Марс 4 планета солнечной системы. Марс - красная планета. Внутреннее строение Марса

Марс четвертая планета от Солнца и последняя из планет земной группы. Как и остальные планеты в Солнечной системе (не считая Земли) назван в честь мифологической фигуры — римского бога войны. В дополнение к его официальному названию Марс иногда называют Красной планетой, что связано с коричнево-красным цветом его поверхности. При всем этом Марс является второй самой маленькой планетой в Солнечной системе после .

В течение практически всего девятнадцатого века считалось, что на Марсе существует жизнь. Причина такой веры заключается частично в ошибке, а частично в человеческом воображении. В 1877 году астроном Джованни Скиапарелли смог наблюдать то, что, по его мнению, было прямыми линиями на поверхности Марса. Подобно другим астрономам, когда он заметил эти полосы, то предположил, что подобная прямота связана с существованием на планете разумной жизни. Популярной в то время версией о природе этих линий было предположение о том, что это были оросительные каналы. Тем не менее, с развитием более мощных телескопов в начале двадцатого века астрономы смогли увидеть марсианскую поверхность более четко и определить, что эти прямые линии были всего лишь оптической иллюзией. В результате все более ранние предположения о жизни на Марсе остались без доказательств.

Большое количество научной фантастики написанной в течение двадцатого века было прямым следствием убеждения, что на Марсе существует жизнь. Начиная от небольших зеленых человечков, заканчивая рослыми захватчиками с лазерным оружием, марсиане были в центре внимания многих теле- и радиопрограмм, комиксов, фильмов и романов.

Не смотря на то, что открытие марсианской жизни в восемнадцатом веке в результате оказалось ложным, Марс оставался для научных кругов наиболее дружелюбной для жизни (не считая Земли) планетой в Солнечной системе. Последующие планетарные миссии были без сомнения посвящены поиску хоть какой-либо формы жизни на Марсе. Так миссия под названием Viking, осуществленная в 1970-е годы, проводила эксперименты на марсианской почве в надежде обнаружить в ней именно микроорганизмов. В то время считалось, что образование соединений в ходе экспериментов может быть результатом биологических агентов, однако позже было установлено, что соединения химических элементов могут быть созданы и без биологических процессов.

Однако даже эти данные не лишили ученых надежды. Не обнаружив признаков жизни на поверхности Марса, они предположили, что все необходимые условия могут существовать под поверхностью планеты. Эта версия актуальна и сегодня. По крайней мере, такие планетарные миссии настоящего как ExoMars и Mars Science предполагают проверку всех возможных вариантов существования жизни на Марсе в прошлом или настоящем, на поверхности и под ней.

Атмосфера Марса

По своему составу атмосфера Марса очень похожа на атмосферу , одной из наименее гостеприимных атмосфер во всей Солнечной системе. Основным компонентом в обеих средах является двуокись углерода (95% для Марса, 97% для Венеры), но есть большое отличие – парниковый эффект на Марсе отсутствует, поэтому температура на планете не превышает 20°C, в отличие от 480°С на поверхности Венеры. Такая огромная разница связана с разной плотностью атмосфер этих планет. При сопоставимой плотности, атмосфера Венеры чрезвычайно толстая, тогда как Марс обладает довольно тонким атмосферным слоем. Проще говоря, если бы толщина атмосферы Марса была более значительна, то он напоминал бы Венеру.

Кроме того Марс обладает очень разреженной атмосферой, — атмосферное давление составляет лишь около 1% от давления на . Это эквивалентно давлению в 35 километров над поверхностью Земли.

Одним из самых первых направлений в исследовании марсианской атмосферы является ее влияние на присутствие воды на поверхности. Не смотря на то, что полярные шапки содержат воду в твердом состоянии, а воздух содержит водяной пар, образующийся в результате морозов и низкого давления, сегодня все исследования указывают на то, что «слабая» атмосфера Марса не способствует существованию воды в жидком состоянии на поверхности планеты.

Тем не менее, полагаясь на последние данные марсианских миссий, ученые уверены, что вода в жидком виде на Марсе существует и находится она на один метр ниже поверхности планеты.

Вода на Марсе: предположение / wikipedia.org

Однако не смотря на тонкий атмосферный слой Марс обладает достаточно приемлемыми по земным меркам погодными условиями. Наиболее экстремальными формами этой погоды являются ветра, пыльные бури, морозы и туманы. Как результат такой погодной деятельности в некоторых районах Красной планеты были замечены значительные следы эрозии.

Еще одним интересным пунктом о марсианской атмосфере можно указать то, что как утверждает сразу несколько современных научных исследований, в далеком прошлом она была достаточно плотной для существования на поверхности планеты океанов из воды в жидком состоянии. Однако, согласно тем же исследованиям, атмосфера Марса была резко изменена. Ведущей версией такого изменения на данный момент является гипотеза о столкновении планеты с другим достаточно объемным космическим телом, что привело потере Марсом большей части своей атмосферы.

Поверхность Марса обладает двумя значительными особенностями, которые, по интересному стечению обстоятельств, связаны с различиями в полушариях планеты. Дело в том, что северное полушарие имеет достаточно гладкий рельеф и всего несколько кратеров, тогда как южное полушарие буквально испещрено возвышенностями и кратерами разной величины. Помимо топографических различий, обозначающих разницу в рельефе полушарий, есть и геологические, — исследования указывают на то, что области в северном полушарии гораздо более активны, нежели в южном.

На поверхности Марса находится самый большой из известных на сегодняшний день вулканов — Olympus Mons (Гора Олимп) и самый крупный из известных каньонов – Mariner (долина Маринер). В Солнечной системе пока не найдено ничего более грандиозного. Высота Горы Олимп составляет 25 километров (это в три раза выше Эвереста, самой высокой горы на Земле), а диаметр основания 600 километров. Длина долины Маринер составляет 4000 километров, ширина 200 километров, а глубина почти 7 километров.

На сегодняшний день самым значительным открытием в отношении марсианской поверхности было обнаружение каналов. Особенностью этих каналов является то, что они, по мнению экспертов NASA , были созданы проточной водой, и, таким образом, являются наиболее достоверным доказательством теории о том, что в далеком прошлом поверхность Марса значительно напоминала земную.

