Уважний спостерігач, подивившись в зоряне небо, може побачити маленьке червоне округле пляма. Даний об'єкт притягує увагу загадковістю і неослабною надією, - знайти ту саму «ниточку», що відкриє великі таємниці Всесвіту.
Параметри планети
Перші відомі спостереження за небесним сусідом проводилися за часів фараонів в Єгипті, за півтори тисячі років до нашої ери. Давнім астрономам вдалося виявити «зворотне» рух планети і визначити її місце на небосхилі між Землею, поясом астероїдів і Юпітером.
Марс - одна з планет Сонячної системи, що розташовується на четвертій за рахунком орбіті, відразу ж після Землі. Його розміри:
- радіус - 3396 кілометрів (53% радіуса нашої планети);
- протяжність екватора 21344 км;
- площа поверхні 144,37 мільйона квадратних кілометрів (28,3% земної поверхні).
Маса Червоної планети 6,4171 × 1020 тонн, що дорівнює 10,7% кількості речовини Землі. За своїми розмірами, вона знаходиться на сьомому місці серед супутників нашого Світила.
Марс обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті з досить істотним ексцентриситетом 0,0934. Ось чому відстань між ними за період обертання змінюється на 42,6 мільйона кілометрів. Ці небесні тіла то наближаються, то віддаляються один від одного.
Ряд фізичних параметрів
- Середня щільність марсіанського грунту 3930 кг на один кубічний метр. Це менше питомої ваги того, що знаходиться у нас під ногами на 28,7%.
- Діапазон температурних коливань в атмосфері Марса досягає 188 ° C. Зимові холоди доходять до -153 ° C; влітку поверхня може прогріватися, досягаючи + 35 ° C.
- Тіло, що перебуває в стані вільного падіння буде відчувати прискорення, 3,711 м / сек за секунду, що дорівнює 0,378 g.
- Атмосфера планети сильно розріджена, магнітне поле слабке.
- Ось Марса нахилена під кутом 25,2 градуси. Тому зиму змінює весна, літо - осінь.
Будова
Будова Марса планети класичне.
Структура Марса така, що центр значно більш щільний, ніж навколишні шари. Що стосується кори і мантії то, як видно з таблиці, вони в два рази легше. Середня щільність планети вказує на її кам'янисте будова.
Хімічний склад
- Кора: 21% кремній, 12,7% - залізо, 3,1% - сірка.
- Мантія насичена сірчистим залізом. Зміст металевого заліза низька.
- Ядро складається в основному із заліза і сірки.
Орбіта і обертання
Планета обертається навколо Сонця по витягнутій еліптичній орбіті, зі швидкістю 24 км / сек. Тому відстань між ними змінюється від 206,6 до 249,2 мільйона кілометрів. Період обертання становить 687 земних діб або 1,88 року. Марсіанські добу - «соли» довше наших на 37,5 - 40 хвилин.
Таким параметрам орбіти планета зобов'язана силам тяжіння своїх космічних сусідів. За припущеннями вчених раніше Марс мав більш округлу орбіту. Можливо навіть з меншим ексцентриситетом, ніж орбіта Землі.
Ось Марса нахилена на 25,9-25,19 градуса, тому пори року змінюють один одного. Хоча тривалість їх різна. Наприклад, в Північній півкулі теплий сезон (весна плюс літо) триває 371 «сол».
Цікавий факт: Ночами на Марсі бушують хуртовини. Пориви вітру підхоплюють падаючі сніжинки, створюючи справжні бурі.
Температура на Марсі
Через відсутність пристойного шару атмосфери поверхню наступної за Землею планети на виході з Сонячної системи, а значить і менш обігрівається, сильно охолоджена. Середньорічна температура коливається в межах: - 50 °; - 60 ° C. Є факти прогріву полюсів і екватора до + 35 ° C. Але загальною метеорологічної картини це не змінює.
Атмосфера
Розглядаючи нашого космічного сусіда, як потенційного власника умов життя, вчені ретельно вивчили його атмосферу. З'ясувалося багато цікавого.Але, як це часто буває в науці, від ряду оптимістичних прогнозів довелося відмовитися. І ось чому.
