% планеты.

Ученым в настоящее время неясно, мог ли сильный удар быть ответственен за то, что тектоническая активность исчезла. InSight Lander, который планируется запустить в 2016 году, прольет свет на эту и другие загадки — с помощью сейсмометра, чтобы исключить некоторые теоретические модели внутреннего строения Марса.

Источник: NASA.

Название прочитанной вами статьи «Из чего состоит Марс?».

universetoday-rus.com

Из чего состоит поверхность Марса? Как выглядит поверхность Марса?

Мерцающей в дни противостояния зловещим кроваво-красным цветом и вызывающей первобытный мистический страх загадочной и таинственной звезде, которую древние римляне нарекли в честь бога войны Марсом (у греков Арес), вряд ли пристало бы женское имя. Греки еще называли ее Фаэтоном за «лучезарный и блистающий» облик, которым поверхность Марса обязана ярким цветом и «лунным» рельефом с вулканическими кратерами, вмятинами от ударов гигантских метеоритов, долинами и пустынями.

Орбитальные характеристики

Эксцентриситет эллиптической орбиты Марса составляет 0,0934, обуславливая, таким образом, различие максимального (249 млн км) и минимального (207 млн км) расстояний до Солнца, из-за чего количество поступающей на планету солнечной энергии изменяется в пределах 20-30%.

Скорость движения по орбите в среднем составляет 24,13 км/с. Марс полностью огибает Солнце за 686,98 земных суток, что превышает земной период в два раза, а вокруг собственной оси оборачивается почти так же, как и Земля (за 24 ч 37 мин). Угол наклона орбиты к плоскости эклиптики по разным оценкам определяется от 1,51° до 1,85°, а наклонение орбиты к экватору составляет 1,093°. Относительно экватора Солнца орбита Марса наклонена под углом 5,65° (а Земля — около 7°). Значительный наклон экватора планеты к плоскости орбиты (25,2°) приводит к существенным сезонным изменениям климата.

Физические параметры планеты

Марс среди планет Солнечной системы по размерам стоит на седьмом месте, а по удаленности от Солнца занимает четвертую позицию. Объём планеты составляет 1.638×1011 км³, а вес 0,105-0,108 массы Земли (6,44*1023 кг), уступая ей в плотности около 30% (3,95 г/см3). Ускорение свободного падения в области экватора Марса определяют в пределах от 3,711 до 3,76 м/с². Площадь поверхности оценивается в 144 800 000 км². Атмосферное давление колеблется в пределах 0.7—0.9 кПа. Скорость, необходимая для преодоления гравитации (вторая космическая) — 5 072 м/с. В южном полушарии поверхность Марса по среднему уровню на 3–4 км выше, чем в северном.

Климатические условия

Общая масса атмосферы Марса составляет около 2,5*1016 кг, но в течение года она сильно изменяется в связи с таянием или «намерзанием» содержащих углекислый газ полярных шапок. Среднее давление на уровне поверхности (около 6,1 мбар) почти в 160 раз меньше, чем вблизи поверхности нашей планеты, но в глубоких впадинах достигает 10 мбар. По разным источникам сезонные перепады давления колеблются от 4.0 до 10 мбар.

На 95,32 % атмосфера Марса состоит из углекислого газа, примерно 4% приходится на долю аргона и азота, а кислорода вместе с водяным паром меньше 0,2 %.

Сильноразреженная атмосфера не может долго удерживать тепло. Несмотря на «горячий цвет», которым выделяется среди других планета Марс, температура на поверхности опускается зимой до -160°C на полюсе, а на экваторе летом, в дневное время поверхность может прогреться лишь до +30°C.

Климат носит сезонный характер, как и на Земле, но вытянутость орбиты Марса приводит к существенным различиям в продолжительности и температурном режиме времен года. Прохладные весна и лето северного полушария в совокупности длятся существенно больше половины марсианского года (371 марс. сутки), а зима с осенью коротки и умеренны. Южное лето жаркое и короткое, а зима холодная и длинная.

