Главная · Уход · Описание планеты марс. Что такое Марс, характеристика планеты. Расстояние до Марса

Описание планеты марс. Что такое Марс, характеристика планеты. Расстояние до Марса

В планете Марс, названной в честь античного бога войны, есть нечто магическое. Многие ученые питают к ней огромный интерес из-за ее схожести с Землей. Возможно, в будущем мы даже будем там жить, она станет нашим вторым домом. Уже в 2023 году запланирована высадка человека на Марс.

Гравитация на Марсе гораздо меньше, чем на нашей планете. Марсианская гравитация на 62% ниже по сравнению с той, какой она является на нашем земном шаре, то есть в 2,5 раз слабее. При такой гравитации человек весом в 45 кг на Марсе будет себя ощущать 17-килограммовым.

Вы только представьте себе, как интересно и весело там подпрыгивать. Ведь на Марсе можно прыгнуть в 3 раза выше, чем на Земле, при затраченных одинаковых усилиях.

Уже сегодня известна сотня марсианских метеоритов, которые разбросаны по поверхности всей Земли. Причем только совсем недавно учёным удалось доказать, что состав найденных метеоритов на земной поверхности идентичен с атмосферой Марса. То есть они действительно марсианского происхождения. Эти метеориты могут летать в Солнечной системе в течение множества лет, пока не упадут на какую-нибудь планету, включая и нашу Землю.

Учёные идентифицировали на Земле всего 120 марсианских метеоритов, которые в силу разных причин когда-то оторвались от красной планеты, миллионы лет провели на орбите между Марсом и Землёй и приземлились в разных местах нашей планеты.

Самым древним метеоритом с Марса является метеорит ALH 84001, найденный в 1984 году в горах Алан Хиллс (Антарктиде). Учёные доказали, что ему около 4,5 миллиардов лет.

Самый крупный метеорит из красной планеты был найден на Земле в 1865 году в Индии, неподалёку деревни Шерготти. Его вес достигает 5 кг. Сегодня он хранится в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне.

Одним из самых дорогих марсианских метеоритов является метеорит «Tissint», который получил своё название в честь небольшой деревни. Именно там в 2011 и был найден почти килограммовый «камешек» из Марса, стоимость которого в 2012 году составила 400 тысяч евро. Это почти столько, сколько стоят картины Рембрандта. Сегодня этот второй по величине марсианский метеорит находится в венском Музее естествознания.

Смена времён года

Так же как и на нашей Земле, на планете Марс есть четыре сезона, что связано с наклоном его вращения. Но в отличие от нашей планеты, времена года на Марсе разной длины. Южное лето является жарким и непродолжительным, а северное – прохладное и длительное. Это связано с вытянутой орбитой планеты, из-за которой расстояние до Солнца изменяется от 206,6 до 249,2 млн. км. А вот наша планета остаётся практически на одинаковой удаленности от Солнца всё время.

Во время марсианской зимы на планете образуются полярные шапки, толщина которых может составлять от 1 м до 3,7 км. Их изменение и создаёт общий пейзаж на Марсе. В это время температура на полюсах планеты может опуститься до –150°C, тогда углекислый газ, входящий в состав атмосферы планеты, превращается в сухой лёд. Учёные в этот период на Марсе наблюдают различные узоры.

Весной, по словам специалистов NASA, сухой лёд раскалывается и испаряется, а планета приобретает привычный нам красный цвет.

В летнее время на экваторе температура поднимается до +20°C. В средних широтах эти показатели колеблются от 0°C до –50°C.

Пылевые бури

Было доказано, что на Красной планете возникают самые жестокие пылевые бури в Солнечной системе. Впервые это явление было замечено учёными NASA благодаря фотографиям Марса, присланным в 1971 году «Маринер-9». Когда этот космический аппарат отправил снимки Красной планеты, учёные ужаснулись, увидев на фото разбушевавшуюся гигантскую пылевую бурю, обрушившуюся на планету.

Эта буря не прекращалась целый месяц, после чего «Маринер-9» смог сделать чёткие фотографии. Причина появления бурь на Марсе до сих пор не выяснена. Из-за них колонизация человеком этой планеты будет значительно затруднена.

