Ziemia i Mars. Jaka jest różnica między nimi? Planety ziemskie Mars i Wenus

> Porównanie Marsa i Ziemi

Porównaj Marsa i planetę Ziemię. Czym się różnią i podobne: wielkość, atmosfera, grawitacja, odległość od Słońca, warunki życia, cechy w liczbach ze zdjęciami.

Wcześniej naukowcy sądzili, że powierzchnia Marsa jest usiana systemem kanałów. Z tego powodu zaczęli wierzyć, że planeta wygląda podobnie do naszej i jest w stanie pomieścić życie. Ale gdy przestudiowaliśmy to szczegółowo, zdaliśmy sobie sprawę, że istnieje wiele różnic między obiektami.

Teraz Czerwona Planeta jest zamarzniętą pustynią, ale kiedyś ten świat był podobny do naszego. Zbiegają się pod względem wielkości, nachylenia osiowego, struktury, składu i obecności wody. Jednak różnice uniemożliwiają nam szybką kolonizację planety. Zobaczmy, czym różnią się Mars i planeta Ziemia.

Porównanie wielkości, masy, orbity Ziemi i Marsa

Średni promień Ziemi wynosi 6371 km, a masa 5,97 × 10 24 kg, dlatego zajmujemy 5. miejsce pod względem wielkości i masy. Promień Marsa na równiku wynosi 3396 km (0,53 masy Ziemi), a jego masa wynosi 6,4185 x 10 23 kg (15% masy Ziemi). Na górnym zdjęciu widać o ile mniejszy jest Mars od Ziemi.

Objętość Ziemi wynosi 1,08321 x 10 12 km 3, a objętość Marsa 1,6318 x 10¹¹ km³ (0,151 Ziemi). Gęstość powierzchniowa Marsa wynosi 3,711 m/s², co stanowi 37,6% masy Ziemi.

Ich ścieżki orbitalne są zupełnie inne. Średnia odległość Ziemi od Słońca wynosi 149 598 261 km, a wahania wahają się od 147 095 000 km do 151 930 000 km. Maksymalna odległość Marsa wynosi 249 200 000 000 km, a jego bliskość to 206 700 000 000 km. Co więcej, jego okres orbitalny sięga 686,971 dni.

Ale ich obrót gwiazdowy jest prawie taki sam. Jeśli mamy 23 godziny, 56 minut i 4 sekundy, to Mars ma 24 godziny i 40 minut. Zdjęcie pokazuje poziom osiowego nachylenia Marsa i Ziemi.

Istnieje również podobieństwo w nachyleniu osi: marsjański 25,19° w porównaniu z ziemskim 23°. Oznacza to, że od Czerwonej Planety można spodziewać się sezonowości.

Struktura i skład Ziemi i Marsa

Ziemia i Mars są przedstawicielami planet ziemskich, co oznacza, że ​​​​mają podobną budowę. Jest to rdzeń metalowy z płaszczem i skorupą. Jednak gęstość Ziemi (5,514 g/cm3) jest większa niż gęstość Marsa (3,93 g/cm3), co oznacza, że ​​na Marsie znajdują się lżejsze pierwiastki. Poniższy rysunek porównuje budowę Marsa i planety Ziemia.

Jądro Marsa rozciąga się na długości 1795 +/-65 km i składa się z żelaza i niklu oraz 16-17% siarki. Obie planety mają płaszcz krzemianowy wokół jądra i solidną skorupę powierzchniową. Płaszcz Ziemi rozciąga się na długości 2890 km i składa się ze skał krzemianowych z żelazem i magnezem, a skorupa zajmuje 40 km, gdzie oprócz żelaza i magnezu występuje granit.

Płaszcz Marsa ma zaledwie 1300-1800 km i jest również reprezentowany przez skałę krzemianową. Ale jest częściowo lepki. Kora – 50-125 km. Okazuje się, że przy prawie tej samej strukturze różnią się grubością warstw.

Cechy powierzchni Ziemi i Marsa

Tutaj widać największy kontrast. Nie bez powodu nazywamy się Błękitną Planetą, która jest przepełniona wodą. Ale Czerwona Planeta to zimne i opuszczone miejsce. Jest dużo brudu i tlenku żelaza, dlatego pojawia się czerwony kolor. W obszarach polarnych woda występuje w postaci lodu. Również niewielka ilość pozostaje pod powierzchnią.

Istnieją podobieństwa w krajobrazie. Obie planety zawierają wulkany, góry, grzbiety, wąwozy, płaskowyże, kaniony i równiny. Na Marsie znajduje się także największa góra na świecie Układ Słoneczny– Olimp i głęboka otchłań – Valles Marineris.

Obie planety ucierpiały w wyniku ataków asteroid i meteorytów. Ale na Marsie te ślady są lepiej zachowane, a niektóre mają miliardy lat. Wszystko przez ciśnienie powietrza i brak opadów, które niszczą formacje na naszej planecie.

Uwagę przyciągają marsjańskie kanały i wąwozy, którymi w przeszłości mogła przepływać woda. Uważa się, że przyczyną jego powstania mogła być erozja wodna. Rozciągają się na 2000 km długości i 100 km szerokości.

Atmosfera i temperatura Ziemi i Marsa

Tutaj planety są radykalnie różne. Ziemia ma gęstą warstwę atmosfery podzieloną na 5 kul. Mars ma cienką atmosferę, a ciśnienie wynosi 0,4-0,87 kPa. Atmosfera ziemska składa się z azotu (78%) i tlenu (21%), podczas gdy skład atmosfery Marsa to dwutlenek węgla (96%), argon (1,93%) i azot (1,89%).

Miało to również wpływ na różnicę w odczytach temperatury. Średnia temperatura na Ziemi wynosi 14°C, maksymalna to 70,7°C, a minimalna spada do -89,2°C.

Ze względu na cienką warstwę atmosfery i odległość od Słońca Mars jest znacznie chłodniejszy. Średnia spada do -46°C, minimalna osiąga -143°C i może ogrzać się do 35°C. Atmosfera Marsa zawiera również ogromną ilość pyłu (wielkość cząstek wynosi 1,5 mikrometra), dlatego planeta wydaje się czerwona.

Pola magnetyczne Ziemi i Marsa

Dynamo ziemskie napędzane jest obrotem rdzenia, który wytwarza prąd i pole magnetyczne. Proces ten jest niezwykle ważny, ponieważ chroni życie ziemskie. Podziwiaj pola magnetyczne Marsa i Ziemi na tym diagramie NASA.

Magnetosfera Ziemi działa jak tarcza uniemożliwiająca przedostanie się niebezpiecznych promieni kosmicznych na powierzchnię. Ale dla Marsa jest słaby i brakuje mu integralności. Uważa się, że są to jedynie pozostałości pierwotnej magnetosfery, która jest obecnie rozproszona w różnych obszarach planety. Największe napięcie panuje bliżej strony południowej.

Być może magnetosfera zniknęła w wyniku intensywnego ataku meteorytu. Albo chodzi o proces chłodzenia, który doprowadził do zatrzymania dynama 4,2 miliarda lat temu. Następnie do pracy włączył się wiatr słoneczny, wywiewając pozostałości wraz z atmosferą i wodą.

Satelity Ziemi i Marsa

Planety mają satelity. Nasz Księżyc jest jedynym sąsiadem odpowiedzialnym za pływy. Jest z nami od dawna i jest odciśnięty w wielu kulturach. To nie tylko jeden z największych satelitów w systemie, ale i najczęściej badany.

Marsa krążą dwa księżyce: Fobos i Deimos. Znaleziono je w 1877 r. Ich imiona nadano na cześć synów boga wojny Aresa: strach i przerażenie. Fobos rozciąga się na długości ponad 22 km, a jego oddalenie waha się od 9234,42 km do 9517,58 km. Jedno przejście zajmuje 7 godzin. Uważa się, że za 10–50 milionów lat satelita uderzy w planetę.

Średnica Deimosa wynosi 12 km, a trasa orbity wynosi 23455,5 km - 23470,9 km. Obejście trwa 1,26 dnia. Istnieją również dodatkowe satelity, których średnica nie przekracza 100 m. Mogą tworzyć pierścień pyłowy.

Uważa się, że Fobos i Deimos były wcześniej asteroidami przyciąganymi przez grawitację. Wskazuje na to ich skład i niskie albedo.