Сезонные изменения климата ярче всего проявляются в поведении полярных шапок, сложенных льдом с примесью тонкодисперсных, пылевидных частиц горных пород. Фронт северной полярной шапки может удаляться от полюса почти на треть расстояния до экватора, а граница южной шапки доходит до половины этой дистанции.

Термометром, расположенным точно в фокусе телескопа-рефлектора, нацеленного на Марс, температура на поверхности планеты была определена уже в начале 20-х годов прошлого столетия. Первые измерения (до 1924 г.) показали значения от -13 до -28° С, а в 1976 году нижний и верхний пределы температуры были уточнены высадившимся на Марс космическим аппаратом «Викинг».

Марсианские пыльные бури

«Разоблачение» пылевых бурь, их масштабов и поведения позволило раскрыть тайну, которую долгое время хранил Марс. Поверхность планеты загадочно изменяет цвет, с глубокой древности завораживая наблюдателей. Причиной «хамелеонства» оказались пылевые бури.

Резкие перепады температур Красной планеты становятся причиной разгула неистовых ветров, скорость которых достигает 100 м/с, а низкая сила тяжести, несмотря на разреженность воздуха, позволяет ветрам поднимать огромные массы пыли на высоту более 10 км.

Зарождению пылевых штормов также способствует резкое повышение атмосферного давления, вызываемого испарением замерзшей углекислоты зимних полярных шапок.

Пыльные бури, как показывают снимки поверхности Марса, пространственно тяготеют к полярным шапкам и могут охватывать колоссальные площади, продолжаясь до 100 суток.

Еще одной пыльной достопримечательностью, которой Марс обязан аномальным перепадам температуры, являются смерчи, которые, в отличие от земных «коллег», разгуливают не только по пустынным областям, но и хозяйничают на склонах кратеров вулканов и ударных воронок, понимаясь вверх до 8 км. Их следами оказались гигантские ветвисто-полосчатые рисунки, которые долгое время оставались загадочными.

Пыльные бури и смерчи возникают главным образом во время великих противостояний, когда в южном полушарии лето приходится на период прохождения Марса через ближайшую к Солнцу точку орбиты планеты (перигелий).

Очень урожайными на смерчи оказались снимки поверхности Марса, сделанные космическим аппаратом Mars Global Surveyor, который на орбите планеты находится с 1997 года.

Одни смерчи оставляют следы, сметая или засасывая рыхлый поверхностный слой тонкодисперсных частиц грунта, другие не оставляют даже «отпечатков пальцев», третьи, неистовствуя, рисуют замысловатые фигуры, за что их нарекли пылевыми дьяволами. Вихри работают, как правило, в одиночку, но и от групповых «представлений» не отказываются.

Особенности рельефа

Наверное, всем, кто, вооружившись мощным телескопом, впервые взглянул на Марс, поверхность планеты сразу напомнила лунный ландшафт, и во многих областях это действительно так, но все-таки геоморфология Марса своеобразна и неповторима.

Региональные особенности рельефа планеты обусловлены асимметрией ее поверхности. Преобладающие равнинные поверхности северного полушария ниже условно нулевого уровня на 2–3 км, а в южном полушарии осложненная кратерами, долинами, каньонами, впадинами и холмами поверхность на 3–4 км выше базового уровня. Переходная зона между двумя полушариями шириной 100–500 км морфологически выражена сильно эродированным гигантским уступом высотой почти 2 км, охватывающим почти 2/3 планеты по окружности и трассируемым системой разломов.


Преобладающие формы рельефа, характеризующие поверхность Марса, представлены испещренными кратерами различного генезиса, возвышенностями и впадинами, ударными структурами круговых депрессий (многокольцевые бассейны), линейно вытянутыми возвышенностями (грядами) и крутосклонными котловинами неправильной формы.