На самом деле песчаные бури на красной планете не такие уж и безвредные. Мелкие частицы марсианской пыли достаточно электростатические и имеют свойство прикрепляться к другим поверхностям.

Специалисты NASA утверждают, что после каждой пылевой бури марсоход Curiosity становится очень грязным, так как эти частички проникают во все механизмы. А это является большой проблемой для будущего заселения Марса людьми.

Эти пылевые бури образуются в результате сильного нагревания от солнечного света поверхности Марса. Нагретый грунт подогревает воздух, находящийся близко к поверхности планеты, а верхние слои атмосферы продолжают оставаться прохладными.

Перепады температур воздуха, как и на Земле, образуют большие ураганы. Но когда всё вокруг покрывается песком, буря сама себя исчерпывает и исчезает.

Чаще всего пылевые бури на Марсе происходят в летнее время в Южном полушарии планеты.

Откуда красный цвет?

Ещё в древние времена люди называли Марс огненной планетой из-за характерного ему красного оттенка. Современные исследования позволяют делать большое количество фото прямо на поверхности Марса.

И на этих снимках мы также видим, что грунт соседней планеты имеет терракотовый окрас. Исследователей всегда интересовала причина такого явления, и вот учёные из Оксфордского университета попытались его объяснить.

Они утверждают, что в древние времена вся планета покрывалась огромным океаном, который в последствии исчез, оставив Марс засушливой пустынной планетой. Но это ещё не всё. Оказывается, не вся жидкость испарилась из поверхности Марса в космос, некоторая её часть остаётся и сегодня в недрах планеты, из-за чего она и окрашена в пурпурный цвет.

А вот планетологи НАСА установили, что в почве планеты очень много оксидов железа. Именно это и стало причиной исчезновения жидкости с Марса. Из-за частых пылевых бурь в атмосфере планеты имеется большое количество пыли с оксидом железа, что придаёт небу планеты розоватый оттенок.


Марсианский закат глазами Марсохода Spirit

На самом деле, Марс не весь покрыт ржавой пылью. В некоторых местах планеты даже очень много синего цвета. В голубой цвет на Марсе окрашены также закаты и рассветы. Это происходит из-за рассеянной в атмосфере планеты пыли, что есть полной противоположностью к земным иллюстрациям этого суточного явления.

Существует множество теорий, объясняющих несхожесть между полушариями Марса. Одна весьма правдоподобная версия, недавно высказанная учёными, исходит от того, что на поверхность Марса упал громадный астероид, изменивший ее внешний вид, сделав ее двуликой.

Основываясь на информации, предоставленной NASA, учёным удалось выявить огромную воронку в северном полушарии планеты. Этот гигантский кратер настолько велик, как Европа, Австралия и Азия вместе взятые.

Учёные провели ряд компьютерных моделируемых воздействий, чтобы узнать размеры и скорость астероида, способного к созданию такого массивного кратера. Они предполагают, что астероид мог быть такого же размера, как Плутон, а скорость, с которой он летел, составляла около 32 тысяч километров в час.



Вследствие столкновения с такой громадиной у Марса и появилось два лица. На северном полушарии можно увидеть гладкие и плоские долины, а на южной поверхности – кратеры и горы.

А известно ли вам, что на поверхности Марса имеется самый большой вулкан в Солнечной системе? Всем нам известно, что Эверест выступает самой высокой горой на Земле. Теперь, представьте себе гору, которая в целых 3 раза выше ее. Марсианский вулкан Олимп, формировавшийся на протяжении многих лет, имеет высоту 27 км, а впадина на вершине вулкана в диаметре достигает 90 км. Его строение схоже с земным вулканом Мауна-Кеа (Гавайи).

Он появился на планете в то время, когда Марс стал сухой холодной планетой после атаки большого количества метеоритов.

Самый большой вулкан Марса находится в местности Фарсида (Тарсис). Олимп вместе с вулканами Аскериусом и Павонисом и другими горами и небольшими хребтами образовывают горную систему под названием Ореол Олимпа.