Наиболее известной перейдолией связанной с поверхностью Красной планеты является так называемое «Лицо на Марсе». Рельеф действительно очень напоминал человеческое лицо тогда, когда был получен первый снимок определенной местности космическим аппаратом Viking I в 1976 году. Многие люди в то время посчитали этот снимок настоящим доказательством того, что на Марсе существовала разумная жизнь. Последующие снимки показали, что это всего лишь игра освещения и человеческая фантазия.

Подобно другим планетам земной группы, в интерьере Марса выделяют три слоя: кора, мантия и ядро.
Не смотря на то, что точные измерения еще не сделаны, ученые сделали определенные прогнозы о толщине коры Марса на основании данных о глубине долины Маринер. Глубокая, обширная система долины, расположенной в южном полушарии, не могла бы существовать если бы кора Марса не была значительно толще земной. Предварительные оценки указывают на то, что толщина коры Марса в северном полушарии составляет порядка 35 километров и около 80 километров в южном.

Достаточно много исследований было посвящено ядру Марса, в частности выяснению того, является ли оно твердым или жидким. Некоторые теории указали на отсутствие достаточно мощного магнитного поля как признака твердого ядра. Тем не менее, в последнее десятилетие все большую популярность набирает гипотеза о том, что ядро Марса жидкое, по крайней мере, частично. На это указало открытие намагниченных пород на поверхности планеты, что может быть признаком того, что Марс обладает или обладал жидкой сердцевиной.

Орбита и вращение

Орбита Марса примечательна по трем причинам. Во-первых, ее эксцентриситет является вторым по величине среди всех планет, меньше только у Меркурия. При такой эллиптической орбите перигелий Марса составляет 2.07 х 108 километров, что гораздо дальше, чем его афелий — 2,49 х 108 километров.

Во-вторых, научные данные свидетельствуют о том, что столь высокая степень эксцентричности присутствовала далеко не всегда, и, возможно, была меньше Земной в какой-то момент истории существования Марса. Причиной такого изменения ученые называют гравитационные силы соседних планет, воздействующие на Марс.

В-третьих, из всех планет земной группы Марс является единственной, на которой год длится дольше, чем на Земле. Естественным образом это связано с его орбитальным расстоянием от Солнца. Один марсианский год равен почти 686 земным дням. Марсианский день длится примерно 24 часа 40 минут, — именно такое время требуется планете, чтобы завершить один полный оборот вокруг своей оси.

Еще одним примечательным сходством планеты с Землей является ее наклон оси, который составляет примерно 25°. Такая особенность указывает на то, что сезоны на Красной планете сменяют друг друга точно таким же образом как и на Земле. Тем не менее, полушария Марса переживают абсолютно другие, отличные от земных, температурные режимы для каждого сезона. Это связано опять же с гораздо большим эксцентриситетом орбиты планеты.

SpaceX И планы по колонизации Марса

Итак, мы знаем, что SpaceX хочет отправить людей на Марс в 2024 году, но их первой марсианской миссией будет запуск капсулы «Красного Дракона» в 2018 году. Какие шаги собирается предпринять компания для достижения этой цели?

• 2018 год. Запуск космического зонда «Красный Дракон» в целях демонстрации технологий. Цель миссии — достичь Марса и совершить некоторые изыскания на месте посадки в небольшом масштабе. Возможно, поставка дополнительной информации для НАСА или космических агентств других государств.
• 2020 год. Запуск космического корабля Mars Colonial Transporter MCT1 (беспилотный). Цель миссии — отправка груза и возврат образцов. Масштабные демонстрации технологии для обитания, жизнеобеспечения, энергетики.
• 2022 год. Запуск космического корабля Mars Colonial Transporter MCT2 (беспилотный). Вторая итерация MCT. В это время MCT1 будет на обратном пути к Земле, неся марсианские образцы. MCT2 осуществляет поставку, оборудования для первого пилотируемого полета. Корабль MCT2 будет готов к запуску, как только экипаж прибудет на Красную планету через 2 года. В случае возникновения неприятностей (как в фильме «Марсианин») команда сможет им воспользоваться, чтобы покинуть планету.
• 2024 год. Третья итерация Mars Colonial Transporter MCT3 и первый пилотируемый полет. На тот момент все технологии докажут свою работоспособность, MCT1 совершит путешествие на Марс и обратно, а MCT2 готов и протестирован на Марсе.

Марс является четвертой планетой от Солнца и последней из планет земной группы. Расстояние от Солнца составляет около 227940000 километров.

Планета названа в честь Марса — римского бога войны. У древних греков он был известен как Арес. Считается, что такую ассоциацию Марс получил из-за кроваво-красного цвета планеты. Благодаря цвету, планета также была известна и у других древних культур. Первые китайские астрономы называли Марс «Звездой Огня», а древнеегипетские жрецы обозначали его как «Ее Desher», что означает «красный».

Массив суши на Марсе и на Земле очень похож. Несмотря на то, что Марс занимает только 15% объема и 10% массы Земли, он имеет сопоставимый с нашей планетой массив суши как следствие того, что вода покрывает около 70% поверхности Земли. При этом поверхностная сила тяжести Марса составляет около 37% тяжести на Земле. Это означает, что теоретически на Марсе можно прыгать в три раза выше, чем на Земле.

Только 16 из 39 миссий на Марс были успешными. Начиная с миссии «Марс 1960А», запущенной в СССР в 1960 году, на Марс было отправлено в общей сложности 39 спускаемых орбитальных аппаратов и марсоходов, но только 16 из этих миссий были успешными. В 2016 году был запущен зонд в рамках российско-европейской миссии «ЭкзоМарс», основными целями которого будет поиск признаков жизни на Марсе, изучение поверхности и рельефа планеты и составление карты потенциальных опасностей от окружающей среды для будущих пилотируемых полетов на Марс.

Обломки с Марса были обнаружены на Земле. Считается, что следы некоторого количества марсианской атмосферы были найдены в метеоритах, отскочивших от планеты. После того, как покинули Марс эти метеориты долгое время, в течение миллионов лет, летали по Солнечной системе среди других объектов и космического мусора, но были захвачены гравитацией нашей планеты, попали в ее атмосферу и рухнули на поверхность. Изучение этих материалов позволило ученым узнать очень многое о Марсе еще до начала космических полетов.