Wnioski dotyczące Ziemi i Marsa

Przyjrzeliśmy się dwóm planetom. Porównajmy ich główne parametry (Ziemia po lewej i Mars po prawej):

• Średni promień: 6371 km / 3396 km.
• Waga: 59,7 x 10 23 kg / 6,42 x 10 23 kg.
• Objętość: 10,8 x 10 11 km 3 / 1,63 x 10¹¹ km³.
• Półoś: 0,983 – 1,015 a.u. / 1,3814 – 1,666 au
• Ciśnienie: 101,325 kPa / 0,4 - 0,87 kPa.
• Grawitacja: 9,8 m/s² / 3,711 m/s²
• Średnia temperatura: 14°C / -46°C.
• Wahania temperatury: ±160°C / ±178°C.
• Nachylenie osiowe: 23° / 25,19°.
• Długość dnia: 24 godziny/24 godziny i 40 minut.
• Długość roku: 365,25 dni / 686,971 dni.
• Woda: obfita/przerywana (w postaci lodu).
• Polarne czapy lodowe: Tak / Tak.

Widzimy, że Mars jest w porównaniu z nami planetą małą i pustynną. Jego charakterystyka pokazuje, że kolonialiści będą musieli stawić czoła ogromnej liczbie trudności. A jednak jesteśmy gotowi podjąć ryzyko i wyruszyć w podróż. Co więcej, odległość od Ziemi do Marsa jest stosunkowo niewielka. Może pewnego dnia uczynimy z niego nasz drugi dom.

Mars jest czwartą najbardziej odległą planetą od Słońca i siódmą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym, nazwaną na cześć Marsa, starożytnego rzymskiego boga wojny, odpowiadającego starożytnemu greckiemu Aresowi. Mars jest czasami nazywany „czerwoną planetą” ze względu na czerwonawy odcień jego powierzchni nadawany przez tlenek żelaza.

Mars jest planetą typu ziemskiego z cienką atmosferą. Cechy rzeźby powierzchni Marsa można uznać za kratery uderzeniowe, takie jak te na Księżycu, a także wulkany, doliny, pustynie i polarne czapy lodowe, takie jak te na Ziemi.

Mars ma dwóch naturalnych satelitów, Fobosa i Deimosa (w tłumaczeniu ze starożytnej Grecji - „strach” i „przerażenie” - imiona dwóch synów Aresa, którzy towarzyszyli mu w bitwie), które są stosunkowo małe i mają nieregularny kształt. Mogą to być asteroidy przechwycone przez pole grawitacyjne Marsa, podobne do asteroidy (5261) Eureka z grupy trojańskiej.

Topografia Marsa ma wiele unikalnych cech. Najbardziej wygasły marsjański wulkan Olimp wysoka góra w Układzie Słonecznym, a Valles Marineris to największy kanion. Ponadto w czerwcu 2008 r. trzy artykuły opublikowane w czasopiśmie Nature dostarczyły dowodów na istnienie największego znanego krateru uderzeniowego w Układzie Słonecznym na północnej półkuli Marsa. Jego długość wynosi 10 600 km, a szerokość 8500 km, czyli około cztery razy więcej niż największy krater uderzeniowy odkryty wcześniej również na Marsie, w pobliżu jego bieguna południowego. Oprócz podobnej topografii powierzchni Mars ma okres rotacji i cykle sezonowe podobne do ziemskiego, ale jego klimat jest znacznie chłodniejszy i bardziej suchy niż ziemski.

Aż do pierwszego przelotu sondy Mariner 4 obok Marsa w 1965 roku wielu badaczy uważało, że na jego powierzchni znajduje się woda w stanie ciekłym. Opinia ta opierała się na obserwacjach okresowych zmian obszarów jasnych i ciemnych, zwłaszcza na szerokościach polarnych, które przypominały kontynenty i morza. Niektórzy obserwatorzy zinterpretowali ciemne rowki na powierzchni Marsa jako kanały irygacyjne dla wody w stanie ciekłym. Później udowodniono, że te rowki były złudzeniem optycznym.

Ze względu na niskie ciśnienie woda nie może istnieć w stanie ciekłym na powierzchni Marsa, ale jest prawdopodobne, że w przeszłości warunki były inne i dlatego nie można wykluczyć obecności prymitywnego życia na planecie. 31 lipca 2008 roku należąca do NASA sonda kosmiczna Phoenix odkryła na Marsie wodę lodową.

W lutym 2009 r. konstelacja badań orbitalnych krążąca wokół Marsa składała się z trzech działających statków kosmicznych: Mars Odyssey, Mars Express i Mars Reconnaissance Satellite, więcej niż wokół jakiejkolwiek innej planety z wyjątkiem Ziemi. Powierzchnia Marsa obecnie badane przez dwa łaziki: Spirit i Opportunity. Na powierzchni Marsa znajduje się także kilka nieaktywnych lądowników i łazików, które zakończyły eksplorację. Zebrane przez nich dane geologiczne sugerują, że większość powierzchni Marsa była wcześniej pokryta wodą. Obserwacje przeprowadzone w ciągu ostatniej dekady ujawniły słabą aktywność gejzerów w niektórych miejscach na powierzchni Marsa. Według obserwacji przeprowadzonych przez należącą do NASA sondę Mars Global Surveyor części południowej czapy polarnej Marsa stopniowo się cofają.

Marsa można zobaczyć z Ziemi gołym okiem. Jego pozorna wielkość sięga -2,91 m (w momencie największego zbliżenia się do Ziemi), a pod względem jasności ustępuje jedynie Jowiszowi (i nie zawsze podczas wielkiej opozycji) i Wenus (ale tylko rano lub wieczorem). Zwykle podczas wielkiej opozycji pomarańczowy Mars jest najjaśniejszym obiektem na nocnym niebie Ziemi, ale zdarza się to tylko raz na 15-17 lat przez jeden do dwóch tygodni.

Mars jest prawie o połowę mniejszy od Ziemi – jego promień równikowy wynosi 3396,9 km (53,2% promienia Ziemi). Powierzchnia Marsa jest w przybliżeniu równa powierzchni lądu na Ziemi. Promień biegunowy Marsa jest o około 20 km mniejszy niż promień równikowy, chociaż okres rotacji planety jest dłuższy niż Ziemi, co sugeruje zmianę prędkość obrotowa Marsa w czasie. Masa planety wynosi 6,418 × 1023 kg (11% masy Ziemi). Przyspieszenie grawitacyjne na równiku wynosi 3,711 m/s² (0,378 Ziemi); pierwsza prędkość ucieczki wynosi 3,6 km/s, a druga 5,027 km/s. Mars obraca się wokół własnej osi, nachylonej do prostopadłej do płaszczyzny orbity pod kątem 24°56′. Okres obrotu planety wynosi 24 godziny 37 minut 22,7 sekundy. Zatem rok marsjański składa się z 668,6 lat marsjańskich słoneczne dni(tzw. sole). Nachylenie osi obrotu Marsa powoduje zmianę pór roku. W tym przypadku wydłużenie orbit prowadzi do dużych różnic w czasie ich trwania. Zatem północna wiosna i lato łącznie trwają 371 soli, czyli znacznie więcej niż połowę roku marsjańskiego. Jednocześnie występują w części orbity Marsa odległej od Słońca. Dlatego na Marsie lato na północy jest długie i chłodne, a lato na południu jest krótkie i gorące.

Temperatury na planecie wahają się od -153°C na biegunach zimą do ponad 20°C na równiku w południe. Średnia temperatura wynosi -50 °C.

Atmosfera Marsa.

Atmosfera Marsa, składająca się głównie z dwutlenku węgla, jest bardzo rzadka. Ciśnienie na powierzchni Marsa jest 160 razy niższe niż na Ziemi - 6,1 mbar na średnim poziomie powierzchni. Ze względu na dużą różnicę wysokości na Marsie ciśnienie na powierzchni znacznie się zmienia. Maksymalna wartość osiąga 10-12 mbar w basenie Hellas na głębokości 8 km. W przeciwieństwie do Ziemi, masa marsjańskiej atmosfery zmienia się znacznie w ciągu roku z powodu topnienia i zamarzania czap polarnych zawierających dwutlenek węgla.

Atmosfera składa się w 95% z dwutlenku węgla; zawiera także 2,7% azotu, 1,6% argonu, 0,13% tlenu, 0,1% pary wodnej, 0,07% tlenku węgla. Są ślady metanu.

Jonosfera marsjańska rozciąga się od 110 do 130 km nad powierzchnią planety.

Istnieją dowody na to, że w przeszłości atmosfera mogła być gęstsza, a klimat ciepły i wilgotny, a na powierzchni Marsa występowała woda w stanie ciekłym i deszcz. Sonda orbitalna Mars Odyssey odkryła, że ​​pod powierzchnią czerwonej planety znajdują się pokłady lodu wodnego. Później to założenie zostało potwierdzone przez inne urządzenia, ale kwestia obecności wody na Marsie została ostatecznie rozwiązana w 2008 roku, kiedy sonda Phoenix, która wylądowała w pobliżu bieguna północnego planety, pobrała wodę z marsjańskiej gleby.