Широко распространены плосковершинные поднятия с обрывистыми краями (столовые горы), обширные плоские кратеры (щитовые вулканы) с эродированными склонами, извилистые долины с притоками и рукавами, выровненные возвышенности (плато) и области беспорядочно перемежающихся каньонообразных долин (лабиринты).

Характерными для Марса являются и провальные депрессии с хаотическим и бесформенным рельефом, протяженные, сложно построенные ступени (сбросы), серии субпараллельных гряд и борозд, а также обширные равнины вполне «земного» облика.

Кольцевые кратерные бассейны и крупные (более 15 км в поперечнике) кратеры являются определяющими морфологическими структурами для большей части южного полушария.

Самые высокие регионы планеты с именами Фарсида и Элизий находятся в северном полушарии и представляют огромные вулканические нагорья. Плато Фарсида, возвышаясь над равнинным окружением почти на 6 км, протягивается по долготе на 4000 км и на 3000 км простирается по широте. На плато расположены 4 гигантских вулкана высотой от 6,8 км (гора Альба) до 21,2 км (г. Олимп, диаметр 540 км). Вершины гор (вулканов) Павлина/Павонис (Pavonis), Аскрийская (Ascraeus) и Арсия (Arsia) находятся на высоте 14, 18 и 19 км соответственно. Гора Альба стоит особняком к северо-западу от строгого ряда остальных вулканов и представляет собой щитовую вулканическую структуру диаметром около 1500 км. Вулкан Олимп (Olympus) — самая высокая гора не только на Марсе, но и во всей Солнечной системе.

С востока и запада к провинции Фарсида примыкают две обширные меридиональные низменности. Отметки поверхности западной равнины с именем Амазония близки к нулевому уровню планеты, а самые низкие участки восточной депрессии (равнина Хриса) ниже нулевого уровня на 2–3 км.

В экваториальной области Марса расположено второе по величине вулканическое нагорье Элизий размером около 1500 км в поперечнике. Плато воздымается над основанием на 4–5 км и несет на себе три вулкана (собственно гора Элизий, купол Альбор и гора Гекаты). Самая высокая гора Элизий выросла до 14 км.

К востоку от плато Фарсида в приэкваториальной области протянулась гигантская по масштабам Марса (почти на 5 км) рифтообразная система долин (каньонов) Маринер, превышающая по длине один из крупнейших на земле Большой Каньон почти в 10 раз, и в 7 раз шире и глубже. Ширина долин в среднем составляет 100 км, а почти отвесные уступы их бортов достигают высоты 2 км. Линейность структур указывает на их тектоническое происхождение.

В пределах возвышенностей южного полушария, где поверхность Марса просто усеяна кратерами, расположены самые крупные на планете кругообразные ударные депрессии с именами Аргир (около 1500 км) и Эллада (2300 км).

Равнина Эллада глубже всех впадин планеты (почти 7000 м ниже среднего уровня), а превышение равнины Аргир по отношению к уровню окружающей возвышенности составляет 5,2 км. Аналогичная округлая низменность, равнина Исиды (1100 км в поперечнике), расположена в приэкваториальной области восточного полушария планеты и на севере примыкает к равнине Элизий.

На Марсе известно еще около 40 подобных многокольцевых бассейнов, но размером поменьше.

В северном полушарии расположена самая крупная на планете низменность (Северная равнина), окаймляющая полярную область. Отметки равнины находятся ниже нулевого уровня поверхности планеты.

Эоловые ландшафты

Трудно было бы в нескольких словах охарактеризовать поверхность Земли, имея в виду планету в целом, а вот получить представление о том, какая поверхность у Марса, можно, если просто назвать ее безжизненной и сухой, красновато-бурой, каменисто-песчаной пустыней, потому что расчлененный рельеф планеты сглажен рыхлыми наносными отложениями.

Эоловые ландшафты, сложенные песчано-тонкоалевритовым с пылью материалом и сформированные в результате ветровой деятельности, покрывают практически всю планету. Это обычные (как на земле) барханы (поперечные, продольные и диагональные) размером от первых сотен метров до 10 км, а также слоистые эолово-гляциальные отложения полярных шапок. Особый рельеф, «созданный Эолом», приурочен к замкнутым структурам – днищам крупных каньонов и кратеров.