В недалеком прошлом люди были уверены, что Марс является домом для разумной жизни. Во многом на это повлияло обнаружение прямых линий и канав на поверхности Красной планеты итальянским астрономом Джованни Скиапарелли. Он считал, что такие прямые линии не могут быть созданы природой и являются результатом разумной деятельности. Однако позже было доказано, что это не более чем оптическая иллюзия.

Самая высокая планетарная гора известная в Солнечной системе находится на Марсе. Она носит название Olympus Mons (Гора Олимп) и возвышается на 21 километр в высоту. Считается, что это вулкан, который был сформирован миллиарды лет назад. Ученые нашли достаточно много свидетельств того, что возраст вулканической лавы объекта достаточно невелик, что может быть доказательством того, что Олимп все еще может быть активным. Тем не менее есть гора в Солнечной системе, которой Олимп уступает по высоте, — это центральный пик Реясильвия, расположенный на астероиде Веста, высота которого 22 километра.

На Марсе происходят пылевые бури – самые обширные в Солнечной системе. Это связано с эллиптической формой траектории орбиты планеты вокруг Солнца. Путь орбиты более вытянутый, чем у многих других планет и эта овальная форма орбиты приводит к свирепым пылевым штормам, которые охватывают всю планету и могут длиться в течение многих месяцев.

Солнце выглядит примерно в половину своего визуального земного размера, если смотреть на него с Марса. Когда Марс находится ближе всего к Солнцу по своей орбите, а его южное полушарие обращено к Солнцу, на планете наступает очень короткое, но невероятно жаркое лето. При этом на северном полушарии наступает короткая, но холодная зима. Когда планета находится дальше от Солнца, и направлен к нему северным полушарием Марс переживает долгое и мягкое лето. На южном полушарии при этом наступает продолжительная зима.

За исключением Земли, ученые считают Марс наиболее подходящей для жизни планетой. Ведущие космические агентства планируют осуществить целый ряд космических полетов в течение следующего десятилетия для того, что выяснить существует ли на Марсе потенциал для существования жизни и возможно ли построить на нем колонию.

Марсиане и инопланетяне с Марса достаточно долгое время были основными кандидатами на роль внеземных пришельцев, что сделало Марс одной из самых популярных планет Солнечной системы.

Марс это единственная в системе планета, кроме Земли, на которой есть полярные льды. Под полярными шапками Марса была обнаружена вода в твердом состоянии.

Также как и на Земле на Марсе есть сезоны, но длятся они в два раза дольше. Это происходит потому, что Марс наклонен по своей оси примерно на 25,19 градусов, что близко к значению наклона оси Земли (22,5 градуса).

Марс не имеет магнитного поля. Некоторые ученые считают, что на оно существовало на планете около 4 миллиардов лет назад.

Две луны Марса, Фобос и Деймос, были описаны в книге «Путешествия Гулливера» автором Джонатаном Свифтом. Это было за 151 год до того, как они были открыты.

Марс - четвертая по счету планета от . Уверенно занимает первое место по надеждам, возлагаемым на него желающими отыскать жизнь в космосе. Планета красного цвета из-за окислов железа, которого очень много в песках. В ближайшем будущем Илон Маск планирует колонизировать Марс, уже готовит экспедицию и корабли. Инопланетяне и жизнь здесь пока не обнаружены. Масса планеты в 10 раз меньше Земли. На космическом корабле до Марса можно долететь за 7 месяцев.

Атмосфера

Ещё в 19 веке астрономы догадались, что Марс обладает атмосферой. Это определилось в моменты противостояний планеты с Землёй, случающихся каждые 15 – 17 лет. Открытие породило оптимизм возможной жизни на Марсе, однако все надежды рухнули после определения состава атмосферы и её плотности. Углекислый газ (96%), азот (2,7%), аргон (1,6%) и ничтожные количества кислорода и иных газов не стали благоприятными условиями для развития жизни на планете. Но, тем не менее, облака из углекислого газа и воды, всё же есть. По виду они похожи на земные, перистые, и формами повторяют рельефные контуры.

Поверхность

Марсианские ландшафты сложны и живописны. Они изобилуют вулканами, каньонами, равнинами и кратерами. В южном полушарии в пять раз больше кратеров, чем в северном.

Строение планеты.

Поскольку даже детальное строение нам ещё не известно, то говорить с уверенностью о строении Марса тоже нельзя. Скорее всего, он также имеет металлическое и жидкое ядро, масса которого составляет до одной десятой от массы планеты, а радиус – до половины радиуса планеты. Между ядром и корой (70 – 100 км) расположена мантия. Она силикатная и содержит много железа, красные окислы которого и определяют цвет марсианской поверхности. Марс – планета остывающая, поэтому её кора находится в неподвижном состоянии, марсотрясения и геологические разломы остались далеко в прошлом.

Спутники Марса

У Марса 2 спутника: Фобос и Деймос. С Земли видны только в очень мощный телескоп. Они представляются в виде двух точек, бледных на фоне яркого диска Марса. По форме и структуре это два огромных камня, состоящих из того же вещества, что и .

Эта гигантская «картофелина» (а именно на этот овощ похожи оба спутника) имеет размеры 27х22х18,6 км. Удалённый от центра планеты на 9400 км, Фобос за сутки успевает облететь планету три раза.

Фото Фобоса

Считается, что из-за действия гравитации Марса спутник через 50 миллионов лет разорвётся на части. Если же его достаточно прочная структура выдержит, то он упадёт на марсианскую поверхность, но через 100 миллионов лет.

Деймос

Размеры этого спутника более скромны: 16х12х10 км. Зато период обращения его больше марсианских суток – 30 часов, а удаление от центра планеты 23000 км. Поверхность Деймоса, как и его брата, испещрена кратерами от метеоритных бомбёжек.

Появление спутников у планеты объясняется гравитацией Марса, захватившей их из астероидного пояса.

Особенности красной планеты

По сравнению с земной, атмосфера Марса разреженнее, давление её у поверхности в 160 раз меньше. Температура в среднем здесь -40 °С. Летом поверхность красной планеты может прогреваться до +20 °С, а зимними ночами падать до –125 °С.