Klimat, podobnie jak na Ziemi, ma charakter sezonowy. W zimnych porach roku, nawet poza czapami polarnymi, na powierzchni może tworzyć się lekki szron. Aparat Phoenix zarejestrował opady śniegu, ale płatki śniegu wyparowały, zanim dotarły na powierzchnię.

Według badaczy z Centrum Carla Sagana w ostatnich dziesięcioleciach na Marsie miał miejsce proces ocieplenia. Inni eksperci uważają, że jest zbyt wcześnie na wyciąganie takich wniosków.

Łazik Opportunity wykrył wiele diabłów pyłowych. Są to wiry powietrzne powstające w pobliżu powierzchni planety i unoszące w powietrze duże ilości piasku i pyłu. Często obserwuje się je na Ziemi, jednak na Marsie mogą osiągać znacznie większe rozmiary.

Dwie trzecie powierzchni Marsa zajmują jasne obszary zwane kontynentami, około jedną trzecią stanowią ciemne obszary zwane morzami. Morza skupiają się głównie na południowej półkuli planety, pomiędzy 10 a 40° szerokości geograficznej. Na półkuli północnej są tylko dwa duże morza - Acidalia i Greater Syrtis.

Charakter ciemnych obszarów jest nadal przedmiotem dyskusji. Utrzymują się pomimo burz piaskowych szalejących na Marsie. W pewnym momencie potwierdzało to założenie, że ciemne obszary były pokryte roślinnością. Obecnie uważa się, że są to po prostu obszary, z których ze względu na ukształtowanie terenu łatwo jest wywiewany kurz. Wielkoskalowe zdjęcia pokazują, że w rzeczywistości ciemne obszary składają się z grup ciemnych smug i plam związanych z kraterami, wzgórzami i innymi przeszkodami na drodze wiatrów. Sezonowe i długotrwałe zmiany w ich wielkości i kształcie najwyraźniej wiążą się ze zmianą proporcji powierzchni pokrytych jasną i ciemną materią.

Półkule Marsa różnią się znacznie charakterem powierzchni. Na półkuli południowej powierzchnia znajduje się 1-2 km powyżej średniego poziomu i jest gęsto usiana kraterami. Ta część Marsa przypomina kontynenty księżycowe. Na północy większość Powierzchnia jest poniżej średniej, jest niewiele kraterów, a większość zajmują stosunkowo gładkie równiny, powstałe prawdopodobnie w wyniku wylewu lawy i erozji. Ta różnica półkul pozostaje przedmiotem dyskusji. Granica między półkulami przebiega w przybliżeniu po wielkim okręgu nachylonym pod kątem 30° do równika. Granica jest szeroka i nieregularna i tworzy nachylenie w kierunku północnym. Wzdłuż niego znajdują się najbardziej zerodowane obszary powierzchni Marsa.

Wysunięto dwie alternatywne hipotezy wyjaśniające asymetrię półkuli. Według jednego z nich, na wczesnym etapie geologicznym płyty litosfery „przesunęły się” (być może przypadkowo) w jedną półkulę, podobnie jak kontynent Pangea na Ziemi, a następnie „zamarzły” w tej pozycji. Inna hipoteza sugeruje zderzenie Marsa z ciałem kosmicznym wielkości Plutona.

Duża liczba kraterów na półkuli południowej sugeruje, że powierzchnia tutaj jest starożytna - ma 3-4 miliardy lat. Istnieje kilka rodzajów kraterów: duże kratery o płaskim dnie, mniejsze i młodsze kratery w kształcie misy podobne do Księżyca, kratery otoczone i kratery wzniesione. Dwa ostatnie typy są charakterystyczne tylko dla Marsa – kratery z obrzeżami powstające w miejscu, gdzie wyrzucana ciecz przepływała po powierzchni, oraz kratery wzniesione, w których warstwa wyrzucanych kraterów chroniła powierzchnię przed erozją powodowaną przez wiatr. Największym obiektem pochodzenia uderzeniowego jest Równina Hellas (o średnicy około 2100 km).

Na obszarze o chaotycznym krajobrazie w pobliżu granicy półkuli powierzchnia doświadczyła uskoków i kompresji dużych obszarów, po których czasami następowała erozja (w wyniku osuwisk lub katastrofalnego uwolnienia wody gruntowe), a także zalanie płynną lawą. Chaotyczne krajobrazy często leżą na czele dużych kanałów przeciętych wodą. Najbardziej akceptowalną hipotezą dotyczącą ich wspólnego powstawania jest nagłe topnienie podpowierzchniowego lodu.

Oprócz rozległych równin wulkanicznych, na półkuli północnej znajdują się dwa obszary duże wulkany- Tharsis i Elizeusz. Tharsis to rozległa równina wulkaniczna o długości 2000 km, osiągająca wysokość 10 km powyżej średniego poziomu. Znajdują się na nim trzy duże wulkany tarczowe - Góra Arsia, Góra Pavlina i Góra Askrian. Na skraju Tharsis znajduje się góra Olimp, najwyższa na Marsie i w Układzie Słonecznym. Olimp osiąga 27 km wysokości w stosunku do swojej podstawy i 25 km w stosunku do średniego poziomu powierzchni Marsa i zajmuje obszar o średnicy 550 km, otoczony klifami, które w niektórych miejscach osiągają wysokość 7 km. Objętość Olimpu jest 10 razy większa niż objętość największego wulkanu na Ziemi, Mauna Kea. Znajduje się tu także kilka mniejszych wulkanów. Elizjum to wzniesienie sięgające sześciu kilometrów powyżej średniego poziomu, na którym znajdują się trzy wulkany – Kopuła Hekate, Góra Elizjum i Kopuła Albora.

Wzniesienie Tharsis jest również przecinane przez wiele uskoków tektonicznych, często bardzo złożonych i rozległych. Największy z nich, Valles Marineris, rozciąga się w kierunku równoleżnikowym na prawie 4000 km (jedna czwarta obwodu planety), osiągając szerokość 600 km i głębokość 7-10 km; Ten uskok jest porównywalny pod względem wielkości do szczeliny wschodnioafrykańskiej na Ziemi. Największe osuwiska w Układzie Słonecznym występują na jego stromych zboczach. Valles Marineris to największy znany kanion w Układzie Słonecznym. Kanion odkryty przez sondę Mariner 9 w 1971 roku mógłby obejmować całe Stany Zjednoczone, od oceanu do oceanu.

Wygląd Marsa różni się znacznie w zależności od pory roku. Po pierwsze, uderzające są zmiany w polarnych czapach lodowych. Rosną i słabną, tworząc sezonowe wzorce w atmosferze i powierzchni Marsa. Południowa czapa polarna może osiągać szerokość geograficzną 50°, północna także 50°. Średnica stałej części północnej czapy polarnej wynosi 1000 km. W miarę cofania się czapy polarnej na jednej półkuli na wiosnę elementy na powierzchni planety zaczynają ciemnieć. Obserwatorowi na Ziemi wydaje się, że ciemniejąca fala rozprzestrzenia się od czapy polarnej w kierunku równika, chociaż orbitery nie wykrywają żadnych znaczących zmian.

Czapy polarne składają się z dwóch składników: sezonowego – dwutlenku węgla i świeckiego – lodu wodnego. Według danych z satelity Mars Express grubość czapek może wynosić od 1 m do 3,7 km. Sonda Mars Odyssey odkryła aktywne gejzery na południowej czapie polarnej Marsa. Według ekspertów NASA strumienie dwutlenku węgla podczas wiosennego ocieplenia wystrzeliwują w górę na duże wysokości, zabierając ze sobą pył i piasek.

Wiosenne topnienie czap polarnych prowadzi do gwałtownego wzrostu ciśnienia atmosferycznego i przemieszczania się dużych mas gazu na przeciwną półkulę. Prędkość wiatru wiejącego w tym przypadku wynosi 10-40 m/s, czasem nawet do 100 m/s. Wiatr unosi z powierzchni duże ilości pyłu, wywołując burze piaskowe. Silne burze piaskowe prawie całkowicie przesłaniają powierzchnię planety. Burze piaskowe mają zauważalny wpływ na rozkład temperatur w marsjańskiej atmosferze.

Dane z satelity Mars Reconnaissance umożliwiły wykrycie znacznej warstwy lodu pod skalistymi piargami u podnóża gór. Lodowiec o grubości setek metrów zajmuje powierzchnię tysięcy kilometrów kwadratowych, a jego dalsze badania mogłyby dostarczyć informacji o historii marsjańskiego klimatu.