Морфологическая деятельность ветра, определяющая своеобразные особенности поверхности Марса, проявилась и в интенсивной эрозии (дефляции), которая привела к образованию характерных, «гравированных» поверхностей с ячеистыми и линейными структурами.

Слоистые эолово-гляциальные образования, сложенные смешанным с осадками льдом, покрывают полярные шапки планеты. Их мощность оценивается в несколько км.

Геологическая характеристика поверхности

По одной из существующих гипотез современного состава и геологического строения Марса сначала из первичного вещества планеты выплавилось внутреннее ядро небольшого размера, состоящее главным образом из железа, никеля и серы. Затем вокруг ядра образовалась однородная по составу литосфера мощностью вместе с корой порядка 1000 км, в которой, вероятно, и сегодня продолжается активная вулканическая деятельность с выбросом на поверхность все новых порций магмы. Толщину марсианской коры оценивают в 50–100 км.

С тех пор как человек стал заглядываться на самые яркие звезды, ученых, как и всех неравнодушных к вселенским соседям людей, среди прочих загадок, прежде всего интересовало, какая поверхность у Марса.

Почти вся планета покрыта слоем буровато-желтовато-красной пыли с примесью тонкоалевритового и песчаного материала. Основными компонентами рыхлого грунта являются силикаты с большой примесью оксидов железа, придающих поверхности красноватый оттенок.

По результатам многочисленных исследований, выполненных космическими аппаратами, колебания элементного состава рыхлых отложений поверхностного слоя планеты не столь значительны, чтобы предположить большое разнообразие минерального состава горных пород, слагающих марсианскую кору.

Установленные в почве средние содержания кремния (21%), железа (12,7%), магния (5%), кальция (4%), алюминия (3%), серы (3,1%), а также калия и хлора (<1%) указывали на то, что основу рыхлых отложений поверхности составляют продукты разрушения изверженных и вулканогенных пород основного состава, близких к базальтам земли. Поначалу ученые усомнились в существенной дифференцированности каменной оболочки планеты по минеральному составу, однако проведенные в рамках проекта Mars Exploration Rover (США) исследования коренных пород Марса привели к сенсационному открытию аналогов земных андезитов (пород среднего состава).

Это открытие, подтвержденное позже многочисленными находками аналогичных пород, позволило судить о том, что Марс, как и Земля, может обладать дифференцированной корой, чему свидетельствую существенные содержания алюминия, кремния и калия.

На основании огромного числа снимков, выполненных космическими аппаратами и позволившими судить, из чего состоит поверхность Марса, помимо изверженных и вулканогенных пород, на планете очевидно присутствие вулканогенно-осадочных пород и осадочных отложений, которые узнаются по характерной плитчатой отдельности и слоистости фрагментов обнажений.

Характер слоистости пород может свидетельствовать об их образовании в морях и озерах. Области осадочных пород зафиксированы во многих местах планеты и чаще всего они встречаются в обширных кратерах.

Ученые не исключают и «сухое» образование осадков их марсианской пыли с дальнейшей их литификацией (окаменением).

Мерзлотные образования

Особое место в морфологии поверхности Марса занимают мерзлотные образования, большинство из которых проявились на разных этапах геологической истории планеты в результате тектонических подвижек и влияния экзогенных факторов.

На основании изучения большого количества космических снимков ученые единодушно пришли к выводу, что в формировании облика Марса наряду с вулканической активностью значительная роль принадлежит воде. Извержения вулканов приводили к растапливанию ледяного покрова, что, в свою очередь, служило развитию водной эрозии, следы которой видны и сегодня.

О том, что мерзлота на Марсе сформировалась уже на самых ранних этапах геологической истории планеты, свидетельствуют не только полярные шапки, но и специфические формы рельефа, сходные с ландшафтом в зонах вечной мерзлоты на Земле.