Марс имеет и оазисы. Земля Ноя, например, обладает районом с температурной амплитудой от –53 °С до +22 °С летом и от –103 °С до –43 °С зимой. Такие параметры вполне сравнимы с нашими, антарктическими.

Пылевые бури. Вследствие резких перепадов температур возникают сильные ветры. Поскольку сила тяжести на планете невелика, в воздух поднимаются миллионы тонн песка. Обширнейшие области оказываются в плену пылевых бурь. Наиболее часто эти бури возникают вблизи полярных шапок.

Пылевые вихри. Похожи на земные, но в десятки раз больше по размерам. Поднимают много пыли и песка в воздух. Такой вихрь очистил солнечные батареи марсохода в 2005 году.

Водяной пар. Воды на Марсе очень мало, но низкое давлении помогает ей собираться в облака. Конечно, они отличаются от земных своей невыразительностью. Над низинными местами вполне могут собираться туманы, и даже вероятно выпадение снега.

Времена года. Земля и Марс во многом схожи.Марсианские сутки всего на 40 минут больше земных. Обе планеты имеют практически одинаковый наклон оси вращения (Земля 23,5°, Марс 25,2°), вследствие чего на Марсе тоже происходит смена сезонов. Это выражается в изменении полярных марсианских шапок. Северная шапка уменьшается в летний период на треть, а южная теряет почти половину.

Олимп. Не случайно этот недействующий вулкан получил такое значимое имя. При диаметре основания в 600 километров он имеет высоту 27 километров. Это почти в три раза выше земного Эвереста. Считается самой большой горой в Солнечной системе.

Огромная площадь, которую занимает основание вулкана, не позволяет увидеть его полностью с поверхности планеты. Диаметр Марса меньше земного вдвое, и поэтому горизонт получается более низким.

Жизнь на Марсе

Положение планеты относительно Солнца, наличие русел рек, довольно щадящие климатические параметры, всё это позволяет надеяться на существование жизни на ней в каком-либо варианте. Если предположить, что жизнь на планете когда-то существовала, то какие-то организмы могут сохраниться и теперь.Некоторые учёные даже заявляют о нахождении доказательств этого. Они делают такие выводы после изучения , попавших на Землю прямо с Марса. В них находились некие органические молекулы, но одно их наличие не доказывает существование жизни на Марсе, пусть даже примитивной.

Зато в наличии воды на красной планете никто не сомневается. Полярные шапки в зависимости от сезона изменяют свои размеры, это служит доказательством их таяния. Следовательно, вода на Марсе в как минимум в твёрдом состоянии присутствует.

Именно планета Марс является оптимистическим будущим человечества. Вполне возможно, что жизнь на Земле появилась, перебравшись с поверхности красного соседа. И дальнейшую судьбу свою человечество связывает тоже с ним, рассчитывая в случае катаклизма переселиться туда.

Исследования Марса

1960-е годы стали отсчётом для запуска автоматических станций. К Марсу первым отправился Маринер-4, а первым спутником планеты стал Маринер-9. С тех пор очень много аппаратов достигли орбиты красной планеты, исследуя не только её, но и спутники Марса. Самым последним стал «Кьюриосити», работающий и поныне.

Самыми важными открытиями стало подтверждение наличия воды на планете и цикличность изменения климата планеты.

«Загадки»

Вспышки. С 1938 года по наше время зафиксировано несколько вспышек на поверхности Марса. Продолжительность их от нескольких секунд до нескольких минут. Свечение ярко-голубое, не характерное для извержений вулканов. По силе яркости похожи на взрывы термоядерных бомб. Вспышки эти оказались игрой солнечных лучей в оптике приборов

Марсианский сфинкс. На одом из первых снимков поверхности планеты можно разглядеть лицо. Более детальное изучение показало, что это обыччная гора, а очерания лица оказались причудливой игорой света и тени. Да и оптика фотоаппарата по тем временам была несовершенна.

Пирамида Моленаар . Рядом с известным «загадочным сфинксом» вначале также обнаружили пятигранную пирамиду. Её размеры, как утверждали, были до 800 метров в высоту с наибольшим поперечником 2,6 км. Современные исследования поверхности при высоком разрешении показали что это обычные, ничем не примечательные скалы.

Веретенообразный объект. Перед своей гибелью «Фобос-2» отослал на Землю снимок странного объекта. Некоторые фиксировали даже присутствие НЛО за 3 дня до прекращения работы спутника. На деле это оказалось тенью от естественного спутника - Фобоса.

Марс – от греческого Mas – мужская сила – бог войны, в римском пантеоне почитался как отец римского народа, охранитель полей и стад, позднее – покровитель конных состязаний. Марс – четвертая планета Солнечной системы. Сияющий кроваво-красный диск, увиденный в телескоп, наверняка ужаснул астронома, открывшего эту планету. Поэтому ее так и назвали.

И у спутников Марса названия соответствующие – Фобос и Деймос («страх» и «ужас»). Ни одна из планет Солнечной системы не притягивает столько внимания и не остается столь загадочной. «Тихая» по своим данным планета более «агрессивна» к вторжению извне, чем Венера – планета с самыми жесткими условиями (среди планет данной группы). Многие называют Марс «колыбелью великой древней цивилизации», другие – просто еще одной «мертвой» планетой Солнечной системы.

Общие сведения о планете

Исследовать Марс удобнее всего тогда, когда Земля окажется между ним и Солнцем. Такие моменты называются противостояниями, они повторяются каждые 26 месяцев. В течение того месяца, когда происходит противостояние, и в последующие три месяца Марс пересекает меридиан близ полуночи, он виден на протяжении всей ночи и сверкает как звезда – 1-й звездной величины, соперничая по блеску с Венерой и Юпитером.

Орбита Марса довольно сильно вытянута, поэтому расстояние от него до Земли от противостояния к противостоянию сильно меняется. Если Марс попадает в противостояние с Землей в афелии, расстояние между ними превышает 100 млн. километров. Если же противостояние происходит при наиболее благоприятных условиях, в перигелии марсианской орбиты, это расстояние уменьшается до 56 млн. километров. Такие «близкие» противостояния называются великими и повторяются через 15-17 лет. Последнее великое противостояние произошло в 1988г.