Na Marsie znajduje się wiele formacji geologicznych, szczególnie suchych koryt rzek, które przypominają erozję wodną. Według jednej z hipotez kanały te mogły powstać w wyniku krótkotrwałych zdarzeń katastroficznych i nie świadczą o długotrwałym istnieniu systemu rzecznego. Jednak najnowsze dowody sugerują, że rzeki płynęły przez okresy o znaczeniu geologicznym. W szczególności odkryto kanały odwrócone (to znaczy kanały uniesione nad otaczającym obszarem). Na Ziemi takie formacje powstają w wyniku długotrwałego gromadzenia się gęstych osadów dennych, a następnie wysychania i wietrzenia otaczających skał. Ponadto istnieją dowody na przesuwanie się kanałów w delcie rzeki w miarę stopniowego podnoszenia się powierzchni.

Dane z łazików marsjańskich Spirit i Opportunity należących do NASA również wskazują na obecność wody w przeszłości (odkryto minerały, które mogły powstać jedynie w wyniku długotrwałego kontaktu z wodą). Aparat Phoenix odkrył pokłady lodu bezpośrednio w ziemi.

Na wyżynie wulkanicznej Tharsis odkryto kilka niezwykłych głębokich studni. Sądząc po zdjęciu satelity Mars Reconnaissance Satellite wykonanym w 2007 roku, jeden z nich ma średnicę 150 metrów, a oświetlona część ściany sięga aż 178 metrów głębokości. Postawiono hipotezę dotyczącą wulkanicznego pochodzenia tych formacji.

Według danych z lądowników skład pierwiastkowy powierzchniowej warstwy marsjańskiej gleby nie jest taki sam w różnych miejscach. Głównym składnikiem gleby jest krzemionka (20-25%), zawierająca domieszkę hydratów tlenku żelaza (do 15%), nadająca glebie czerwonawy kolor. Znaczne są zanieczyszczenia związkami siarki, wapnia, glinu, magnezu i sodu (po kilka procent na każdy).

Według danych z sondy NASA Phoenix (lądującej na Marsie 25 maja 2008 r.) współczynnik pH i niektóre inne parametry gleb marsjańskich są zbliżone do ziemskich i teoretycznie można by na nich uprawiać rośliny. „W rzeczywistości odkryliśmy, że gleba na Marsie spełnia wymagania, a także zawiera elementy niezbędne do powstania i utrzymania życia zarówno w przeszłości, teraźniejszości, jak i przyszłości”. „Byliśmy mile zaskoczeni uzyskanymi danymi. Ten rodzaj gleby jest szeroko reprezentowany tutaj na Ziemi - dowolny wieśniak zajmuje się nim na co dzień w ogrodzie. Stwierdzono w nim wysoką (znacznie większą niż oczekiwano) zawartość zasad oraz stwierdzono obecność kryształków lodu. Ta gleba jest całkiem odpowiednia do uprawy różnych roślin, takich jak szparagi. Nie ma tu nic, co uniemożliwiałoby życie. Wręcz przeciwnie: z każdym nowym badaniem znajdujemy dodatkowe dowody na możliwość jego istnienia” – powiedział główny chemik projektu, Sam Kuneyves.

W ziemi w miejscu lądowania znajduje się również znaczna ilość lodu wodnego.

W przeciwieństwie do Ziemi, na Marsie nie ma ruchu płyt litosferycznych. W rezultacie wulkany mogą istnieć znacznie dłużej i osiągać gigantyczne rozmiary.

Nowoczesne modele Struktura wewnętrzna Przyjmuje się, że Mars składa się ze skorupy o średniej grubości 50 km (a maksymalnej do 130 km), płaszcza krzemianowego o grubości 1800 km i jądra o promieniu 1480 km. Gęstość w centrum planety powinna osiągnąć 8,5 g/cm3. Jądro jest częściowo płynne i składa się głównie z żelaza z domieszką 14-17% (m/m) siarki, a zawartość pierwiastków lekkich jest dwukrotnie większa niż w jądrze Ziemi. Według współczesne szacunki powstawanie jądra zbiegło się z okresem wczesnego wulkanizmu i trwało około miliarda lat. Częściowe stopienie krzemianów płaszcza trwało mniej więcej tyle samo czasu. Ze względu na niższą grawitację na Marsie zakres ciśnień w płaszczu Marsa jest znacznie mniejszy niż na Ziemi, co oznacza, że ​​występuje mniej przejść fazowych. Przypuszczalny, przejście fazowe Przekształcenie oliwinu w modyfikację spinelu rozpoczyna się na dość dużych głębokościach - 800 km (400 km na Ziemi). Charakter płaskorzeźby i inne cechy sugerują obecność astenosfery składającej się ze stref częściowo stopionej materii. Dla niektórych obszarów Marsa opracowano szczegółową mapę geologiczną.

Według obserwacji z orbity i analizy zbioru marsjańskich meteorytów powierzchnia Marsa składa się głównie z bazaltu. Istnieją dowody sugerujące, że na niektórych obszarach powierzchni Marsa materiał ten jest bardziej bogaty w kwarc niż zwykły bazalt i może przypominać skały andezytowe na Ziemi. Jednakże te same obserwacje można zinterpretować na korzyść obecności szkła kwarcowego. Znaczna część głębszej warstwy składa się z ziarnistego pyłu tlenkowego gruczołów.

Mars ma pole magnetyczne, ale jest słabe i wyjątkowo niestabilne, w różnych punktach planety jego siła może różnić się od 1,5 do 2 razy, a bieguny magnetyczne nie pokrywają się z fizycznymi. Sugeruje to, że żelazne jądro Marsa jest stosunkowo nieruchome w stosunku do swojej skorupy, czyli mechanizm dynama planetarnego odpowiedzialny za pole magnetyczne Ziemi nie działa na Marsie. Chociaż Mars nie ma stabilnego planetarnego pola magnetycznego, obserwacje wykazały, że części skorupy planetarnej są namagnesowane i że bieguny magnetyczne tych części zmieniły się w przeszłości. Namagnesowanie tych części okazało się podobne do anomalii magnetycznych pasków w oceanach świata.

Według jednej z teorii, opublikowanej w 1999 r. i ponownie przetestowanej w 2005 r. (z pomocą bezzałogowego statku Mars Global Surveyor), paski te ukazują tektonikę płyt 4 miliardy lat temu, zanim przestało działać dynamo planety, powodując gwałtowne osłabienie pola magnetycznego. Przyczyny tego gwałtownego osłabienia nie są jasne. Zakłada się, że funkcjonowanie dynama wynosi 4 miliardy. lat temu tłumaczy się obecnością asteroidy, która krążyła w odległości 50-75 tysięcy kilometrów wokół Marsa i powodowała niestabilność w jej jądrze. Następnie asteroida spadła do granicy Roche'a i zapadła się. Jednak samo to wyjaśnienie zawiera niejasności i jest kwestionowane w środowisku naukowym.

Być może w odległej przeszłości, w wyniku zderzenia z dużym ciałem niebieskim, rotacja jądra ustała, a także utrata głównej objętości atmosfery. Uważa się, że utrata pola magnetycznego nastąpiła około 4 miliardów lat temu. Ze względu na słabość pola magnetycznego wiatr słoneczny przenika prawie bez przeszkód do marsjańskiej atmosfery, a wiele reakcji fotochemicznych pod wpływem promieniowania słonecznego zachodzących w jonosferze i powyżej Ziemi można zaobserwować na Marsie niemal na samym początku powierzchnia.

Historia geologiczna Marsa obejmuje trzy następujące epoki:
Epoka Noahicka (nazwana na cześć „Ziemii Noahickiej”, regionu Marsa): Powstanie najstarszej zachowanej powierzchni Marsa. Trwało to od 4,5 miliarda do 3,5 miliarda lat temu. W tym okresie powierzchnia była zniszczona licznymi kraterami uderzeniowymi. Prawdopodobnie w tym okresie powstał płaskowyż Tharsis, z intensywnym przepływem wody później.
Era hesperyjska: od 3,5 miliarda lat temu do 2,9 - 3,3 miliarda lat temu. Epoka ta charakteryzuje się powstawaniem ogromnych pól lawy.
Wiek Amazonii (nazwany na cześć „Równiny Amazonki” na Marsie): 2,9–3,3 miliarda lat temu do dnia dzisiejszego. Obszary utworzone w tej epoce mają bardzo niewiele kraterów po meteorytach, ale poza tym są zupełnie inne. W tym okresie powstała góra Olimp. W tym czasie strumienie lawy rozprzestrzeniały się w innych częściach Marsa.

