Орбитальные характеристики Марса - Физические характеристики Марса - Состав и структура поверхности и атмосферы Марса - Исследования и разведка Марса

Марс – четвертая планета от солнца. Из-за её отчетливо красного цвета на небосклоне, цвета крови, греки назвали её в честь их бога войны – Аресом. Римлянам сравнение с богом войны понравилось и они охотно его переняли, правда назвав уже по своему – Марсом.  Другие цивилизации также называли эту планету по визуальному впечатлению, например, египтяне назвали Марс “Her Desher”, что означает “красный”, а древние китайские астрономы обозначали его как “огненную звезду”.

Рассвет на Марсе. Если смотреть с поверхности красной планеты, то она уже не кажется нам такой уж красной. Во всяком случае, небо у неё... голубоватое

Рассвет на Марсе. Если смотреть с поверхности красной планеты, то она уже не кажется нам такой уж красной. Во всяком случае, небо у неё… голубоватое

Орбитальные характеристики Марса

Ось Марса, как и ось Земли, наклонена по отношению к солнцу, что автоматически предполагает наличие на планете четырех сезонов или времен года. Однако, так как Марс движется вокруг Солнца не по круглой, а по эллиптической орбите (кстати, самой вытянутой среди планет солнечной системы), все сезоны, бывают ещё и сразу двух типов. Когда Марс находится ближе всего к солнцу и обращен к нему южным полушарием, лето будет коротким, но жарким, а в северном полушарии будет такая же короткая, но зато холодная зима. Когда Марс находится дальше от солнца и обращен к нему северным полушарием лето и зима будут длинными, без температурных скачков.

Наклон оси Марса может меняться довольно сильно, так как в отличие от Земли, у него отсутствует внушительный “противовес” (Луна) стабилизирующий систему. Теоретически, такие скачки могут оказывать очень большое влияние на климат планеты. В частности, предполагается, что именно изменение наклона оси планеты оказывает влияние на резкие выбросы метана из недр планеты в её атмосферу, в прошлом, возможно ,вызывавшие периоды резкого потепления.

Среднее расстояние от солнца: 227 936 640 км. (в 1,524 раз дальше, чем Земля).

Перигелий (ближайшая точка к солнцу): 206 600 000 км (в 1,404 раз дальше, чем Земля).

Афелий (дальняя точка от солнца): 249 200 000  км (в 1,638 раз дальше, чем Земля).

Физические характеристики Марса

Знаменитый красный цвет Марса обусловлен рыхлой пылью богатой железом, покрывающей всю поверхность планеты, если сделать некоторые допущения, то без органических материалов, через миллионы лет, почва нашей планеты выглядела бы примерно также.

Сейчас на Марсе так холодно, что вода не может существовать на его поверхности в жидком состоянии, однако судя по пробам грунта, раньше здесь было значительно теплее, и на поверхностности планеты  текли реки. Во всяком случае высохшие к настоящему моменту русла марсианских рек, говоря о их не маленьких размерах – до 100 км в ширину и до 2000 км в длину. Не плохо для планеты, чей размер составляет что-то около половины размера Земли, а масса меньше в 10 раз!

Типичный пейзаж Марса – плоские равнины и низменности. У марса нет тектоники плит, соответственно разнообразному пейзажу на его поверхности взяться неоткуда. Северное полушарие планеты по средней высоте, несколько ниже южного. Предполагается, что когда-то большую часть этих северных низменностей планеты, занимал марсианский океан.

Количество кратеров на Марсе резко меняется в зависимости от места. Большая часть поверхности южного полушария планеты имеет много кратеров,  среди которых особенно выделяется Эллада, шириной в 2300 км, в то время как в северном полушарии моложе и поэтому имеет меньше кратеров. Вообще, в плане размеров – Марс планета контрастов. Нарочно не придумаешь, чтобы именно на планете почти целиком покрытой равнинами, находились бы одновременно и самый высокий вулкан в солнечной системе (Гора Олимп, 27 км!) и самая протяженная система каньонов (Долина Марине, 4000 км!).

Некоторые кратеры имеют необычные “подтеки” вокруг них, напоминающих застывшую грязь. Теоретически, это может означать, что под поверхностью Марса и сейчас очень много воды в виде льда, которая разогревается и выплескивается на поверхность при мощном ударе.

Оба полюса планеты покрыты снеговыми шапками, правда снег здесь не совсем обычный – это конденсат углекислого газа (“сухой лед”), замерзающий и выпадающий в виде осадков. Однако под слоем газа скрывается и привычный водяной лед. В летний период северная снеговая шапка Марса может стаивать совсем, южная никогда на растаивает полностью.