Марс имеет фазы, но поскольку он расположен дальше от Солнца, чем Земля, полной смены фаз у него (как и других внешних планет) не бывает – максимальный «ущерб» соответствует фазе Луны за три дня до полнолуния или спустя три дня после него.

Ось вращения Марса наклонена относительно плоскости его орбиты на 22*, т.е. всего на 1,5*меньше, чем ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики. Перемещаясь по орбите, он поочередно подставляет Солнцу то южное, то северное полушарие. Поэтому на Марсе так же, как и на Земле, происходит смена времен года, только тянутся они почти в два раза дольше. А вот марсианский день мало отличается от земного: сутки там длятся 24ч. 37 мин.

Вследствие малой массы сила тяжести на Марсе почти в три раза ниже, чем на Земле. В настоящее время структура гравитационного поля Марса детально изучена. Она указывает на небольшое отклонение от однородного распределения плотности в планете. Ядро может иметь радиус до половины радиуса планеты. По-видимому, оно состоит из чистого железа или из сплава Fe-FeS (железо-сульфид железа) и, возможно, растворенного в них водорода. По-видимому, ядро Марса частично или полностью пребывает в жидком состоянии.

Марс должен иметь мощную кору толщиной 70-100 км. Между ядром и корой находится силикатная мантия, обогащенная железом. Красные окислы железа, присутствующие в поверхностных породах, определяют цвет планеты. Сейчас Марс продолжает остывать. Сейсмическая активность планеты слабая.

Поверхность Марса

Поверхность Марса, на первый взгляд, напоминает лунную. Однако на самом деле его рельеф отличается большим разнообразием. На протяжении долгой геологической истории Марса его поверхность изменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокие шрамы на лице бога войны оставили метеориты, ветер, вода и льды.

Поверхность планеты состоит как бы из двух контрастных частей: древних высокогорий, покрывающих южное полушарие, и более молодых равнин, сосредоточенных в северных широтах. Кроме того, выделяются два крупных вулканических района – Элизиум и Фарсида. Разница высот между горными и равнинными областями достигает 6 км. Почему разные районы так сильно отличаются друг от друга до сих пор неясно. Возможно, такое деление связано с очень давней катастрофой – падением на Марс крупного астероида.

Высокогорная часть сохранила следы активной метеоритной бомбардировки, происходившей около 4 млрд. лет назад. Метеоритные кратеры покрывают 2/3 поверхности планеты. На старых высокогорьях их почти столько же, сколько на Луне. Но многие марсианские кратеры из-за выветривания успели «потерять форму». Некоторые из них, по всей видимости, когда-то были размыты потоками воды. Северные равнины выглядят совершенно иначе. 4 млрд. лет назад на них было множество метеоритных кратеров, но потом катастрофическое событие, о котором уже упоминалось, стерло их с 1/3 поверхности планеты и её рельеф в этой области начал формироваться заново. Отдельные метеориты падали туда и позже, но в целом ударных кратеров на севере мало.

Облик этого полушария определила вулканическая деятельность. Некоторые из равнин сплошь покрыты древними изверженными породами. Потоками жидкой лавы растекались по поверхности, застывали, по ним текли новые потоки. Эти окаменевшие «реки» сосредоточены вокруг крупных вулканов. На окончаниях лавовых языков наблюдаются структуры, похожие на земные осадочные породы. Вероятно, когда раскаленные изверженные массы растапливали слои подземного льда, на поверхности Марса образовывались достаточно обширные водоемы, которые постепенно высыхали. Взаимодействие лавы и подземного льда привело также к появлению многочисленных борозд и трещин. На далеких от вулканов низменных областях северного полушария простираются песчаные дюны. Особенно много их у северной полярной шапки.

Обилие вулканических пейзажей свидетельствует о том, что в далеком прошлом Марс пережил достаточно бурную геологическую эпоху, скорее всего она закончилась около миллиарда лет тому назад. Наиболее активные процессы происходили в областях Элизиум и Фарсида. В свое время они буквально были выдавлены из недр Марса и сейчас возвышаются над его поверхностью в виде грандиозных вздутий: Элизиум высотой 5 км, Фарсида - 10 км. Вокруг этих вздутий сосредоточены многочисленные разломы, трещины, гребни – следы давних процессов в марсианской коре. Наиболее грандиозная система каньонов глубиной несколько километров – долина Маринера – начинается у вершины гор Фарсида и тянется 4 тыс. километров к востоку. В центральной части долины ее ширина достигает нескольких сот километров. В прошлом, когда атмосфера Марса была более плотной, в каньоны могла стекать вода, создавая в них глубокие озера.

Вулканы Марса – по земным меркам явления исключительные. Но даже среди них выделяется вулкан Олимп, расположенный на северо-западе гор Фарсида. Диаметр основания этой горы достигает 550 км., а высота – 27 км., т.е. она в три раза превосходит Эверест, высочайшую вершину Земли. Олимп увенчан огромным 60-километровым кратером. К востоку от самой высокой части гор Фарсида обнаружен другой вулкан – Альба. Хотя он не может соперничать с Олимпом по высоте, диаметр его основания почти в три раза больше. Эти вулканические конусы возникли в результате спокойных излияний очень жидкой лавы, похожей по составу на лаву земных вулканов Гавайских островов. Следы вулканического пепла на склонах других гор позволяют предположить, что иногда на Марсе происходили и катастрофические извержения.

В прошлом огромную роль в формировании марсианского рельефа играла проточная вода. На первых этапах исследования Марс представлялся астрономам пустынной и безводной планетой, но когда поверхность Марса удалось сфотографировать с близкого расстояния, оказалось, что на старых высокогорьях часто встречаются словно бы оставленные текущей водой промоины. Некоторые из них выглядят так, будто много лет назад их пробили бурные, стремительные потоки. Тянутся они иногда на многие сотни километров. Часть этих «ручьев» обладает довольно почтительным возрастом. Другие долины очень похожи на русла спокойных земных рек. Своим появлением они, вероятно, обязаны таянию подземного льда.