Вихреобразные образования, каковыми выглядят на космических снимках слоистые отложения в полярных областях планеты, вблизи представляют собой систему террас, уступов и депрессий, образующих самые разнообразные формы.

Отложения полярных шапок мощностью в несколько километров состоят из слоев углекислотного и водного льда, смешанного с илистым и тонкоалевритовым материалом.

С процессом разрушения криогенных толщ связаны провально-просадочные формы рельефа, характерные для экваториальной зоны Марса.

Вода на Марсе

На большей части поверхности Марса вода не может существовать в жидком состоянии из-за низкого давления, но в некоторых районных суммарной площадью около 30 % площади планеты специалисты НАСА допускают наличие жидкой воды.

Достоверно установленные в настоящее время запасы воды на Красной планете сосредоточены главным образом в приповерхностном слое вечной мерзлоты (криосфере) мощностью до многих сотен метров.

Ученые не исключают существование реликтовых озер жидкой воды и под толщами полярных шапок. Исходя из расчетного объема криолитосферы Марса, запасы воды (льда) оцениваются примерно в 77 млн км³, а если учесть вероятный объем оттаявших пород, эта цифра может уменьшиться до 54 млн км³.

Кроме того, существует мнение, что под криолитосферой могут находиться пласты с колоссальными запасами соленых вод.

Множество фактов говорит о наличии воды на поверхности планеты в прошлом. Главными свидетелями выступают минералы, образование которых подразумевает участие воды. В первую очередь это гематит, глинистые минералы и сульфаты.

Марсианские облака

Общее количество воды в атмосфере «иссушенной» планеты более чем в 100 млн раз меньше, чем на Земле, и тем не менее поверхность Марса бывает покрыта пусть редкими и невзрачными, но настоящими и даже голубоватыми облаками, правда, состоящими из ледяной пыли. Облачность формируется в широком диапазоне высот от 10 до 100 км и сосредотачивается преимущественно в экваториальном поясе, редко поднимаясь выше 30 км.

Ледяные туманы и облака распространены и вблизи полярных шапок зимой (полярная мгла), но здесь они могут «опускаться» ниже 10 км.

Облака могу окрашиваться в бледный розоватый цвет, когда ледяные частички смешиваются с пылью, поднятой с поверхности.

Зафиксированы облака самых разнообразных форм, в том числе волнистые, полосатые и перистые.

Марсианский пейзаж с высоты человеческого роста

Впервые увидеть, как выглядит поверхность Марса с высоты рослого человека (2,1 м) позволила вооруженная камерой «рука» марсохода curiosity в 2012 году. Перед изумленным взглядом робота предстала «песчаная», щебнисто-гравелистая равнина, усеянная мелкими булыжниками, с редкими плоскими обнажениями, возможно, коренных, вулканических пород.

Унылую и однообразную картину по одну сторону оживляла холмистая гряда кромки кратера Гейла, а по другую — пологосклонная громада горы Шарпа высотой 5,5 км, которая и являлась объектом охоты космического аппарата.

Намечая маршрут следования по днищу кратера, авторы проекта, видимо, и не подозревали, что поверхность Марса, снятая марсоходом Curiosity, будет столь разнообразной и неоднородной, вопреки ожиданию увидеть только унылую и монотонную пустыню.

На пути следования к горе Шарп роботу пришлось преодолевать трещиноватые, плитчатые плоские поверхности, пологие ступенчатые склоны вулканогенно-осадочных (судя по слоистой текстуре на сколах) пород, а также глыбовые развалы темных голубоватых вулканитов с ячеистой поверхностью.

Аппарат по ходу обстреливал «указанные сверху» цели (булыжники) лазерными импульсами и бурил маленькие скважины (до 7 см в глубину) для изучения вещественного состава образцов. Анализ полученного материала, помимо содержаний породообразующих элементов, характерных для пород основного состава (базальтов), показал наличие соединений серы, азота, углерода, хлора, метана, водорода и фосфора, то есть «компонентов жизни».