Некоторые вулканы имеют несколько кратеров, что предполагает, что они недавно прорезались, в результате чего лава, прикрывая старые кратеры.

Вулканы Марса - одно из «чудес» солнечной системы. Они такие огромные

Вулканы Марса – одно из «чудес» солнечной системы. Они такие огромные потому, что расплавленной породе удается найти выход на поверхность планеты, только в нескольких точках

Состав и структура поверхности и атмосферы Марса

Состав атмосферы Марса 

Атмосфера Марса примерно в 100 раз тоньше земной. По данным НАСА, она состоит из 95,32 % углекислого газа, 2,7 % азота, на 1,6 % аргона, 0,13 % кислорода, 0,08 % окиси углерода, а также незначительного количества воды, азота, неона, тяжелого водорода, криптона и ксенона.

Магнитное поле Марса 

В настоящее время на Марсе нет глобального планетарного магнитного поля, но есть локальные участки поверхности, где магнитное поле не уступает, а то и превосходит земное. Эти “островки” – остатки древнего планетарного магнитного поля, существовавшего 4,5-3,5 млрд. лет назад..

Химический состав недр Марса 

Марс, скорее всего, имеет твердое ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Мантия Марса по составу похожа на земную и включает различные соединения кремния, кислорода, железа и магния. Кора планеты представлена вулканическими базальтовыми породами, которые также широко распространены в земной и лунной коре. Впрочем, состав земной и марсианской коры не идентичен – если на Марсе основной элемент коры – базальт, то на Земле это кремнезем.

Спутники Марса

У Марса есть два спутника – Фобос и Деймос, открытые астрономом Асафом Холлом в 1877 году. Названия спутников переводятся с греческого как “Страх” и Ужас”. Впрочем, для сыновей бога войны, имена вполне нормальные, правда?

По сравнению с нашей Луной, Фобос и Деймос выглядят совсем не представительно – диаметр Фобоса в широкой части составляет 27 км, а Деймос – 15 км. Оба спутника имеют неправильную форму, так как их сила тяжести слишком мала, чтобы “сжать” самих себя в комок, придав шаровидную форму.

Состав обоих спутников Марса одинаков – камень вперемежку со льдом. Хотя оба они имеют на поверхности следы от метеоритных ударов, поверхность Фобоса значительно более неоднородна, покрыта сетью трещин, кроме того, на нем же присутствует и крупный кратер шириной около 10 км , или почти в половину ширины самого спутника.

Как и наша Луна, марсианские спутники всегда обращены к нему одной стороной.

Пока остается неясным, откуда взялись Фобос и Деймос, но скорее всего до того как переквалифицироваться в луны Марса, оба спутника были обычными астероидами, захваченными гравитацией красной планеты. Как бы то ни было – обе марсианские луны – временное явление в небе красной планеты. По-крайней мере, это справедливо по отношению к Фобосу, который с каждым витком всё ближе приближается к Марсу, за год преодолевая “смешное” расстояние в 1,8 метра. Впрочем, через 50 миллионов лет, если дела будут идти в таком же темпе, Фобос или врежется в Марс или распадется на мелкие обломки, которые образуют вокруг планеты кольцо.

Спутники Марса - Фобос и Деймос. Обычные куски камня мало напоминающие нашу Луну

Спутники Марса – Фобос и Деймос. Обычные куски камня мало напоминающие нашу Луну

Исследования и разведка Марса

Первым человеком положившим начало “инструментальному” изучению Марс, стал Галилео Галилей, наблюдавший планету в телескоп в 1609 году. На следующие три с половиной века телескоп стал основным (и единственным) изучением Марса, с его помощью была сделана масса открытий, но… лучше один раз потрогать роботизированными манипуляторами, чем увидеть, правда? “Настоящее” изучение Марса началось только тогда, когда человечество смогло отправить к нему исследовательские автоматически станции, во второй половине XX-го века.

Успешные миссии по изучению Марса

Первым “космическим роботом” положившим начало изучению Марса стали автоматически межпланетные станции Маринер-4 (США, 1964 г.), Маринер- 6 и 7 (США, 1969 г.). В принципе, уже первые же полеты показали картину такой какая она есть – красная планета оказалась бесплодным миром, без каких-либо признаков жизни на поверхности. Советские космические станции Марс-2 (СССР, 1971 г.) и Марс-3 (СССР, 1971 г.) подтвердили ту же истину, однако дальше почти не продвинулись – обе станции угодили в самое сердце марсианских пылевых бурь и задача составить первую карту марсианской поверхности, ими выполнена не была.