Атмосфера Марса

Атмосфера Марса более разрежена, чем воздушная оболочка Земли. По составу она напоминает атмосферу Венеры и на 95% состоит из углекислого газа. Около 4% приходится на долю азота и аргона. Кислорода и водяного пара в марсианской атмосфере меньше 1%. Средняя температура на Марсе значительно ниже, чем на Земле около -40*С. При наиболее благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20*С – вполне приемлемая температура для жителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать -125*С. Такие резкие перепады температуры вызваны тем, что разреженная атмосфера Марса не способны долго удерживать тепло. Над поверхностью планеты часто дуют сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/сек. Малая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли. Иногда довольно обширные области на Марсе бывают охвачены грандиозными пылевыми бурями. Глобальная пылевая буря бушевала с сентября 1971 по январь 1972г., подняв в атмосферу на высоту более 10 км около миллиарда тонн пыли.

Водяного пара в атмосфере Марса совсем немного, но при низких давлении и температуре он находится в состоянии, близком к насыщению, и часто собирается в облака. Марсианские облака довольно невыразительны по сравнению с земными, хотя имеют разнообразные формы и виды: перистые, волнистые, подветренные (вблизи крупных гор и под склонами больших кратеров, в местах защищенных от ветра). Над низинами, каньонами, долинами – и на дне кратеров в холодное время суток часто стоят туманы.

Смена времен года на Марсе происходит так же, как на Земле. Ярче всего сезонные изменения проявляются в полярных областях. В зимнее время полярные шапки занимают значительную площадь. Граница северной полярной шапки может удалиться от полюса на треть расстояния от экватора, а граница южной шапки преодолевает половину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушарии зима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном – когда через афелий (т.е. в период максимального удаления от Солнца). Из-за этого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном.

С наступлением весны полярная шапка начинает съёживаться, оставляя за собой постепенно исчезающие островки льда. По-видимому, ни одна из шапок не исчезает полностью. До начала исследований Марса при помощи межпланетных зондов предполагалось, что его полярные области покрыты застывшей водой. Более точные исследования обнаружили в составе марсианского льда также замерзший углекислый газ. Летом он испаряется и поступает в атмосферу. Ветры переносят его к противоположной полярной шапке, где он снова замерзает. Этим круговоротом углекислого газа и разными размерами полярных шапок объясняется непостоянство давления марсианской атмосферы. В целом у поверхности оно составляет приблизительно 0,006 давления земной атмосферы, но может подниматься и до 0,01.

Фобос и Деймос

Гипотезу о существовании на орбите Марса двух лун впервые высказал знаменитый писатель Джонатан Свифт в своем романе о приключениях Гулливера. Но реальное астрономическое подтверждение этой гипотезы было получено лишь в 1877`ом году.1877-й год был годом великого противостояния, при котором Марс и Земля очень близко подходят друг к другу. Такими благоприятными условиями не мог пренебречь опытный астроном Эсаф Холл (1829-1907), уже заслуживший себе немалый авторитет как один из лучших наблюдателей и вычислителей в Гарвардской обсерватории и профессор математики в Морской обсерватории (Вашингтон), которому и принадлежит открытие двух марсианских лун.

Узнав об открытии из газет, одна английская школьница предложила Холлу названия для новых небесных тел: богу войны в античных мифах вечно сопутствуют его детища – Страх и Ужас, так пусть внутренний из спутников именуется Фобосом, а внешний Деймосом, ибо так эти слова звучат в древнегреческом языке. Названия оказались удачными и закрепились навсегда.

В 1969г., том самом, когда люди высадились на Луне, американская автоматическая межпланетная станция «Маринер-7» передала на Землю фотографию, на которой случайно оказался Фобос, причем он был четко различим на фоне диска Марса. Более того, на фотографии была заметна тень Фобоса на поверхности Марса, и эта тень была не округлой, а вытянутой! Через два с лишним года Фобос и Деймос были специально сфотографированы станцией «Маринер-9». Были получены не только телеснимки с хорошим разрешением, но еще и первые результаты наблюдений при помощи инфракрасного радиометра и ультрафиолетового спектрометра. «Маринер-9» подошел к спутникам на расстояние 5000 км, поэтому на снимках различались объекты с поперечником в несколько сотен метров. Действительно, оказалось, что форма Фобоса и Деймоса чрезвычайно далеко от правильной сферы. Их форма напоминает вытянутую картофелину. Телеметрическая космотехника позволила уточнить размеры этих небесных тел, которые теперь уже существенным изменениям не подвергнутся. По новейшим данным большая полуось Фобоса составляет 13,5 км, а Деймоса – 7,5 км, малая же – соответственно 9,4 и 5,5 км. Поверхность спутников Марса оказалась крайне пересеченной: они практически все испещрены гребнями и кратерами, имеющими, очевидно, ударное происхождение. Вероятно, падение метеоритов на незащищенную атмосферой поверхность, продолжавшееся чрезвычайно долгое время, могло привести к такой её изборожденности.

Марсианские программы

За последние 20 лет к Марсу и его спутникам было совершено множество полетов. Исследования проводили русские и американские станции. Но большинство программ были сорваны. Вот их хронология:

Ноябрь 1962г . АМС «Марс-1» прошел в 197000 километров от «красной» планеты. После 61 сеанса связь потеряна.

Июль 1965г. «Маринер-4» прошел на расстоянии 10 тысяч км. от Марса. Было получено множество фотографий поверхности этой планеты, были обнаружены кратеры, уточнена масса, состав атмосферы.

1969г. «Маринер-6» и «Маринер-7» находились на расстоянии 3400 км. от поверхности. Было получено несколько десятков снимков с разрешением до 300м.

Май 1971г. Запускаются «Марс-2» и «Марс-3» и «Маринер-9». «Марс-2,-3» вели исследования с орбит искусственных спутников, передавая данные о свойствах атмосферы и поверхности Марса по характеру излучения в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах спектра, а также в диапазоне радиоволн. Была измерена температура северной шапки (ниже -110*С); определены протяженность, состав, температура атмосферы температура поверхности, получены данные о высоте пылевых облаков и слабом магнитном поле, а также цветные изображения Марса. После проведенных исследований обе станции были потеряны. «Маринер-9» передал на Землю 7329 снимков Марса с разрешением 100м, а также фотографии его спутников.