Кроме того, были найдены глинистые минералы, образованные в присутствии воды с нейтральным показателем кислотности и небольшой концентрацией солей.

На основании этих сведений в совокупности с ранее полученной информацией ученые склонились к выводу, что миллиарды лет назад на поверхности Марса была жидкая вода, а плотность атмосферы значительно выше современной.

Утренняя звезда Марса

С тех пор как в мае 2003 г. мир облетел снимок голубого полумесяца Земли, сделанный космическим аппаратом Mars Global Surveyor с орбиты Красной планеты на расстояния 139 млн км, многим представляется, что именно так и выглядит Земля с поверхности Марса.

Но на самом деле, наша планета смотрится оттуда приблизительно так, как мы видим Венеру в утренние и вечерние часы, только светящаяся в буроватой черноте марсианского неба одинокая (если не считать слабо различимую Луну) маленькая точка немного ярче Венеры.

Первый снимок Земли с поверхности был выполнен в предрассветный час с борта марсохода Spirit в марте 2004 года, а космическому аппарату Curiosity Земля «под руку с Луной» позировала в 2012 г. и получилась еще «краше», чем в первый раз.

fb.ru

Состав Марса: структура, атмосфера и геология

Солнечная система > Система Марс > Планета Марс > Состав Марса

Сравнение строения Земли и Марса

Изучите состав Марса: структура и разделение на кору, мантию и ядро с фото, химический состав атмосферы, формирование и эволюция планеты, кратеры и почва.

Тысячелетиями люди с ужасом и благоговением наблюдали за Красной планетой. Ее сияние удавалось разглядеть без использования приборов, поэтому о существовании знали давно. Но углубленные знания мы получили лишь при отправке механических разведчиков.

Структура и состав Марса

Красная планета повторяет за нами, поэтому наблюдается дифференциация, то есть наличие слоев, где плотные материалы группируются возле центра. Ядро охватывает примерно 1700-1850 км и представлено серой, железом и никелем.

Внутреннее строение Марса

Вокруг него расположена силикатная мантия, которая ранее могла похвастаться тектонической и вулканической подвижностью. В коре присутствует магний, железо, кремний, кислород, кальций, алюминий и калий. Красный оттенок появляется из-за окислительного процесса железной пыли.

Магнетизм и геологическая активность

Марсианское ядро по большей части плотное и лишено движения. Из-за этого планета не обладает сплошным магнитным полем и вынуждена принимать огромное количество космических лучей. Но модели показывают, что древний Марс обладал магнитным полем, так как остались намагниченные территории.

Полеомагнетизм минералов напоминает магнитные поля, замеченные на некоторых океанических земных поверхностях. После этого возникла идея, что у Марса была тектоническая активность, прекратившаяся 4 миллиардов лет назад.

Мантия также лишена тектонической активности, поэтому не может деформироваться или поучаствовать в вырывании углерода из атмосферы. Средняя толщина коры – 50 км, но может достигать и 125 км. Представлена базальтом, выплеснутым при вулканической активности миллиарды лет назад.

Формирование и эволюция

Большая часть состава основывается на удаленности от звезды. Элементы с низкими показателями температуры кипения (хлор, сера и фосфор) чаще попадаются на Красной планете, чем у нас. Поэтому считают, что они удалились из ближайших к Солнцу районов ветрами.

После формирования все планеты прошли этап интенсивной бомбардировки, где примерно 60% Марса попало под удар.

Северо-Полярный бассейн – крупная синяя территория в северной части топографической марсианской карты

Кратерным образованиям удалось хорошо сохраниться из-за медленного процесса эрозии. Равнина Эллады считается крупнейшим кратером, простирающимся на 2300 км и на 9 км в глубину.

Считают, что наиболее масштабное событие случилось в северном полушарии. Это Северный Полярный бассейн с параметрами 10600 км на 8500 км. Скорее всего, в эту территорию врезалось тело, которое по размерам походило на Плутон.