В 1973 году Маринер-9 (США) вышел на орбиту Марса, после чего ему удалось картографировать около 80% поверхности планеты, а также открыть крупнейшие марсианские вулканы и каньоны, самый обширный из которых, был назван в честь семейства американских исследовательских аппаратов – Долина Маринера.

Спускаемый аппарат Викинг-1 (США, 1976 г.) был первым рукотворным аппаратом, который успешно приземлился на поверхность Марса. Он передал на землю первые фотографии поверхности Марса, но не нашел никаких доказательств существования жизни на этой планете. Его брат-близнец Викинг-2 также приземлился успешно в том же году, провел многочисленные анализы почв, но также не нашел никаких признаков жизни.

Следующие два корабля, которые успешно достигли поверхности Марса были “Марс Пасфайндер” (Mars Pathfinder, “Марсопроходец”, 1996 г.),  и “Марс Глобал Сервейор” (Mars Global Surveyor, 1996 г.). При этом в состав миссии “Марсопроходца” входил небольшой колесный марсоход “Соджорнер” (Sojourner, “Пришелец (а точнее “Приживалка” :))”)  — первый марсоход успешно выполнивший миссию по анализу почв на другой планете.

В 2001 году к Марсу отправился “Марс Одиссей” (Mars Odyssey, США), обнаруживший большое количество водяного льда под поверхностью Марса, на глубине свыше одного метра под поверхностью.

В 2003 году, NASA запустила к Марсу сразу два однотипных марсохода: “Дух” (Spirit, “Спирит”) и “Возможность” (Opportunity, “Оппортунити”), которые успешно приземлились в разных областях красной планеты и в обоих районах нашли явные признаки того, что по поверхности Марса действительно когда-то текла вода.

В 2008 году NASA, в рамках миссии “Марс-Скаут” отправила к Марсу спускаемый аппарат “Феникс” (Phoenix), который приземлился на северных равнинах планеты и вел поиски воды.

В 2011 году NASA отправила четвертый марсоход, известный как “Любопытство” (Mars Curiosity, “Куриосити”)”. Из всех марсоходов этот был самым совершенным и крупным (масса на земле 899 кг, на Марсе 340 кг).  Этот марсоход – на деле, целая передвижная автоматизированная лаборатория, провел огромный спектр анализов почв и атмосферы красной планеты и дал ученым много информации о настоящем и прошлом Марса. Начав работу в 2012 году, по состоянию на 2017 г. “Куриосити” все ещё сохраняет некоторую работоспособность и продолжает свою миссию.

В 2014 году на орбиту Марса вышел аппарат MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN — «Эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе») – вторая часть проекта “Марс-Скаут”, позволившая точнее установить причины потери Марсом большей части своей атмосферы. Также в 2014 году орбиты Марса достиг индийский спутник “Мангальян” доставленный к цели с помощью российской ракеты.

Марсоход «Оппортьюнити» среди типичного марсианского пейзажа

Марсоход «Оппортьюнити» среди типичного марсианского пейзажа. Художник правда перестарался и увлекся, так как большая часть поверхности Марса покрыта все-таки не горами, а почти плоскими равнинами усеянными камнями.

Планируемые миссии на Марс

  • “Озарение” (InSight, NASA, 2018 г.) – двойная миссия из спускаемого аппарата и орбитальной станции, которые займутся изучением внутренней части Марса.
  • “Марс 2020” (Mars 2020 Rover Mission, NASA, 2020 г.) – “приемник” марсохода “Любопытство”, который сменит старика на посту.
  • “Экзо-Марс” (ExoMars, ЕКА-Роскосмос, 2020 г.) – космическая программа включающая в себя и собственные марсоходы, и орбитальные станции, для комплексного изучения Марса.

Неудачные миссий на Марс за последние 25 лет

  • 1992 — Mars Observer (“Наблюдатель”, NASA)
  • 1996 — “Марс-96” (Роскосмос)
  • 1998 — “Марс климат Орбитер” (Mars Climate Orbiter, NASA)
  • 1998 — “Нодзоми” (Япония)
  • 1999 — Mars Polar Lander (NASA)
  • 2003 — “Бигль-2” (Beagle-2, Европейское космическое агентство)
  • 2011 — “Фобос-Грунт” (Роскосмос)
  • 2011 — “Инхо-1” (Yinghuo-1, Китай)
  • 2016 — “Скиапарелли” (Schiaparelli, Европейское космическое агентство) испытания посадочного модуля ЕКА Скиапарелли

Что ещё у нас есть про Марс?

Источник: Charles Q. Choi, перевод: starcatalog.ru