Диаметр этой системы более 1000 км, а о его происхождении учёные спорят до сих пор. Одни склонны к версии доказательства существования ледников на Марсе, другие утверждают, что это части самого Олимпа, который раньше был намного больше, но со временем подвержен разрушению. В этой местности очень часто бывают большие ветра, которым и подвергается весь Ореол.

Марсианский Олимп можно увидеть даже с Земли. Но до тех пор, пока космические спутники не добрались до поверхности Марса и не исследовали её, это место земляне называли «Снега Олимпа».

Из-за того, что вулкан очень хорошо отражает солнечный свет, с большого расстояния он виднелся как белое пятно.

Наикрупнейший каньон в Солнечной системе тоже располагается на планете Марсе. Это долина Маринера.

Она намного больше земного Большого каньона в Северной Америке. Ее ширина достигает 60 км, протяженность – 4 500 км, а глубина – до 10 км. Эта долина тянется вдоль экватора Марса.

Учёные предполагают, что долина Маринера образовалась в процессе остывания планеты. Поверхность Марса просто треснула.

Но дальнейшие исследования дали возможность обнаружить, что в каньоне продолжаются некоторые геологические процессы.

Длинна каньона настолько большая, что в одной части его может уже наступить день, а в другом конце продолжается ночь.

Из-за этого возникают резкие перепады температур, которые образовывают постоянные бури вдоль всего каньона.

Небо на Марсе


Если бы на Марсе были жители, то для них небо не было бы таким голубым, как для нас. Да и закатами кровавыми они тоже не смогли бы любоваться. Всё дело в том, что небо на красной планете выглядит прямо противоположно до того, как оно выглядит на Земле. Это словно вы смотрите на негатив.


Рассвет на Марсе

Марсианское небо человеческий глаз воспринимает как розоватое, или красноватое, словно ржавое. А закаты и рассветы кажутся голубыми, потому что область возле Солнца человеческим глазом воспринимается как голубая или синяя.


Закат на Марсе

Это связано с большим количеством пыли, находящейся в атмосфере Марса, которая переламывает лучи Солнца и отражает противоположным оттенком.

Красная планета содержит два спутника Деймос и Фобос. Трудно поверить, но это факт: Марс собирается уничтожить одного из своих спутников. По сравнению с Деймосом Фобос намного больше. Его размеры 27 Х 22 Х 18 километров.

Марсианская Луна по имени Фобос уникальна тем, что она находится возле Марса на очень низкой высоте, причем постоянно приближается к своей планете по расчетам ученых на 1,8 м каждую сотню лет.

Ученые NASA доказали, что жить этому спутнику осталось не более 50 миллионов лет.

Потом из обломков Фобос образуется кольцо, которое просуществует множество тысяч лет, а после этого они упадут на планету метеоритным дождём.

Фобос имеет большой ударный кратер, который называется Стикни. В ширину кратер 9,5 км, это говорит о том, что огромное упавшее тело просто раскололо спутник на части.

На Фобосе очень много пыли. Исследования Mars Global Surveyor установили, что поверхность марсианского спутника состоит из слоя метровой пыли, что является последствием большой эрозии ударных кратеров за долгий период. Некоторые из этих кратеров можно увидеть даже на снимках.

Уже доказано, что на планете Марс была вода, которая исчезла. Многочисленные минералы, русла древних рек свидетельствуют о водном прошлом планеты.

Они могли образоваться только при присутствии воды. Если на планете был большой марсианский океан, то, что случилось с его водой? Космический аппарат NASA смог обнаружить громаднейшее количество воды в виде льда под марсианской поверхностью.

Кроме того, благодаря марсоходу Curiosity учёные НАСА доказали, что эта вода около 3 миллиардов лет назад была пригодной для существования на планете жизни.

Исследователи поверхности Марса нашли большое количество намёков на то, что на красной планете когда-то были реки, озёра, моря и океаны. Количество их воды было таким же, как и в нашем Северном Ледовитом океане.

Планетологи утверждают, что много лет назад климат Марса был достаточно изменчивым, а в остатках льда, найденных на планете, обнаружены все микроэлементы, которые необходимы для зарождения жизни.

Неизвестным остаётся лишь происхождение воды на Марсе.