Naturalnymi satelitami Marsa są Fobos i Deimos. Obydwa zostały odkryte przez amerykańskiego astronoma Asapha Halla w 1877 roku. Fobos i Deimos mają nieregularny kształt i są bardzo małe. Według jednej z hipotez mogą one reprezentować planetoidy takie jak (5261) Eureka z trojańskiej grupy planetoid przechwyconych przez pole grawitacyjne Marsa. Satelity zostały nazwane na cześć postaci towarzyszących bogu Aresowi (czyli Marsowi), Fobosowi i Deimosowi, uosabiających strach i grozę, którzy pomagali bogu wojny w bitwach.

Oba satelity obracają się wokół swoich osi w takim samym okresie jak wokół Marsa, więc zawsze są zwrócone w tę samą stronę w stronę planety. Wpływ pływowy Marsa stopniowo spowalnia ruch Fobosa i ostatecznie doprowadzi do upadku satelity na Marsa (jeśli obecny trend się utrzyma) lub do jego rozpadu. Wręcz przeciwnie, Deimos oddala się od Marsa.

Fobos (na górze) i Deimos (na dole).

Oba satelity mają kształt zbliżony do trójosiowej elipsoidy; Fobos (26,6 × 22,2 × 18,6 km) jest nieco większy niż Deimos (15 × 12,2 × 10,4 km). Powierzchnia Deimosa wydaje się znacznie gładsza ze względu na fakt, że większość kraterów pokryta jest drobnoziarnistym materiałem. Oczywiście na Fobosie, który jest bliższy planety i bardziej masywny, materia wyrzucona podczas uderzeń meteorytów albo spowodowała powtarzające się uderzenia w powierzchnię, albo spadła na Marsa, natomiast na Deimosie przez długi czas pozostał na orbicie wokół satelity, stopniowo osiadając i ukrywając nierówności płaskorzeźby.

Popularny pogląd, że Marsa zamieszkują inteligentni Marsjanie, rozpowszechnił się pod koniec XIX wieku. Obserwacje Schiaparelliego dotyczące tak zwanych kanałów w połączeniu z książką Percivala Lowella na ten sam temat spopularyzowały ideę planety, której klimat stawał się coraz bardziej suchy, zimniejszy, umierający i na której istniały starożytna cywilizacja, prowadzenie prac nawadniających.

Liczne inne obserwacje i ogłoszenia sławni ludzie wywołało wokół tego tematu tak zwaną „gorączkę marsjańską”. W 1899 roku, badając zakłócenia atmosferyczne w sygnałach radiowych za pomocą odbiorników w Obserwatorium w Kolorado, wynalazca Nikola Tesla zaobserwował powtarzający się sygnał. Następnie zasugerował, że może to być sygnał radiowy z innych planet, takich jak Mars. W wywiadzie z 1901 roku Tesla powiedział, że przyszło mu do głowy, że zakłócenia mogą być spowodowane sztucznie. Choć nie potrafił rozszyfrować ich znaczenia, nie było dla niego możliwe, aby powstały zupełnie przez przypadek. Jego zdaniem było to powitanie z jednej planety na drugą.

Teoria Tesli spotkała się z entuzjastycznym poparciem Lorda Kelvina, który odwiedzając Stany Zjednoczone w 1902 roku, oświadczył, że według niego Tesla odebrał sygnał od Marsjan wysłanych do Stanów Zjednoczonych. Jednak Kelvin zaczął stanowczo zaprzeczać temu stwierdzeniu przed opuszczeniem Ameryki: „Właściwie powiedziałem, że mieszkańcy Marsa, gdyby istnieli, z pewnością widzieliby Nowy Jork, zwłaszcza światło pochodzące z elektryczności”.

Obecnie obecność wody w stanie ciekłym na jej powierzchni uważa się za warunek rozwoju i utrzymania życia na planecie. Istnieje również wymóg, aby orbita planety znajdowała się w tzw. strefie zamieszkiwalnej, która dla Układu Słonecznego zaczyna się za Wenus, a kończy na półosi wielkiej orbity Marsa. Podczas peryhelium Mars znajduje się w tej strefie, ale cienka atmosfera o niskim ciśnieniu zapobiega pojawianiu się wody w stanie ciekłym na dużym obszarze przez długi czas. Najnowsze dowody sugerują, że jakakolwiek woda na powierzchni Marsa jest zbyt słona i kwaśna, aby mogło na niej istnieć trwałe życie podobne do ziemskiego.

Brak magnetosfery i wyjątkowo cienka atmosfera Marsa również stanowią wyzwanie dla utrzymania życia. Na powierzchni planety występuje bardzo słaby ruch strumieni ciepła, jest ona słabo izolowana przed bombardowaniem cząsteczkami wiatr słoneczny ponadto po podgrzaniu woda natychmiast odparowuje, omijając stan ciekły z powodu niskiego ciśnienia. Mars znajduje się także na progu tzw. „śmierć geologiczna”. Koniec aktywności wulkanicznej najwyraźniej zatrzymał obieg minerałów i pierwiastków chemicznych pomiędzy powierzchnią a powierzchnią część wewnętrzna planety.

Dowody sugerują, że planeta była wcześniej znacznie bardziej podatna na podtrzymywanie życia niż obecnie. Jednak do chwili obecnej nie odnaleziono na nim żadnych pozostałości organizmów. W ramach programu Viking prowadzonego w połowie lat 70. XX wieku przeprowadzono serię eksperymentów mających na celu wykrycie mikroorganizmów w marsjańskiej glebie. Przyniosło to pozytywne rezultaty, takie jak tymczasowy wzrost emisji CO2 po umieszczeniu cząstek gleby w wodzie i podłożu uprawowym. Jednak niektórzy naukowcy zakwestionowali ten dowód życia na Marsie. Doprowadziło to do ich długiego sporu z naukowcem z NASA Gilbertem Levinem, który twierdził, że Viking odkrył życie. Po ponownej ocenie danych dotyczących Wikingów w świetle aktualnej wiedzy naukowej na temat ekstremofili ustalono, że przeprowadzone eksperymenty nie były wystarczająco zaawansowane, aby wykryć te formy życia. Co więcej, testy te mogą nawet zabić organizmy, nawet jeśli były one zawarte w próbkach. Badania przeprowadzone w ramach programu Phoenix wykazały, że gleba ma odczyn bardzo zasadowy i zawiera magnez, sód, potas i chlorki. W glebie jest wystarczająco dużo składników odżywczych, aby podtrzymać życie, ale formy życia należy chronić przed intensywnym światłem ultrafioletowym.

Co ciekawe, w niektórych meteorytach pochodzenia marsjańskiego odkryto formacje przypominające kształtem najprostsze bakterie, chociaż wielkością mniejszą od najmniejszych organizmów lądowych. Jednym z takich meteorytów jest ALH 84001, znaleziony na Antarktydzie w 1984 roku.

Na podstawie obserwacji z Ziemi i danych ze statku kosmicznego Mars Express w atmosferze Marsa odkryto metan. W warunkach marsjańskich gaz ten rozkłada się dość szybko, dlatego musi istnieć stałe źródło jego uzupełniania. Takim źródłem może być albo aktywność geologiczna (ale aktywne wulkany nie znalezione na Marsie) lub aktywność bakterii.

Po wylądowaniu automatycznych pojazdów na powierzchni Marsa możliwe stało się prowadzenie obserwacji astronomicznych bezpośrednio z powierzchni planety. Ze względu na astronomiczne położenie Marsa w Układzie Słonecznym, charakterystykę atmosfery, okres orbitalny Marsa i jego satelitów, obraz nocnego nieba Marsa (i zjawisk astronomicznych obserwowanych z planety) różni się od tego na Ziemi i pod wieloma względami wydaje się niezwykłe i interesujące.

Podczas wschodu i zachodu słońca marsjańskie niebo w zenicie przybiera barwę czerwono-różową, a w bezpośrednim sąsiedztwie dysku słonecznego – od błękitu do fioletu, co jest całkowitym przeciwieństwem obrazu ziemskich świtów.

W południe niebo Marsa jest żółto-pomarańczowe. Przyczyną takich różnic od zakres kolorów Niebo ziemskie – właściwości rzadkiej, rozrzedzonej atmosfery Marsa zawierającej zawieszony pył. Na Marsie rozpraszanie promieni Rayleigha (które na Ziemi jest przyczyną niebieskiego koloru nieba) odgrywa niewielką rolę, jego działanie jest słabe. Prawdopodobnie żółto-pomarańczowy kolor nieba jest również spowodowany obecnością 1% magnetytu w cząsteczkach pyłu stale zawieszonych w marsjańskiej atmosferze i unoszonych przez sezonowe burze piaskowe. Zmierzch zaczyna się na długo przed wschodem słońca i trwa długo po zachodzie słońca. Czasami kolor marsjańskiego nieba nabiera koloru fioletowy odcień w wyniku rozproszenia światła na mikrocząsteczkach lodu wodnego w chmurach (to ostatnie jest zjawiskiem dość rzadkim).