1973г. Космические аппараты «Марс-4,-5,-6,-7» достигла окрестностей Марса в начале 1974г. Из-за неисправности бортовой системы торможения «Марс-4» прошел на расстоянии около 2200 км от поверхности планеты, выполнив только ее фотографирование. «Марс-5» проводил дистанционные исследования поверхности и атмосферы с орбиты искусственного спутника. «Марс-6» совершил мягкую посадку в южном полушарии. На Землю были переданы данные о химическом составе, давлении и температуры атмосферы. «Марс-7» прошел на расстоянии 1300 км от поверхности, не выполнив своей программы.

1975г. Запущены два американских «Викинга». Посадочный блок «Викинга-1» совершил мягкую посадку на Равнине Хриса 20 июля 1976г., а «Викинга-2» – на Равнине Утопия 3 сентября 1976г. В местах посадок были проведены уникальные эксперименты с целью обнаружения признаков жизни в марсианском грунте.

1988г. Советские станции «Фобос-2,-3», которые должны были исследовать Марс и его спутник Фобос, не смогли, к сожалению, осуществить основную программу. Связь была потеряна 27 марта 1989г.

1992г. Американский космический аппарат «Марс-Обсервер» также не выполнил своей задачи, связь с ним была потеряна 21 августа 1993г.

ИЮЛЬ 1997г. «Mars Pathfinder» – самая интересная из программ исследования Марса, о ней стоит рассказать подробнее. 4 июля 1997 года на поверхность Красной планеты опустился автоматический аппарат землян «Патфайндер» (Следопыт). Весь путь к Марсу протяженностью полмиллиарда километров «следопыт» преодолел со скорость более ста тысяч километров в час. Американские специалисты, создавшие межпланетный зонд и отправившие его в столь длительное и опасное путешествие, проявили чудеса изобретательности, чтобы «Следопыт» добрался до места в целости и сохранности. Особенно тревожились они за последний этап – посадку зонда на поверхность. Наибольшую опасность для зонда представляли неистовые бури на Марсе. Перед посадкой был замечен неистовый шторм примерно в тысячи километрах от точки приземления.

«Следопыт» впервые должен был достигнуть Красной планеты без выхода на орбиту. Для этого включились тормозные ракеты, и зонд вошел в атмосферу Марса на сниженной скорости 7,5 км. в секунду. Для дальнейшего торможения спуска был выпущен парашют с гирляндой надувных баллонов. Парашют уменьшил скорость до 100 метров в секунду. За 8 секунд до посадки заполнились газом баллоны. Непосредственно перед касанием скального грунта был «отстрелян» парашют, баллоны ударились о почву, спружинив, подскочили на высоту 15 метров. И так, подпрыгнув несколько раз, весь комплекс замер лишь в 20 километрах от запланированного места. И здесь случилась небольшая неполадка: один из надувных баллонов зацепился за край «лепестка» (секции раскрытой солнечной батареи) и помешал выходу из чрева аппарата самоходного шестиколесного робота «Соджорнер» («Попутчик»). Пришлось по команде с Земли поднять секцию солнечной батареи на 45 градусов и держать ее в таком положении 10 минут. За это время баллон был приспущен, что дало возможность «Попутчику» выкатиться на скальный грунт и приступить к исследованиям.

Через 90 минут после посадки зонда специалисты НАСА получили первые слабые радиосигналы с антенны, закрепленной на одном из лепестков. Это значило, что посадка прошла успешно. Сигналы передавались в мертвой тишине при температуре минус 220 Цельсия! Предстояло длительное ожидание в течение нескольких часов марсианского восхода солнца для возможности подзарядки солнечных батарей. Тогда пойдут сигналы от более мощной антенны, а вместе с ними и снимки поверхности планеты.

Первые же полученные стереоскопические снимки показали, что посадка совершена в районе древнего канала Арес Валлис, который некогда переносил в тысячи раз больше воды, чем наша нынешняя Амазонка. Как известно, «каналы» были обнаружены с Земли сто лет назад и вызвали к жизни гипотезы о разумных марсианах, развернувших на своей планете мощную ирригационную систему. Специалисты по метеоритам, увлеченные поисками следов жизни на Марсе, заявили, что на снимках представлено большое разнообразие скальных пород, заслуживающих серьезного внимания геологов. Некоторые скалы несут явные следы былых воздействий водных масс.

Межпланетный зонд «Следопыт» является предшественником амбициозной серии дальнейших марсианских экспедиций. Особый интерес к ним разожгли прошлогодние находки следов примитивных форм жизни в марсианском метеорите, упавшем на Землю более 1300 лет назад.

Марс лучше всего наблюдать в периоды его сближения с Землей. Они происходят в среднем через каждые 2 года и 2 месяца, а точнее, через 780 дней. Во время таких "встреч" Марс, Земля и Солнце выстраиваются почти на одной прямой линии. Приблизившийся к нам Марс бывает расположен в стороне неба, противоположной Солнцу, и поэтому особенно удобен для наблюдений в течение всей ночи. Такое положение внешней планеты, когда при наблюдении с Земли она противостоит Солнцу, называется противостоянием.

Однако вследствие вытянутости марсианской орбиты не все противостояния Марса равноценны. Наиболее "тесные" сближения "красной планеты" с Землей - великие противостояния - повторяются через 15-17 лет. Последнее такое "рукопожатие" двух планет произошло 28 августа 2003 года на расстоянии около 56 млн км. Ближайшее произойдет 27 июля 2018 года.

Если посмотреть на Марс в телескоп во время его великого противостояния, то вместо "огненной звезды" мы увидим оранжевый диск. И хотя изображение размывается нашей неспокойной атмосферой и дрожит, впечатление тем не менее сильное, особенно если кто-то наблюдает планету впервые.

Прежде всего привлекает внимание белое пятно в верхней части диска. Это южная полярная шапка Марса. (Напомним, что телескоп дает перевернутое изображение: север - внизу, а юг - вверху.) Так получилось, что в периоды великих противостояний к нам бывает наклонено южное полушарие планеты, и поэтому до начала космических исследований Марса оно было лучше изучено, чем северное.