Лицо на Марсе

Одна из областей Марса Кидония имеет необычный рельеф, строение которого с большого расстояния напоминает человеческое лицо. Впервые учёные его обнаружили в 1975 году, когда на поверхность планеты удачно приземлился первый космический аппарат «Викинг-1», который и сделал несколько снимков этого необычного явления.

Сначала астрономы предположили, что изображение лица является прямым доказательством существования жизни на планете и марсиан. Но более подробные исследования доказали, что это всего лишь следствие игры света и тени на поверхности холма, которая и породила такую оптическую иллюзию. Снимки, сделанные повторно через промежуток времени и без тени, показали, что никакого лица не существует.

Рельеф провинции Кидония настолько необычный, что некоторые время там учёные могли лицезреть ещё одну оптическую иллюзию. Она относилась к пирамидам.

На снимках, сделанных издалека, на этой территории и в правду просматриваются пирамиды, но космический аппарат Mars Reconnaissance Orbiter дал точно понять, что это лишь причудливость естественного рельефа поверхности планеты.

«Бермудский треугольник» на Марсе

Исследования Марса проводятся учёными давно. С этой целью космические станции неоднократно запускали к этой планете различные летальные аппараты, но только треть из них смогла успешно выполнить своё задание.

Время от времени эти космические аппараты попадают в аномальную зону на орбите и выходят из-под управления, а люди получают большую дозу радиации.

Учёные предположили, что на Марсе существует собственный «бермудский треугольник», которому дали имя ЮАА. Южно-атлантическая аномалия являет собой мощную бесшумную вспышку света, и представляет большую опасность.

Попадая в аномальную зону, спутники либо ломаются, либо и вовсе исчезают.

Из-за того, что Марс не имеет озоновой защиты, как Земля, вокруг него очень много радиации, которая и мешает проводить научные исследования планеты.

Ученые предполагают, что жизнь может быть везде, где есть вода. И согласно одной из теорий на Марсе существовала жизнь. Ведь космический аппарат NASA Mars Odyssey обнаружил громадные залежи льда на этой планете.

На Марсе были найдены русла и береговые линии, которые указывают на то, что здесь были океаны. Благодаря многочисленным находкам марсохода можно сделать вывод: Красная планета все-таки была обитаемой.

После продолжительных исследований учёные-планетологи на поверхности Марса обнаружили органические материалы. Они находились на глубине всего 5 см. Предположительно, что в кратере Гейл, где были найдены следы существования воды, было когда-то озеро. А органические элементы говорят о том, что там кто-то обитал.

Также исследования дают информацию о том, что в глубине планеты происходят биологические процессы. Хотя прямых подтверждений существования жизни на Марсе ещё не обнаружено, но учёные всё-таки надеются на ряд захватывающих открытий.

Кроме того, на некоторых снимках, сделанных на поверхности Марса, недавно были обнаружены некоторые предметы, которые намекают на погибшую цивилизацию.

Марс — первоисточник жизни на Земле

В это утверждение трудно поверить. Такое сенсационное заявление было сделано американским ученым Стивеном Беннером. Он утверждает, что когда-то давно около 3,5 миллиардов лет тому назад на Красной планете были намного лучшие условия, чем на Земле, гораздо больше кислорода.

По словам Беннера первые микроорганизмы попали на нашу планету посредством метеорита. Ведь в марсианских метеоритах были обнаружены бор и молибден, которые просто необходимы для появления жизни, что подтверждает теорию Беннера.

Кто из людей первым увидел Марс?

Благодаря своему близкому расположению к Земле Марс привлекал астрономов ещё в период существования Древней цивилизации. Впервые красной планетой заинтересовались учёные Древнего Египта, о чём свидетельствуют их научные труды. Астрономы Вавилона, Древней Греции, Древнего Рима, а также древних восточных стран знали о существовании Марса и смогли посчитать его размеры и расстояние от него к Земле.

Первым, кто увидел Марс в телескоп, был итальянец Галилео Галилей. Знаменитому учёному это удалось сделать ещё в 1609 году. Позже астрономы более точно пересчитали траекторию Марса, составили его карту и провели ряд очень важных для современной науки исследований.