Ziemia jest planetą wewnętrzną dla Marsa, tak jak Wenus dla Ziemi. W związku z tym z Marsa Ziemię obserwuje się jako gwiazdę poranną lub wieczorną, wschodzącą przed świtem lub widoczną na wieczornym niebie po zachodzie słońca.

Maksymalne wydłużenie Ziemi na niebie Marsa wyniesie 38 stopni. Gołym okiem Ziemia będzie widoczna jako jasna (maksymalna widzialna wielkość około -2,5) zielonkawa gwiazda, obok której łatwo będzie widoczna żółtawa i słabsza (około 0,9) gwiazda Księżyca. Przez teleskop oba obiekty będą pokazywały te same fazy. Obrót Księżyca wokół Ziemi będzie obserwowany z Marsa w następujący sposób: przy maksymalnej odległości kątowej Księżyca od Ziemi gołym okiem z łatwością można oddzielić Księżyc od Ziemi: po tygodniu „gwiazdy” Księżyc i Ziemia połączą się w jedną gwiazdę, nierozłączną dla oka, a po kolejnym tygodniu Księżyc będzie ponownie widoczny w maksymalnej odległości, ale po drugiej stronie Ziemi. Od czasu do czasu obserwator na Marsie będzie mógł zaobserwować przejście (tranzyt) Księżyca przez dysk ziemski lub odwrotnie, zasłonięcie Księżyca przez dysk ziemski. Maksymalna pozorna odległość Księżyca od Ziemi (i ich pozorna jasność) obserwowana z Marsa będzie się znacznie różnić w zależności od względnych pozycji Ziemi i Marsa, a co za tym idzie, odległości między planetami. W epokach opozycji będzie to około 17 minut kątowych, przy maksymalnej odległości między Ziemią a Marsem – 3,5 minuty łuku. Ziemię, podobnie jak inne planety, będziemy obserwować w paśmie konstelacji zodiaku. Astronom na Marsie będzie mógł także obserwować przejście Ziemi przez dysk Słońca, najbliższe przejście nastąpi 10 listopada 2084 roku.

Rozmiar kątowy Słońca obserwowanego z Marsa jest mniejszy niż rozmiar widoczny z Ziemi i stanowi 2/3 tego ostatniego. Merkury z Marsa będzie praktycznie niedostępny do obserwacji gołym okiem ze względu na jego ogromną bliskość do Słońca. Najjaśniejszą planetą na niebie Marsa jest Wenus, na drugim miejscu znajduje się Jowisz (jego cztery największe satelity można obserwować bez teleskopu), a na trzecim Ziemia.

Fobos obserwowany z powierzchni Marsa ma pozorną średnicę około 1/3 dysku Księżyca na ziemskim niebie i pozorną jasność około -9 (w przybliżeniu taką samą jak Księżyc w pierwszej ćwiartce fazy) . Fobos wschodzi na zachodzie i zachodzi na wschodzie, by wschodzić ponownie 11 godzin później, przecinając w ten sposób marsjańskie niebo dwa razy dziennie. Ruch tego szybkiego księżyca po niebie będzie łatwo zauważalny przez całą noc, podobnie jak zmieniające się fazy. Gołym okiem będzie można dostrzec największą płaskorzeźbę Fobosa – krater Stickney. Wygląda na to, że Deimos wschodzi na wschodzie i zachodzi na zachodzie Jasna gwiazda bez zauważalnego widocznego dysku, wielkość około -5 (nieco jaśniejsza niż Wenus na ziemskim niebie), powoli przecinająca niebo przez 2,7 marsjańskiego dnia. Obydwa satelity można obserwować na nocnym niebie w tym samym czasie, w tym przypadku Fobos przesunie się w stronę Deimosa.

Zarówno Fobos, jak i Deimos są wystarczająco jasne, aby obiekty na powierzchni Marsa rzucały w nocy wyraźne cienie. Oba satelity mają stosunkowo niskie nachylenie orbity w stosunku do równika Marsa, co uniemożliwia ich obserwację na wysokich północnych i południowych szerokościach geograficznych planety: na przykład Fobos nigdy nie wznosi się nad horyzontem na północ od 70,4° N. w. lub na południe od 70,4° S. cii.; dla Deimosa wartości te wynoszą 82,7° N. w. i 82,7° S. w. Na Marsie można zaobserwować zaćmienie Fobosa i Deimosa, gdy wchodzą one w cień Marsa, a także zaćmienie Słońca, które ma jedynie pierścieniowy charakter ze względu na mały rozmiar kątowy Fobosa w porównaniu z dyskiem słonecznym.

Biegun północny na Marsie, ze względu na nachylenie osi planety, znajduje się w gwiazdozbiorze Łabędzia (współrzędne równikowe: rektascencja 21h 10m 42s, deklinacja +52° 53,0′ i nie jest oznaczony jasną gwiazdą: najbliższa biegun to słaba gwiazda szóstej wielkości BD +52 2880 (inne jej oznaczenia to HR 8106, HD 201834, SAO 33185). Południowy biegun niebieski (współrzędne 9h 10m 42s i -52° 53,0) znajduje się kilka stopni od gwiazdy Kappa Parus (pozorna jasność 2,5) - w zasadzie można ją uznać za południową gwiazda Północna Mars.

Konstelacje zodiakalne ekliptyki marsjańskiej są podobne do tych obserwowanych z Ziemi, z jedną różnicą: obserwując roczny ruch Słońca wśród konstelacji, ono (podobnie jak inne planety, w tym Ziemia) opuszcza wschodnią część konstelacji Ryb , przejdzie przez 6 dni Północna część konstelacji Wieloryba przed ponownym wejściem do zachodnich Ryb.

Ze względu na bliskość Marsa do Ziemi, jego kolonizacja w najbliższej przyszłości jest ważnym zadaniem dla ludzkości. Stosunkowo blisko ziemskiego naturalne warunki ułatwić to zadanie. W szczególności są na Ziemi zbadane przez człowieka miejsca, w których warunki naturalne są pod wieloma względami podobne do tych na Marsie. Rekordowo osiągnięto ciśnienie atmosferyczne na wysokości 34 668 metrów balon z załogą na pokładzie (maj 1961) - w przybliżeniu równe ciśnieniu panującemu na powierzchni Marsa. Ekstremalnie niskie temperatury w Arktyce i Antarktyce są porównywalne nawet z najbardziej ekstremalnymi niskie temperatury na Marsie, a na równiku Marsa w miesiącach letnich jest równie ciepło (+30°C) jak na Ziemi. Na Ziemi są także pustynie, które swoim wyglądem przypominają marsjański krajobraz.

Istnieje jednak kilka znaczących różnic między Ziemią a Marsem. W szczególności pole magnetyczne Marsa jest około 800 razy słabsze niż ziemskie. Wraz z rozrzedzoną atmosferą zwiększa to ilość wody docierającej do jej powierzchni. promieniowanie jonizujące. Pomiary promieniowania przeprowadzone przez amerykański bezzałogowy statek kosmiczny Mars Odyssey wykazały, że promieniowanie tła na orbicie Marsa jest 2,2 razy wyższe niż promieniowanie tła na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Średnia dawka wynosiła około 220 miliradów dziennie (2,2 miligramów dziennie lub 0,8 grejów rocznie). Ilość promieniowania otrzymanego w wyniku przebywania na takim tle trzy lata, zbliża się do ustalonych limitów bezpieczeństwa dla astronautów. Na powierzchni Marsa promieniowanie tła będzie najprawdopodobniej nieco niższe i może się znacznie różnić w zależności od terenu, wysokości i lokalnych pól magnetycznych.

Mars ma pewien potencjał gospodarczy do kolonizacji. W szczególności południowa półkula Marsa nie uległa topnieniu, w przeciwieństwie do całej powierzchni Ziemi - dlatego skały półkuli południowej odziedziczyły skład ilościowy nielotnego składnika chmury protoplanetarnej. Według obliczeń należy go wzbogacić o te pierwiastki (w stosunku do Ziemi), które na Ziemi „zatopiły się” w jej jądrze podczas topnienia planety: miedź, żelazo i metale z grupy platynowców, wolfram, ren, uran. Eksport renu, platyny, srebra, złota i uranu na Ziemię (jeśli jego ceny osiągną poziom cen srebra) ma dobre perspektywy, jednak do jego realizacji wymaga obecności zbiornika powierzchniowego z ciekłą wodą do procesów wzbogacania.