Большую часть марсианской поверхности занимают желтовато-оранжевые "материки". Их окраска и является причиной того, что Марс виден на небе огненным светилом. Приглядевшись внимательнее, можно различить на светлом фоне "материков" серовато-голубые пятна - "моря". Астрономы, наблюдавшие Марс в XVII-XIX столетиях, не случайно назвали темные пятна морями. Они и впрямь считали их обширными водоемами, подобными земным морям. А оранжевый цвет "материков" воспринимали как цвет пустынь.

Но почему с удалением от центра диска Марса пятна теряют свои очертания, а у его краев совершенно растушевываются? Да ведь это влияние атмосферной дымки! Она усиливается с приближением к краям диска, где толща газа возрастает. Марс, как и Земля, имеет атмосферу!

Если наблюдать несколько ночей подряд, то можно заметить, что пятна медленно перемещаются справа налево и скрываются за левым краем диска планеты. А из-за его правого края появляются новые пятна (речь идет о перевернутом изображении).

Сомнений нет! Планета вращается вокруг оси в прямом направлении (с запада на восток), то есть так, как наша Земля. Наблюдениями было установлено, что полный оборот вокруг оси Марс совершает за 24 часа 37 минут 23 секунды. Это определяет продолжительность марсианских солнечных суток в 24 часа 39 минут 29 секунд. Следовательно, дни и ночи в соседнем мире немного длиннее, чем у нас на Земле.

Накануне великого противостояния, когда Марс бывает повернут к Земле своим южным полушарием, там наступает весна.

И удачливому наблюдателю открывается самая впечатляющая картина сезонных изменений на планете.

Еще в 1784 году английский астроном У. Гершель обратил внимание на периодические изменения размеров полярных шапок Марса. Зимой они растут, будто накапливают снег и лед, а с приходом весны быстро тают. По мере того как таяние усиливается, находящиеся вблизи "моря" как бы оживают: темнеют, приобретают серовато-голубые тона. Постепенно "волна потемнения" распространяется к экватору. А в следующем марсианском полугодии такая же волна движется к экватору от противоположного полюса планеты.

Эти регулярные сезонные перемены многие наблюдатели приписывали весеннему пробуждению марсианской растительности за счет возрастания притока влаги и тепла. Только если у нас, на Земле, весна распространяется с юга на север, то на Марсе она шествует от полюсов к экватору! И хотя это выглядит странно, зато весьма заманчиво. Можно было подумать: на соседней планете есть жизнь!

Природные условия на Марсе определяются не только сменой дня и ночи, но и сменой времен года. Климатические же особенности сезонов зависят от наклона экватора планеты к плоскости ее орбиты. И чем больше этот наклон, тем контрастнее перемены в продолжительности дня и ночи и в облучении поверхности планеты солнечными лучами.

Экватор Марса наклонен к плоскости его орбиты на угол около 25 градусов, а у Земли он составляет 23 градуса 26 минут дуги: разница почти незаметная. Поэтому при смене времен года на Марсе видимое движение Солнца над горизонтом должно совершаться примерно так, как и на Земле. Различие лишь в продолжительности времен года. Там они много длиннее. Ведь Марс находится в среднем в 1,524 раза дальше от центрального светила, чем наша Земля, и обращается по орбите за 687 земных суток. Другими словами, марсианский год равен почти двум земным годам.

Климат Марса суровый, пожалуй, суровее, чем в Антарктиде. И весна на Марсе совсем не такая, как у нас на Земле.

В 1877 году научный мир потрясло неожиданное открытие: на Марсе каналы! Это был год великого противостояния Марса. Итальянский астроном Дж. Скиапарелли решил составить подробную карту поверхности Марса. Под ясным небом Милана он старательно делал зарисовки Марса и, конечно, не подозревал, что эти наблюдения принесут ему всемирную известность. Скиапарелли обладал прекрасным зрением и заметил на Марсе то, чего не замечали другие астрономы, а если и замечали, то не обращали внимания. Это были длинные и тонкие прямые линии. Они соединяли полярные шапки Марса с экваториальными областями планеты, образовывая сложную сеть на оранжевом фоне марсианских "материков". Скиапарелли назвал их каналами. "Каждый канал,- сообщал он о своем открытии,- заканчивается в море или же соединяется с другим каналом, и не известно ни одного случая, где бы канал прерывался среди суши".

Идея о каналах как о сооружениях, созданных мыслящими существами, особенно захватила американского астронома П. Ловелла. В 1894 году он построил в штате Аризона (вблизи Флагстаффа на высоте 2200 м над уровнем моря) обсерваторию, предназначенную специально для наблюдений Марса.

Уже тогда ученые догадывались, что климат Марса чрезвычайно сухой и что большую часть его поверхности занимают обширные пустыни. И Ловелл приходит к выводу: разумные обитатели Марса, владеющие более совершенной техникой, чем мы, ведут наступление на пустыню: на поверхности умирающей от жажды планеты они возводят грандиозные ирригационные сооружения...

Спор об удивительных каналах длился около 70 лет. И только космические исследования показали, что никаких искусственных каналов на Марсе нет. А эффект сплошных линий, наблюдаемых на Марсе в небольшие телескопы, - оптический обман. Однако вера в разумных марсиан на этом не была исчерпана. Людские умы стала будоражить природа крошечных спутников Марса Фобоса и Деймоса. Вспомним: была высказана гипотеза, что они искусственные. А коли так, то спутники созданы марсианами.

В середине XX столетия было замечено, что с Фобосом про исходит что-то неладное. Его движение почему-то ускоряется, а орбита постепенно сокращается. Другими словами, спутник по спирали приближается к планете. Если так будет продолжаться дальше, то через 20 млн лет Фобос должен непременно упасть на Марс!

Поначалу ученые не вникали в сущность данного явления. Но вот у Земли появились искусственные спутники. Торможение в верхних слоях атмосферы заставляло их двигаться по спирали и снижаться. Вот тут-то и вспомнил советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский (1916-1985) о странном движении Фобоса. Его ускорение могло быть вызвано сходной причиной - сопротивлением марсианской атмосферы. Ученый подсчитал, что торможение возможно только в том случае, если средняя плотность спутника в тысячу раз меньше плотности воды. Значит, Фобос внутри пустой! А полым может быть только искусственный спутник. Некоторые приняли такой вывод в пользу существования разумных марсиан...