Большой интерес Марс вызвал вновь в 60-х годах прошлого века, во время холодной войны между Западом и Советским Союзом. Тогда учёные стран-конкурентов (США и СССР) провели огромные исследования и достигли невероятных результатов в покорении космоса, в том числе и красной планеты.

С космодромов СССР были выпущены несколько спутников, которые должны были приземлиться на Марсе, но ни одному из это так и не удалось сделать. А вот у НАСА это получилось куда лучше подобраться к красной планете. Первый космический зонд пролетел мимо планеты и сделал первые его снимки, а второму удалось уже приземлиться.

В последнее десятилетие исследования Марса значительно активизировались. Чего стоит только проект американского бизнесмена Илона Маска, который пообещал, что на Марс теперь сможет полететь каждый, кто имеет большое количество денег и не меньшее количество желания.

Сколько лететь до Марса?

Сегодня довольно часто обсуждается тема колонизации Марса людьми. Но для того, чтобы человечество смогло построить хотя бы какое-нибудь поселение на красной планете, туда сначала нужно добраться.

Расстояние между Землёй и Марсом постоянно меняется. Самая большая дистанция между этими планетами равна 400 000 000 км, а ближе всего Марс подходит к Земле на расстояние 55 000 000 км. Это явление учёные называют «противостоянием Марса», и случается оно раз в 16 – 17 лет. В ближайшем будущем это случится 27 июля 2018 года. Такое расхождение является причиной того, что эти планеты движутся по разным орбитам.

Сегодня учёные установили, что для полёта на Марс человеку потребуется от 5 до 10 месяцев, это 150 – 300 дней. Но для точных расчётов необходимо знать скорость полёта, расстояние между планетами в этот период и количество топлива на космическом корабле. Чем больше горючего будет, тем быстрее летальные аппарат доставит людей на Марс.

Скорость космического корабля составляет 20 тыс. км/ч. Если учитывать минимальное расстояние между Землёй и Марсом, то человеку, чтобы добраться в пункт назначения, потребуется всего 115 суток, это чуть меньше 4-х месяцев. Но так как планеты находятся в постоянном движении, то траектория полёта летального аппарата будет отличаться от той, которую многие себе представляют. Отсюда у нужно составлять расчёты, ориентированные на опережение.

Марс глазами киноиндустрии — фильмы про Марс

Загадки Марса привлекают не только планетологов, астрологов, астрономов и других учёных. Люди искусства также очаровываются тайнами красной планеты, в результате чего получается новое произведение. Особенно это касается кино, в котором режиссёрской фантазии есть где разгуляться. На сегодняшний день таких фильмов снято немало, но мы остановимся лишь на пятёрке самых известных.

Ещё после запуска первого космического спутника, в 1959 году, в Советском Союзе на голубые экраны вышел фантастический фильм «Небо зовёт» режиссёров Александра Козыря и Михаила Карюкова.

Картина демонстрирует актуальные на то время соревнования между советскими и американскими астронавтами в процессе освоения Марса. Советским авторам в то время казалось, что в этом ничего сложного абсолютно нет.

В 1980-х годах в США появился мини-сериал по мотивам одноимённого романа Рэя Брэдбери «Марсианские хроники», снятый телеканалом NBC. Современного зрителя немного позабавят простота спецэффектов и наивная игра актёров. Но главное в фильме вовсе не это.

Суть проекта заключается в том, что создатели фильма попытались сравнить покорение космоса к колониализму, в котором земляне ведут себя, как первые европейцы, ступившие на землю Америки и принёсшие туда много бед.

Одним из самых популярных фильмов 90-х, в котором поднимается тема путешествия на Марс, является кинолента Пола Верховена «Вспомнить всё».

Главную роль в этом экшене сыграл всеми любимый Арнольд Шварценеггер. Мало того, эта роль для актёра одной из лучших.

В 2000 году на экраны вышел фильм режиссёра Энтони Хоффмана «Красная планета» , где главные роли достались Вэлу Кимлеру и Кэрри-Энн Мосс.