Czas lotu z Ziemi na Marsa (przy obecnych technologiach) wynosi 259 dni w przypadku półelipsy i 70 dni w przypadku paraboli. Do komunikacji z potencjalnymi koloniami można wykorzystać komunikację radiową, która ma opóźnienie 3-4 minut w każdym kierunku podczas największego zbliżenia planet (opozycja Marsa z ziemskiego punktu widzenia, która powtarza się co 780 dni) i około 20 minut. w maksymalnej odległości planet (koniunkcja Marsa ze Słońcem); zobacz Konfiguracja (astronomia) .

Jednak do chwili obecnej nie było praktyczne kroki nie podjęto żadnych wysiłków w kierunku kolonizacji Marsa.

Eksploracja Marsa rozpoczęła się dawno temu, bo 3,5 tysiąca lat temu, w Starożytny Egipt. Pierwsze szczegółowe raporty na temat pozycji Marsa zostały opracowane przez astronomów babilońskich, którzy opracowali serię metody matematyczne przewidzieć położenie planety. Wykorzystując dane pochodzące od Egipcjan i Babilończyków, starożytni greccy (hellenistyczni) filozofowie i astronomowie opracowali szczegółowy model geocentryczny wyjaśniający ruch planet. Kilka wieków później astronomowie indyjscy i islamscy oszacowali wielkość Marsa i jego odległość od Ziemi. W XVI wieku Mikołaj Kopernik zaproponował model heliocentryczny opisujący Układ Słoneczny za pomocą kołowych orbit planet. Jego wyniki zostały zweryfikowane przez Johannesa Keplera, który wprowadził dokładniejszą eliptyczną orbitę Marsa, zbieżną z obserwowaną.

Mapa topograficzna Marsa.

W 1659 roku Francesco Fontana, patrząc na Marsa przez teleskop, wykonał pierwszy rysunek planety. Przedstawił czarną plamę pośrodku wyraźnie określonej kuli. W 1660 roku do czarnej plamy dodano dwie czapy polarne, dodane przez Jeana Dominique'a Cassiniego. W 1888 r. Giovanni Schiaparelli, który studiował w Rosji, nadał pierwsze nazwy poszczególnym cechom powierzchni: morza Afrodyty, Morza Erytrejskiego, Adriatyckiego, Cymeryjskiego; jeziora Sun, Lunnoe i Phoenix.

Rozkwit teleskopowych obserwacji Marsa nastąpił w r koniec XIX- połowa XX wieku. Wynika to w dużej mierze z zainteresowania opinii publicznej i dobrze znanych kontrowersji naukowych wokół obserwowanych kanałów marsjańskich. Wśród astronomów ery przedkosmicznej, którzy w tym okresie prowadzili teleskopowe obserwacje Marsa, najbardziej znani to Schiaparelli, Percival Lovell, Slifer, Antoniadi, Barnard, Jarry-Deloge, Tikhov, Vaucouleurs. To oni położyli podwaliny pod areografię i opracowali pierwsze szczegółowe mapy powierzchni Marsa - choć po przylocie na Marsa okazały się one niemal całkowicie błędne.

Charakterystyka orbity:
Peryhelium
206,62×106 km
1,3812 a. mi.
Aphelium
249,23×106 km
1,6660 a. mi.
Wał główny (a)
227,92×106 km
1,5236 a. mi.
Ekscentryczność orbity (e)
0,093315
Gwiezdny okres rewolucji
686 971 dni
1,8808 lat ziemskich
zol 668.5991
Synodyczny okres rewolucji
779,94 dni
Prędkość orbitalna (v)
24,13 km/s (średnio)
Nachylenie (i)
1,85061° (względem płaszczyzny ekliptyki)
5,65° (względem równika słonecznego)
Długość węzła rosnącego (Ω)
49,57854°
Argument perycentrum (ω)
286,46230°

Satelity:
2 (Fobos i Deimos)
Charakterystyka fizyczna
Spłaszczenie
0,00589
Promień równikowy
3396,2 km
Promień biegunowy
3376,2 km
Średni promień
3386,2 km
Powierzchnia (S)
144 798 465 km²
Objętość (V)
1,6318×1011 km³
0,151 Ziemia
Waga (m)
6,4185×1023 kg
0,107 Ziemia
Średnia gęstość (ρ)
3,9335 g/cm3
Przyspieszenie grawitacyjne na równiku (g)
3,711 m/s² (0,378 g)
Druga prędkość ucieczki (v2)
5,027 km/s
Równikowa prędkość obrotowa
868,22 km/h
Okres rotacji (T)
24 godziny 39 minut i 36 sekund
Nachylenie osi
24,94°
Rektascensja bieguna północnego (α)
21 godz. 10 min 44 s
317,68143°
Deklinacja bieguna północnego (δ)
52,88650°
Albedo
0,250 (obligacja)
0,150 (geo.albedo)

Temperatura:

min. średnio Maks.

Na całej planecie 186 tys. 227 tys. 268 tys

Atmosfera:
Ciśnienie atmosferyczne
0,6–1,0 kPa (0,006–0,01 atm.)
Mieszanina:
95,32% kąt. gaz

2,7% azotu
1,6% argonu
0,2% tlenu
0,07% tlenek węgla
0,03% Para wodna
0,01% tlenek azotu

Mars, czwarta planeta od Słońca, jest jedną z najmniejszych planet Układu Słonecznego – ustępuje pod tym względem jedynie bardzo małemu Merkuremu. Jeśli porównamy Marsa z Ziemią, to porównanie na pierwszy rzut oka wyraźnie nie będzie na korzyść pierwszego:

• Średnica Marsa stanowi 53% średnicy Ziemi (6739,8 km w porównaniu do 12742 km).
• Masa Marsa stanowi zaledwie 10,7% masy Ziemi.
• Całkowita powierzchnia Marsa jest tylko nieznacznie mniejsza od powierzchni lądowej Ziemi (144 371 391 km² w porównaniu do 148 940 000 km²).

Jednak odpowiedź na proste pytanie – jak duży jest Mars – nie jest taka prosta, ponieważ mówimy o o całej planecie, choć niezbyt imponującej. Wszystko zależy od tego, z czym porównujesz i jak myślisz!

Średnica i obwód Marsa

Pomimo pozornej regularności swego kształtu, Mars nie jest kulą, lecz sferoidą spłaszczoną na biegunach (podobnie jak Ziemia). Co to znaczy? To proste – każda planeta obraca się wokół własnej osi i choć z powierzchni tego nie zauważamy, dla zewnętrznego obserwatora obrót ten jest niezwykle szybki. Na przykład Mars dokonuje pełnego obrotu wokół swojej osi w ciągu 24,6 godzin (w związku z tym liczba ta odpowiada długości marsjańskiego dnia). Planeta obraca się i pod wpływem sił odśrodkowych jej masa rozkłada się nierównomiernie, w wyniku czego planeta „ściska się” na biegunach i „rozszerza się” na równiku.

Z tego powodu średnica Marsa na równiku wynosi 6794 km, ale średnica od bieguna do bieguna wynosi 6752 km. Zatem obwód Marsa na równiku będzie równy 21 343 km, a na biegunach - 21 244 km.

Masa i grawitacja na Marsie

Masa Marsa wynosi 6,42 x 10 23 kg, czyli około 10 razy mniej niż masa Ziemi. Oczywiście ma to również wpływ na siłę grawitacji. Grawitacja na Marsie stanowi 38% grawitacji Ziemi, więc 100-kilogramowy człowiek na Ziemi ważyłby na Marsie 38 kilogramów.

To, nawiasem mówiąc, wyjaśnia naturę „meteorytów marsjańskich”, które można również znaleźć na Ziemi - znacznie łatwiej jest tutaj opuścić planetę o niskiej grawitacji, kamień wyrzucony potężnym uderzeniem z powierzchni planety.

Zapisy Marsa

Mimo skromnych rozmiarów jest na Marsie coś, co potrafi zaskoczyć swoimi parametrami każdego. Są tu co najmniej dwie takie rzeczy: Valles Marineris i Góra Olimp.