Атмосфера планети надзвичайно розріджена - 1% від величини атмосферного тиску Землі. На нашій планеті, щоб отримати марсіанські умови (в плані силового впливу газо-повітряного стовпа), потрібно піднятися на 35 кілометрів.
Газова оболонка Марса на 95% складається з вуглекислоти, але внаслідок її тонкощі, парникового ефекту на планеті не спостерігається. Однак вода є. Хоча не в рідкому стані. Величезні полярні «шапки» H2O насичують повітря водяною парою. Дослідники впевнені, що знайдуть «моря» всередині планети. Можливо навіть на невеликій глибині.
Цікаво, що тонкий шар атмосфери Марса визначає цілком земні кліматичні умови. Там також дмуть вітри, проносяться пилові бурі; бувають тумани і наступають страшні морози (іноді до півтори сотні градусів за Цельсієм).
Витік атмосфери
Ще недавно, основною гіпотезою витоку атмосфери з поверхні Червоної планети був недоведений факт зіткнення з космічним тілом. Час вніс свої корективи. У 2013 році міжпланетна станція MAVEN провела зондування Марса. В результаті досліджень, багато з'ясувалося.
Мільярди років тому планета була теплою і вологою. Були водойми, які цілком могли стати середовищем проживання живих істот. 4,2 мільярда років тому, з невідомих причин Марс втратив магнітне поле. Стався витік атмосфери в космічний простір. Вона триває і сьогодні. Правда, набагато з набагато меншою швидкістю - 100 грамів в секунду.
Під час сонячних бур, під впливом потоків сонячного вітру, процес втрати газового шару значно зростає.
Якщо не відбудеться ніяких змін, то через пару мільярдів років атмосфера нашого сусіда по космосу зникне.
Поверхня Марса
За весь час спостережень і практичних досліджень поверхні Червоної планети накопичилося багата історія. На її етапах варто зупинитися.
Історія спостережень за Марсом і оптичні ілюзії
Канали на Марсі
XIX століття. Початок масштабних астрономічних спостережень. Італійський вчений Джованні Скіапареллі заявляє про існування каналів, які оперізують планету. Теорія знаходить широку підтримку в наукових колах. Була намальована карта Марса, поцяткована сотнями тонких ліній, що мали звучні назви.
Найцікавіше, що виникнення подібних геометричних структур пояснювалося розумної інженерної діяльністю інопланетян. «Діяльні марсіани використовують талу воду полярних льодовиків для своєї господарської діяльності». Сьогодні це твердження викликає лише посмішку, а тоді навіть маститі вчені поділяли подібну точку зору.
Дійсно, є на нашому небесному сусіда об'єкти, що нагадують собою прямі лінії, але при незначному оптичному дозволі телескопів. У 1971-1972 роках космічний апарат «Марінер-9» своїми чіткими зображеннями, при покритті 85% поверхні, розвіяв цю цікаву оптичну ілюзію.
Сфінкс на Марсі
Але тут прийшло нове повідомлення. Шокуюче ще сильніше. «Людське Особа», «Сфінкс» - чого тільки не придумували дозвільні любителі наукової фантастики і «смажених» фактів.
Звичайна купа каміння, сфотографована станцією «Вікінг-1» в 1976 році. Знову ж з низьким оптичним дозволом, доповненим грою світловий гами і багатою уявою осіб, які бажають побачити усюди сліди інопланетного розуму.
Крижані полярні шапки
Одним з фактів схожості фізико-кліматичних процесів, що протікають на Землі і Марсі, є існування крижаних «материків» в полярних областях.
Полярні шапки відчувають сезонні зміни. Якщо Північна збільшується, значить, Південна убуває і навпаки. Діаметр стабільної частини «головного убору» північного полюса досягає 1000 км. Товщина крижаної «корки» доходить до 3,7 км. Максимальний «розбіг полів шапок» доходить до 50 градусів південної або північної широти Марса.