Сюжет этой киноленты о Марсе рассказывает о недалёком будущем человечества, когда на Земле закончились ресурсы к выживанию, и людям необходимо найти планету, которая может обеспечить жизнь людей. Такой планетой, по сценарию, оказывается Марс.

Главной идеей фильма является призыв жителей нашей планеты беречь природные ресурсы, которые даровала нам Земля.

В 2015 году американский режиссёр Ридли Скотт экранизировал легендарный роман Энди Уира «Марсианин».

Из-за возникнувшей песчаной бури марсианская миссия была вынуждена покинуть планету.

При этом команда оставила там одного из членов своего экипажа Марка Уотни, посчитав его погибшим.

Главный герой остаётся в полном одиночестве на красной планете, без связи с Землёй, и пытается выжить с помощью оставшихся ресурсов до прибытия следующей миссии через 4 года.

Марс – четвертая планета Солнечной системы: карта Марса, интересные факты, спутники, размер, масса, расстояние от Солнца, название, орбита, исследования с фото.

Марс - четвертая планета от Солнца и самая похожая на Землю в Солнечной системе. Мы знаем нашего соседа также по второму наименованию – «Красная планета». Свое имя получил в честь бога войны у римлян. Дело в его красном цвете, созданном оксидом железа. Каждые несколько лет планета располагается ближе всего к нам и ее можно отыскать в ночном небе.

Его периодическое появление привело к тому, что планета отобразилась во многих мифах и легендах. А внешний угрожающий вид стал причиной страха перед планетой. Давайте узнаем больше интересных фактов о Марсе.

Интересные факты о планете Марсе

Марс и Земля похожи по поверхностной массивности

  • Красная планета охватывает лишь 15% земного объема, но 2/3 нашей планеты покрыто водой. Марсианская гравитация – 37% от земной, а значит ваш прыжок будет втрое выше.

Обладает наивысшей горой в системе

  • Гора Олимп (самая высокая в Солнечной системе) вытягивается на 21 км, а в диаметре охватывает 600 км. На ее формирование ушли миллиарды лет, но лавовые потоки намекают на то, что вулкан все еще может быть активным.

Лишь 18 миссий завершились успехом

  • К Марсу направляли примерно 40 космических миссий, включая простые пролеты, орбитальные зонды и высадку роверов. Среди последних был аппарат Curiosity (2012), MAVEN (2014) и индийский Мангальян (2014). Также в 2016 году прибыли ExoMars и InSight.

Крупнейшие пылевые бури

  • Эти погодные бедствия способны месяцами не успокаиваться и покрывают всю планету. Сезоны становятся экстремальными из-за того, что эллиптический орбитальный путь крайне вытянут. В ближайшей точке на южном полушарии наступает короткое, но жаркое лето, а северное окунается в зиму. Потом они меняются местами.

Марсианские осколки на Земле

  • Исследователи смогли найти небольшие следы марсианской атмосферы в прибывших к нам метеоритах. Они плавали в пространстве миллионы лет, прежде чем добраться к нам. Это помогло провести предварительное изучение планеты еще до запуска аппаратов.

Название досталось от бога войны в Риме

  • В Древней Греции использовали имя Арес, который отвечал за все военные действия. Римляне практически все скопировали у греков, поэтому использовали Марс в качестве своего аналога. Такой тенденции послужил кровавый окрас объекта. К примеру, в Китае Красную планету называли «огненной звездой». Формируется из-за оксида железа.

Есть намеки на жидкую воду

  • Ученые убеждены, что долгое время планета Марс располагала водой в виде ледяных залежей. Первыми признаками выступают темные полосы или пятна на кратерных стенах и скалах. Учитывая марсианскую атмосферу, жидкость обязана быть соленой, чтобы не замерзнуть и не испариться.

Ожидаем появления кольца

  • В ближайшие 20-40 миллионов лет Фобос подойдет на опасно близкое расстояние и разорвется планетарной гравитацией. Его осколки сформируют кольцо вокруг Марса, которое сможет продержаться до сотни миллионов лет.

Размер, масса и орбита планеты Марс

Экваториальный радиус планеты Марс составляет 3396 км, а полярный – 3376 км (0.53 земного). Перед нами буквально половина земного размера, но масса – 6.4185 х 10 23 кг (0.151 от земной). Планета напоминает нашу по осевому наклону – 25.19°, а значит на ней также можно отметить сезонность.