Состав поверхности Марса

Также отмечают процесс остывания планеты, что могло произойти из-за остановки конвекции внутри внешнего ядра. Это привело к исчезновению магнитного поля.

Планета располагает каналами и оврагами, по которым раньше могла течь вода. По крайней мере, частично сформировались от водной эрозии. Некоторые охватывают 2000 км в длину и 100 км в ширину.

Читайте также:


Положение и движение Марса

Строение Марса

Поверхность Марса

v-kosmose.com

Поверхность Марса — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Иней на поверхности Марса (снимок марсианской станции «Викинг-2», 18 мая 1979 года).

Топографическая карта Марса, по данным Mars Global Surveyor (1999). Нулевой меридиан Марса принят проходящим через кратер Эйри-0.

Две трети поверхности Марса занимают светлые области, получившие название материков, около трети — тёмные участки, называемые морями. Моря сосредоточены главным образом в южном полушарии планеты, между 10 и 40° широты. В северном полушарии есть только два крупных моря — Ацидалийское и Большой Сирт.

Характер тёмных участков до сих пор остаётся предметом споров. Они сохраняются, несмотря на то, что на Марсе бушуют пылевые бури. В своё время это служило доводом в пользу предположения, что тёмные участки покрыты растительност

ru.wikipedia.org

Марс — характеристика планеты | Всё о планете Марс

Марс – одна из самых популярных планет Солнечной системы. Существует много мифов об этой планете, но Марс характеристика планеты развеивает всю сомнительную информацию.

Общие данные о Марсе

Марс – одна из самых маленьких планет Солнечной системы: ее масса равна десятой части массы Земли. Расположен Марс между Землей и Юпитером, он – четвертый по счету от Солнца. Площадь поверхности Марса – почти 145 млн км². Сутки на Марсе длятся чуть больше земных – 24,5 часа.

Известно, что Марс – красного цвета благодаря большому количеству окисленного железа на этой планете. «Красная» планета имеет два спутника – Деймос и Фобос. Все три небесные тела – и планета, и два ее спутника – названы очень зловеще: Марсом именовали бога войны в Древнем Риме, Фобос по-гречески значит «Страх», а Деймос – «Ужас».

Физические характеристики

Поверхность Марса похожа на лунную: она усеяна кратерами. Кроме кратеров, на Марсе очень много вулканов, пустынь, долин и даже русел пересохших рек. Эта планета похожа на Землю ледниковыми полярными шапками на севере и юге.

Радиус экватора планеты Марс вдвое меньше радиуса Земли – это всего лишь 3396,9 км. Что касается поверхности Марса, то ее на планете столько же, сколько на Земле суши. Вращается вокруг собственной оси Марс довольно медленно, поэтому ученые предполагают, что в будущем эта планета изменит свою скорость.

Ось Марса наклонена под углом 25,19 градусов. Благодаря тому, что ось все же наклонена, на Марсе меняются времена года. В то же время, орбита планеты вытянутая, поэтому времена года бывают слишком разными. Известно, что у Марса могут быть два лета: южное – очень теплое и короткое, а северное – холодное и долгое. А северная весна и северное лето вместе длятся больше, чем полгода. Да и год на Марсе длится намного дольше привычного нам года – почти 669 суток.

Марсианский климат

Марс характеристика планети была бы неполной без упоминания о климатических условиях. На Марсе довольно холодно: температура достигает даже -150 градусов по Цельсию. В то же время, она может подняться и до +20 градусов. Средний показатель температуры на планете составляет -50 градусов.

На Марсе – разреженная атмосфера. Если сравнить давление на поверхности Марса и Земли, окажется, что земное давление в 160 раз сильнее!

Атмосферная оболочка Марса состоит, в основном, из углекислоты (ее там более 95%). Из других компонентов атмосферы ученые выделяют азот, аргон, кислород, водяной пар, угарный газ, оксид азота неон, криптон и ксенон. Толщина марсианской атмосферы – примерно 110 км.

xmars.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о