Цікаво, що Південна полярна шапка при нагріванні починає «диміти». У зв'язку з весняним таненням, виникають своєрідні гейзери, що викидають в атмосферу планети потоки вуглекислоти разом з піском, пилом і брудом.
«Моря» і «материки»
Червона планета має цікавою особливістю: істотною відмінністю в геологічну будову областей, що відходять на південь і північ від екватора. У південній частині панують височини, є безліч кратерів. Вона темніша - «моря». Північна частина, навпаки: гладка світла і низька - «материки».
У чому причина такого разючого відмінності, не відомо. Фахівці вважають, що подібне могло статися внаслідок зсуву літосферних плит або через космічної катастрофи.
Висохлі «річки» і глибокі колодязі
З оснащенням процесу досліджень марсіанської поверхні спеціальною апаратурою, з'являються такі свідоцтва роботи його водних ресурсів:
- Сухі річкові русла.
- Виступаючі над грунтом канали річок.
- Річкова дельта в районі кратера Еберсвальде, що займає 115 км2. Довжина русла перевищує 60 км.
- Освічені водою мінерали.
- Поклади льоду.
- Свіжі сліди протікання солоної води.
- Залишки пересохлого водного потоку.
- Оброблені водою камені.
- Підльодовикове озеро, що залягають під шаром льоду, глибиною 1,5 км.
Цікавий факт: На Марсі були знайдені широкі і глибокі колодязі. Діаметром і довжиною понад 100 метрів.
Грунт
Не вдаючись в геолого-хімічні подробиці, можна впевнено стверджувати, що «марсіанський грунт підходить для сільськогосподарського використання». Саме таку думку висловив американський фахівець С. Кунейвс, після проведення ряду лабораторних досліджень. Всі необхідні компоненти для життєдіяльності культурних рослин в грунті є.
Цікавий факт: Можливо найзнаменнішою, епохальною подією в галузі космічних досліджень було отримання води з марсіанського грунту посадковим модулем «Фенікс» в 2008 році.
Чому Марс так називається?
Свою назву Марс отримав на честь римського бога війни, через червоний колір. Такий відтінок дійсно викликає асоціації жорстоких битв і нещадних битв.
Цікаво простежити, як, і в чию честь, іменували планету в давнину:
- Єгипет - «Гор Дашр» (Гор Червоний).
- Євреї - «Маадий» (червоніє).
- Вавилон - «Нерґал» (бог зла і підземного царства, зірка смерті).
- Індія - «Мангала» (бог війни).
- Греція - «Арес» (бог війни) або «Піроіс» (вогненний).
Пізніше, обидва супутники планети отримали імена синів Ареса: «Фобос» (страх) і «Деймос» (жах). Мало того: найвдаліший час для розв'язання війни з давньоримським канонам - березень. Зрозуміло, звідки пішла назва першого весняного місяця.
Чому Марс червоний?
Причиною червонуватого відтінку планети є оксид заліза. Попросту: іржа, складова основну частину пилу. Вона покриває Марс шаром від декількох міліметрів до двох метрів (нагір'я Фарсида). Оксид заліза за допомогою вітрів, що створюють висхідні потоки повітря, піднімається в атмосферу. Його і видно з космосу.
Насправді поверхню Марса має весь спектр кольорів: жовтий, бурий, золотистий, коричневий, рудий, зелений. Все залежить від хімічного складу грунту.
Спектральний аналіз, проведений апаратурою, встановленої на міжпланетної космічної станції «Марс-експрес» дав вичерпну відповідь на загадку, тисячі років не давала спокою кращим умам людства.
Бурі на Марсі
Малі розміри Марса, тонкий шар атмосфери, дуже слабкий тиск, - укупі призводять до постійного появи вітрів. Планета безперервно продувається потужними потоками, що летять зі швидкістю, що досягає - 100 м / сек. Максимуму вони досягають на початку літа, за рахунок величезної різниці температур Північної і Південної півкулі.
Величезні потоки пилу, слабо утримуються силою тяжіння, залучаються до процесу виникнення марсіанських бурь.Міць повітряних вихорів, що кружляють по поверхні астрономічного сусіда, перевершує всі відомі межі. При погляді з космосу видно лише жовті хмари, що огортає всю планету.