Физические характеристики Марса

Экваториальный 3396,2 км
Полярный радиус 3376,2 км
Средний радиус 3389,5 км
Площадь поверхности 1,4437⋅10 8 км²
0,283 земной
Объём 1,6318⋅10 11 км³
0,151 земного
Масса 6,4171⋅10 23 кг
0,107 земной
Средняя плотность 3,933 г/см³
0,714 земной
Ускорение свободного

падения на экваторе

3,711 м/с²
0,378 g
Первая космическая скорость 3,55 км/с
Вторая космическая скорость 5,03 км/с
Экваториальная скорость

вращения

868,22 км/ч
Период вращения 24 часа 37 минут 22,663 секунды
Наклон оси 25,1919°
Прямое восхождение

северного полюса

317,681°
Склонение северного полюса 52,887°
Альбедо 0,250 (Бонд)
0,150 (геом.)
Видимая звёздная величина −2,91 m

Максимальное расстояние от Марса до Солнца (афелий) – 249.2 млн. км, а приближенность (перигелий) – 206.7 млн. км. Это приводит к тому, что на орбитальный проход планета тратит 1.88 лет.

Состав и поверхность планеты Марс

С показателем плотности в 3.93 г/см 3 Марс уступает Земли и имеет лишь 15% нашего объема. Мы уже упоминали, что красный цвет образуется из-за присутствия оксида железа (ржавчина). Но из-за присутствия других минералов он бывает коричневым, золотым, зеленым и т.д. Изучите строение Марса на нижнем рисунке.

Марс относится к планетам земного типа, а значит обладает высоким уровнем минералов, вмещающих кислород, кремний и металлы. Грунт слабощелочный и располагает магнием, калием, натрием и хлором.

В таких условиях поверхность не способна похвастаться водой. Но тонкий слой марсианской атмосферы позволил сохранить лед в полярных областях. Да и можно заметить, что эти шапки охватывают приличную территорию. Существует еще гипотеза о наличии подземной воды на средних широтах.

В структуре Марса присутствует плотное металлическое ядро с силикатной мантией. Оно представлено сульфидом железа и вдвое богаче на легкие элементы, чем земное. Кора простирается на 50-125 км.

Ядро охватывает 1700-1850 км и представлено железом, никелем и 16-17% серы. Небольшие размер и масса приводят к тому, что гравитация достигает лишь до 37.6% земной. Объект на поверхности будет падать с ускорением в 3.711 м/с 2 .

Стоит отметить, что марсианский пейзаж похож на пустыню. Поверхность пыльная и сухая. Есть горные хребты, равнины и крупнейшие в системе песчаные дюны. Также Марс может похвастаться наибольшей горой – Олимп, и самой глубокой пропастью – Долина Маринер.

На снимках можно заметить множество кратерных формирований, которые сохранились из-за медлительности эрозии. Эллада Планитиа – крупнейший кратер на планете, охватывающий в ширину 2300 км, а вглубь – 9 км.

Планета способна похвастаться оврагами и каналами, по которым ранее могла протекать вода. Некоторые тянутся на 2000 км в длину и на 100 км в ширину.

Спутники Марса

Рядом с Марсом вращаются две его луны: Фобос и Деймос. В 1877 году их нашел Асаф Холл, давший наименования в честь персонажей из греческой мифологии. Это сыновья бога войны Ареса: Фобос – страх, а Деймос – ужас. Марсианские спутники продемонстрированы на фото.

Диаметр Фобоса – 22 км, а отдаленность – 9234.42 – 9517.58 км. На орбитальный проход ему необходимо 7 часов и постепенно это время сокращается. Исследователи считают, что через 10-50 млн. лет спутник врежится в Марс или же будет разрушен гравитацией планеты и образует кольцевую структуру.

Деймос в диаметре имеет 12 км и вращается на дистанции в 23455.5 – 23470.9 км. На орбитальный маршрут уходит 1.26 дней. Марс также может располагать дополнительными лунами с шириной в 50-100 м, а между двумя крупными способно сформироваться пылевое кольцо.