Valles Marineris Odkryty w 1971 roku przez sondę Mariner 9, jest to gigantyczny system kanionów, który rozciąga się na długości 4000 kilometrów ze wschodu na zachód i ma głębokość do 10 kilometrów. Gdyby ten olbrzym znajdował się na Ziemi, przemierzyłby całą Australię z północy na południe lub, powiedzmy, terytorium Stanów Zjednoczonych z zachodu na wschód! Cóż możemy powiedzieć o Marsie - tutaj Valles Marineris rozciąga się na ponad 1/5 powierzchni planety i wygląda jak potworna blizna pozostawiona od niepamiętnych czasów przez ogromne kosmiczne ciało, które stycznie dotknęło Marsa.

góra Olimp naprawdę godny swojej nazwy - gigantyczny wygasły wulkan wznosi się 27 kilometrów nad powierzchnią Marsa - pomyśl tylko, że to trzy Mount Everesty ułożone jeden na drugim! Góra Olimp jest tak duża, że ​​nie ma odpowiednika w Układzie Słonecznym - tak ogromny wulkan istnieje tylko na Marsie. Średnica Olimpu wynosi 600 kilometrów. Aby przejechać taki dystans w linii prostej, jadąc samochodem z prędkością 90 km/h, trzeba jechać 7 godzin.

Masa Marsa wynosi około 6,4169 x 10 23 kg, czyli około 10 razy mniej niż masa Ziemi.

Planeta Mars nosi imię starożytnego rzymskiego boga wojny Marsa – według legendy właśnie ze względu na jej czerwonawy „krwawy” kolor. W stosunku do Słońca Mars znajduje się na czwartym miejscu - pomiędzy swoimi najbliższymi sąsiadami Ziemią i Jowiszem. Długość „ścieżki” między Marsem a Słońcem wynosi około 228 milionów kilometrów. Pod względem wymiarów ta czerwona planeta zajmuje siódme miejsce wśród innych planet. Dziś dowiemy się, ile Mars waży w porównaniu do innych planet, a także innych Interesujące fakty„z życia” tego ciała niebieskiego.

Trochę o Marsie

Mars od dawna cieszy się dużym zainteresowaniem światowych naukowców, ponieważ jego „temperament” jest bardzo podobny do ziemskiego. Rzeczywiście, powierzchnia Marsa pokryta jest warstwą luźnych skał (regolitów), które zawierają dużo żelaza, pyłu mineralnego i kamieni. Skład gleby ziemskiej jest prawie taki sam, z tą różnicą, że zawiera znacznie więcej materii organicznej.

Waga Marsa wynosi 6,4169 x 1023 kg

Według badań, w przeszłości na Marsie istniały rzeki, jeziora, a nawet całe oceany. Jednak z biegiem czasu woda całkowicie wyparowała i dziś ciecz na Czerwonej Planecie zachowuje się tylko pod ziemią i na polarnych „czapach” - w postaci lodu.

Atmosfera Marsa zawiera 95% dwutlenku węgla i jest bardzo rzadka. Ponadto marsjańskie „powietrze” jest wypełnione małe cząstki pył, nadając mu czerwonawy odcień. Klimat Marsa charakteryzuje się burzami piaskowymi. Istnieje teoria, że ​​przyczyną tych niebezpiecznych zjawisk pogodowych jest absorpcja drobnych cząstek pyłu światło słoneczne. W rezultacie atmosfera Marsa nagrzewa się, a nad planetą unosi się globalna burza.

Mars i Ziemia - cechy porównawcze i parametry

• Rozmiar. Średnica Czerwonej Planety wynosi 6792 km (wzdłuż równika), czyli jest dwa razy mniejsza niż średnica Ziemi - dla Ziemi liczba ta wynosi 12756 km. Zatem Ziemia jest około 1,877539 razy większa od Marsa. Jeśli porównamy cały obszar lądu ziemskiego i powierzchnię Marsa, wówczas liczby te okażą się prawie równe.
• Waga. Mars ma stosunkowo małą masę, około 10 procent masy Ziemi. Dla porównania Mars waży 6,4169 x 10 23 kg, a Ziemia waży 5,9722 x 10 24 kg. Ponadto grawitacja na powierzchni Marsa jest o około 38% mniejsza niż na Ziemi. Dlatego wszystkie obiekty na Marsie będą ważyć mniej niż na Ziemi. Na przykład, jeśli dziecko na swojej „rodzimej” planecie waży 32 kg, to na Marsie jego waga wyniesie tylko 12 kg.
• Objętość i gęstość. Wiadomo, że średnia gęstość Marsa wynosi 3,94 g/cm 3 , a Ziemi około 5,52 g/cm 3 . Jak widać, w porównaniu z Ziemią, Czerwona Planeta ma raczej niską gęstość. W końcu wskaźnik ten zależy bezpośrednio od masy, a masa Marsa stanowi tylko 10% masy Ziemi. Jeśli chodzi o objętość Marsa, stanowi ona zaledwie 15% objętości Ziemi. Jeśli wyobrażasz sobie Ziemię jako pustą kulę, to do jej wypełnienia będziesz potrzebować sześciu małych „kulek”, takich jak Mars.
• Długość orbity i prędkość planet na orbicie. Orbita Ziemi wynosi 939 120 000 km, a Marsa 1 432 461 000 km. Prędkość orbitalna Marsa wynosi 107 218 km/h, a Ziemi 86 676 km/h. Zatem czas trwania jednego pełnego obrotu Marsa wynosi około 687 ziemskich dni.
• pory roku. Udowodniono naukowo, że dzień na Marsie trwa o 40 minut dłużej niż dzień na Ziemi. Liczba pór roku na obu planetach jest taka sama, ponieważ nachylenie osi jest prawie takie samo (Ziemia ma 23,5˚, Mars ma 25˚). Jednak długość roku na Marsie jest około dwa razy dłuższa niż na Ziemi, więc pory roku są również dłuższe.

Masa Marsa i innych planet Układu Słonecznego – analiza porównawcza

Jak widać z tabeli, w Układzie Słonecznym Mars jest planetą o dość małej masie, mniejszą niż sam Merkury.

Czy na Marsie jest życie?

To pytanie niepokoiło wiele pokoleń Ziemian. W końcu Mars zawiera wszystkie niezbędne składniki do powstania życia - pierwiastki chemiczne(węgiel, wodór, tlen, azot), źródło energii i woda.

Ponadto w 1996 roku naukowcy znaleźli dowody na życie na Marsie na poziomie mikroorganizmów, w tym różnych złożonych cząsteczek organicznych, ziaren mineralnego magnetytu i mikroskopijnych związków przypominających skamieniałe drobnoustroje. Oczywiście naukowcy mają różne zdania na ten temat, ale jak dotąd nie znaleziono dowodów na całkowity brak życia na Marsie.

Teraz wiemy, ile Mars waży, jego cechy porównawcze z resztą niebiańskich „mieszkańców” Układu Słonecznego, a także inne interesujące fakty.

Porównawcze rozmiary planety

Planety Mars i Wenus to dwa ciała niebieskie najbardziej podobne do Ziemi. Obydwa są widoczne gołym okiem i reprezentują dwa najjaśniejsze obiekty na nocnym niebie.

Wenus krąży w średniej odległości od Słońca zaledwie 108 milionów km, a Mars 228 milionów km. Wenus zbliża się do Ziemi na 38 milionów km, a Mars dopiero na 55,7 miliona km.

Porównanie rozmiarów

Pod względem wielkości Wenus jest prawie bliźniaczą planetą Ziemia. Jego średnica wynosi 12 104 km, co stanowi 95% średnicy Ziemi. Jest znacznie mniejsza, ma średnicę zaledwie 6792 km. I znowu, pod względem masy Wenus jest prawie bliźniaczką naszej planety. Ma 81% masy Ziemi, podczas gdy czerwona planeta ma tylko 10% masy Ziemi.

Klimat

Klimaty planet są bardzo różne i bardzo różnią się od ziemskiego. Temperatura powierzchni drugiej planety od Słońca wynosi średnio 461°C na całej jej powierzchni. To wystarczy do stopienia ołowiu. Chwila Średnia temperatura na Marsie -46°C. Ta różnica temperatur wynika z tego, że Wenus znajduje się bliżej Słońca i ma grubą atmosferę z dwutlenku węgla. Jej atmosfera jest prawie 100 razy gęstsza niż ziemska, podczas gdy atmosfera na Marsie stanowi 1% naszej atmosfery.

Uczenie się

Mars jest najlepiej zbadaną planetą w Układzie Słonecznym. Wysłano dziesiątki misji, w tym orbitery i łaziki. Chociaż wiele misji zakończyło się niepowodzeniem, kilka z nich zakończyło się sukcesem, w tym te, które działają do dziś. Wysłano także wiele misji na Wenus, ale ze względu na agresywne warunki udało nam się wykonać tylko kilka zdjęć z powierzchni.

Mars ma dwa satelity, Fobos i Deimos, ale Wenus nie ma satelitów, podobnie jak obie planety nie mają pierścieni.