Терміни «життя» пилових бур варіюються від 50 до 100 діб. Іноді, під час проходження перигелію (найближчої до Сонця точка орбіти), явище приймає глобальний характер. Трапляється це набагато частіше, ніж передбачалося. Один раз в перебігу 1,88 земного року.
Пилові смерчі
Є ще одне цікаве явище, що нагадує земне торнадо. Пилові смерчі, інакше звані «пиловими дияволами». Вони ж - вежі з пилу, що забирають своїми вихровими потоками атмосферу, а разом з нею гази і воду з поверхні Марса. Кількість цих вертикальних шалено обертових потоків обчислюється мільйонами: один квадратний кілометр площі народжує смерч кожні кілька секунд.
Все б нічого, але бурі і смерчі за рахунок тертя пилу створюють розряди статичної електрики, негативно впливає на технічні пристрої. Під час природних катаклізмів дрібні піщинки можуть проникати всередину обладнання. Вони ж закривають, «заліплюють» робочі поверхні сонячних батарей і оптичних приладів, тим самим блокуючи роботу дослідницької апаратури.
Цікавий факт: Поломка марсохода "Оппортьюніті", пошуки якого були остаточно припинені 13 лютого 2019 року, стала втратою для всього людства. Інтерес був підігрітий останнім «драматичним повідомленням від апарату» в соціальних мережах, в якому той інформує про зниження заряду своїх батарей і наступаючої темряві. 15 років пропрацював ровер на поверхні Марса, але буря і холод позбавили його можливості виходити на зв'язок.
Марсіанські пам'ятки
Марс багатий на унікальні об'єкти. Деякі з них є єдиними у всій Сонячній системі. Майбутнім мандрівникам знайдеться, що подивитися на сусідній планеті. Навіть просте перерахування залишає незабутнє враження.
Гора Олімп на Марсі
Безумовно, найбільш знаковою пам'яткою є гора Олімп з вимерлим вулканом. Висотою 26,2 км, шириною доходить до 85 км. Кратер заглиблений до 3 км.
Каньйони долини Маринер
Каньйони долини Маринер, довжиною до 3 тисяч кілометрів. Перлиною її є найглибше - до 8 км, ущелині, іменоване каньйон Геба. Процес його утворення залишається загадкою.
Лабіринт Ночі, названий так через власну форми, що представляє систему каньйонів.
Сукупність давно недіючих вулканів Елізіум. Морфологічні структури химерної форми: Медуза Фосса, «Павук», «Мереживо», «Канальні візерунки». «Застиглі сліди ударів крапель» - кратери діаметром до 16 км. Своєрідною загадкою є відкладення в районі екватора. Чомусь вони не відображають радіохвилі?! Практично, абсолютно вертикальні крижані скелі в районі полюсів.
Нескінченне багатство форм і пейзажів унікальною планети здатне задовольнити смаки самого витонченого художника-футуриста. А існуючі «білі плями» Марса чекають своїх першовідкривачів.
Чи є життя на Марсі?
Риторичне питання, на який досі не знайдено відповіді. Є ряд сприятливих обставин. Серед них:
- Наявність води.
- Присутність метану і вуглекислоти в атмосфері.
- Насиченість грунту мінералами і мікроелементами.
- Періодичні виникнення позитивних температур.
- Електричні розряди.
З іншого боку, існує безліч несприятливих обставин:
- Високий ступінь опромінення поверхні планети «Сонячним вітром» і «Космічних променями». Рівень радіації на Марсі в сотні разів вище, ніж на Землі.
- Постійна витік води.
- Низька середня температура.
- Складні кліматичні умови: бурі, урагани, смерчі.
- Присутність хімічних речовин несумісних з біологічними структурами.
На сьогоднішній день ніяких ознак існування мікроорганізмів на Марсі не знайдено. Немає і органічних речовин на Червоній планеті.
Цікавий факт: Проведено цикл експериментів по вирощуванню в марсіанських умовах (штучно відтворених в лабораторіях) бактерій, водоростей, лишайників. Результати позитивні. Один з мікроорганізмів зміг адаптуватися до нового клімату краще, ніж до земного.
Можливо, десь в печерах і ущелинах Марса були або продовжують існувати умови для виникнення життя. Питання залишається відкритим.
Супутники Марса
У найближчого до нас космічного сусіда є два супутники: Фобос і Деймос.
Фізичні та орбітальні параметри супутників Марса
Минуле і майбутнє марсіанських супутників
Погляди космічних дослідників на походження супутників суперечливі. Можливо, в минулому вони були астероїдами, притягнутими планетою; не виключена версія їх виникнення в процесі зіткнення.
Що стосується майбутнього, то тут вчені одностайні: Фобоса загрожує руйнування, що може привести до створення навколо Марса планетного кільця. Його складові частини поступово будуть критикувати на планету. Деймос має інші перспективи, так як поступово віддаляється від Марса.
Цікавий факт: Задовго до відкриття Фобоса і Деймоса американцем А. Холом в серпні 1877 року, їхня існування передбачили: Д. Свіфт, Ф. Вольтер. Англо-ірландський письменник, який створив знамениті «Подорожі Гуллівера», в своїй книзі вказав орбіти і періоди обертання супутників. Правда, не зовсім точно. Вдячні нащадки увічнили імена провидців, присвоївши їх двом кратерів на поверхні Деймоса.
Історія вивчення Марса
Спостереження за нашим найближчим космічним сусідом почалося єгиптянами ще в давнину. Пізніше приєдналися: вавилоняни, греки, індуси, китайці. Внесли свій вклад і арабські астрономи. В астрономічних трактатах і повідомленнях того часу йшлося про простих вимірах і регулярному відстеженні руху планети.
Стрункість в геометрію Сонячної системи внесли середньовічні вчені. Геліоцентрична система Коперника розставила Сонце і планети по своїх місцях.
З виникненням телескопів настав новий етап вивчення Марса. Першим освоїв техніку інструментальних досліджень Галілео Галілей. Його справу продовжили: Джованні Кассіні, Тихо Браге, Йоганн Кеплер. З'явилися карти марсіанської поверхні Гюйгенса, Скіапареллі. Були відкриті супутники Червоної планети, виконані точні розрахунки. Робота астрономічних обсерваторій триває і сьогодні.
Новий виток дослідження настав з запуском космічних ракет і апаратів. Почалася епоха суперництва між СРСР і США. З9-ть разів труїлися до Марсу міжпланетні космічні станції з метою орбітальних досліджень, закидання зондів і висадки марсоходів. Зараз активну роботу ведуть вісім місій, в найближчих планах відправити ще сім.
- 1960 рік. СРСР. Програма «Марснік» зазнає невдачі. «Марс 1960А» і «Марс 1960Б» втрачені через аварію на ракеті «Блискавка».
- 1962-63 рік. «Марс 1962А» і «Марс 1962В». Чи не включилася розгінний щабель. «Марс-1» пролітає вздовж планети. Але ще раніше була втрачена зв'язок з апаратом.
- 1964 рік. «Зонд-2» пролітає повз планету (Промазати .. Думав таке тільки зараз можливо прим.ред.).
- США. «Маринер-3» терпить аварію: не були розкриті сонячні батареї, головний обтічник відокремився. «Маринер-4» робить перші фотографії.
- 1969 рік. «Марс 1969А» і «Марс 1969В» не виконали своєї місії через аварію, що сталася з ракетою-носієм.
- США. «Маринер-6» і «Марінер-7» досліджували марсіанську атмосферу і виконали фотографування.
- 1971 рік. «Космос-419» виходить з ладу при запуску ракети-носія. «Марс-2» розбився при зближенні з поверхнею планети. «Марс-3» зробив першу м'яку посадку, але тут же втратив зв'язок. США. «Маринер-8» - чергова аварія ракети-носія. «Маринер-9» - перший штучний супутник Марса, який виконав картографію його поверхні.
- 1973 рік. «Марс-4» не виходить на задану орбіту. «Марс-7» пролітає мимо. «Марс-5» фотографує поверхню з орбіти. Незабаром сталася розгерметизація приладового відсіку.«Марс-6» здійснює посадку на поверхню, але не виходить на зв'язок.
- 1976 рік. «Вікінг-1» і «Вікінг-2» успішно проводять дослідження марсіанської поверхні.
- 1988 рік. «Фобос-1» і «Фобос-2». Перші апарати для дослідження супутників Марса. Перший втратив зв'язок, другий зробив 37 фотографій Фобоса.
- 1992 рік. «Марс Обсервер» не виходить на зв'язок.
- 1996 год. Росія. «Марс-96» відмову розгінного ступеня ракети.
- США. «Марс Глобал Сервейор» - один з найуспішніших рейдів до Марса, в ході якого були отримані фотографії слідів марсохода і штучного космічного супутника. «Марс Пасфайндер» і марсохід «Соджорнер» виконали комплекс досліджень з відпрацювання спуску на поверхню Марса, а також запустили в роботу перший успішний марсохід.
- 1998 год. Японія. «Нодзомі» не вдається вийти на марсіанську орбіту.
- 1999 год. Три невдалі спроби в роботі єдиного функціоналу з трьох космічних апаратів: дві аварії, плюс втрата зв'язку. Комплекс по вивченню клімату не виконав покладену на нього завдання.
- 2001 год. «Марс Одіссей» - працює штучний супутник.
- 2003 год. «Спірит» - марсохід, який пропрацював до 2010 року. «Оппортьюніті» - чемпіон серед марсоходів. 15 років роботи. Європейський Союз. «Бігль-2» втратив зв'язок після посадки. «Марс-експрес» - чинний штучний супутник.
- 2005 рік. Марсіанський розвідувальний супутник продовжує виконувати покладені функції.
- 2007 рік. «Фенікс» здійснив посадку в районі полюса і знайшов воду на Марсі.
- 2011 рік. Росія - Китай. «Фобос-Грунт» і «Інхо-1» зазнали аварії на виході з земної орбіти. «К'юріосіті» - працює марсохід.
- 2013 рік. «Еволюція атмосфери і летючих речовин на Марсі» - чинний штучний супутник.
- Індія. «Мангальян» - в даний час штучний супутник.
- 2016 рік. Європейський Союз. «Скіапареллі» зазнав аварії під час посадки.
- Європейський союз і Росія. «Трейс Гас Орбитер» працює дослідницький супутник Марса.
- 2018 рік. Широкоформатний місія НАСА що складається з трьох об'єктів: апарату з сейсмометром і двох «кубсатов» (міні-супутників). Мета: створення стійкого зв'язку в космосі і здійснення функцій спостереження і контролю. Проект був завершений успішно на початку 2019 року.
Марсіанські дослідження переживають справжній «бум». У 2020 році планується 7 місій. У них повинні взяти участь цілий ряд країн: США, Росія, Китай, Індія, Японія, Об'єднані Арабські Емірати, Фінляндія, Іспанія. Є наміри і у Європейського союзу.
Колонізація Марса
До 2030 - 2033 році можливість запуску космічного корабля з екіпажем на борту розглядають такі великі гравці, як: НАСА США, Роскосмос Росія, Європейське космічне агентство. Об'єднані Арабські Емірати розробляють проект «Марс-2117» - своєрідну майбутню колонію земних прибульців.
Має інтереси на цьому терені ряд приватних організацій. Особливо активно поводиться Ілон Маск, засновник космічної корпорації «SpaceX». Він наполегливо просуває свої комерційні проекти, що супроводжуються перспективними в фінансовому плані міркуваннями.
Проблем і труднощів багато, але цілі неймовірно привабливі. Хто не хоче бути першою людиною, яка ступила на Марс! Вже ведеться набір в космічні екіпажі. Не виключено, що хтось із числа майбутніх астронавтів зможе повторити «маленький крок» знаменитого Ніла Армстронга.