Есть мнение, что ранее спутники Марса были обычными астероидами, которые поддались планетарной гравитации. Но у них наблюдаются круговые орбиты, что необычно для пойманных тел. Они также могли сформироваться из материала, вырванного от планеты в начале создания. Но тогда их состав должен была напоминать планетарный. Также мог произойти сильный удар, повторяя сценарий с нашей Луной.

Атмосфера и температура планеты Марс

Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.

Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.

Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.

При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий.

Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник. Нижний рисунок указывает концентрацию метана на Марсе.

Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.

В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.

Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.

Диссипация планетных атмосфер

Астрофизик Валерий Шематович об эволюции планетных атмосфер, экзопланетных системах и потере атмосферы Марса:

История изучения планеты Марс

Земляне давно следят за красным соседом, потому что планету Марс можно отыскать без использования инструментов. Первые записи сделаны еще в Древнем Египте в 1534 г. до н. э. Они уже тогда были знакомы с эффектом ретроградности. Правда для них Марс был причудливой звездой, чье движение отличалось от остальных.

Еще до появления неовавилонской империи (539 г. до н. э.) делались регулярные записи планетарных позиций. Люди отмечали перемены в движении, уровнях яркости и даже пытались предсказать, куда они направятся.

В 4 веке до н.э. Аристотель заметил, что Марс спрятался за земным спутником в период окклюзии, а это говорило о том, что планета расположена дальше Луны.

Птолемей решил создать модель всей Вселенной, чтобы разобраться в планетарном движении. Он предположил, что внутри планет есть сферы, которые и гарантируют ретроградность. Известно, что о планете знали и древние китайцы еще в 4-м веке до н. э. Диаметр оценили индийские исследователи в 5-м веке до н. э.

Модель Птолемея (геоцентрическая система) создавала много проблем, но она оставалась главной до 16-го века, когда пришел Коперник со своей схемой, где в центре располагалось Солнце (гелиоцентрическая система). Его идеи подкрепили наблюдения Галилео Галилея в новый телескоп. Все это помогло вычислить суточный параллакс Марса и удаленность к нему.

В 1672 году первые замеры сделал Джованни Кассини, но его оборудование было слабым. В 17-м веке параллаксом пользуется Тихо Браге, после чего его корректирует Иоганн Кеплер. Первую карту Марса представил Христиан Гюйгенс.

В 19 веке удалось повысить разрешение приборов и рассмотреть особенности марсианской поверхности. Благодаря этому Джованни Скиапарелли создал первую детализированную карту Красной планеты в 1877 году. На ней отобразились также каналы – длинные прямые линии. Позже поняли, что это всего лишь оптическая иллюзия.

Карта вдохновила Персиваля Лоуэлла на создание обсерватории с двумя мощнейшими телескопами (30 и 45 см). Он написал много статей и книг на тему Марса. Каналы и сезонные перемены (сокращение полярных шапок) натолкнули на мысли о марсианах. Причем даже в 1960-х гг. продолжали писать исследования на эту тему.

Исследование планеты Марс

Более продвинутые исследования Марса начались с освоением космоса и запуском аппаратов к другим солнечным планетам в системе. Космические зонды стали отправлять к планете в конце 20-го века. Именно с их помощью удалось познакомиться с чужим миром и расширить наше понимание планет. И хотя нам не удалось отыскать марсиан, жизнь могла существовать там ранее.

Активное изучение планеты развернулось в 1960-х гг. СССР отправили 9 беспилотных зондов, которые так и не добрались к Марсу. В 1964 году НАСА запустили Маринер 3 и 4. Первая провалилась, но вторая через 7 месяцев прилетела к планете.

Маринер-4 сумел получить первые масштабные снимки чужого мира и передал сведения об атмосферном давлении, отсутствии магнитного поля и радиационного пояса. В 1969 году к планете прибыли Маринеры 6 и 7.

В 1970-м году между США и СССР развернулась новая гонка: кто первым установим спутник на марсианской орбите. В СССР задействовали три аппарата: Космос-419, Марс-2 и Марс-3. Первый вышел из строя еще при запуске. Два других запустили в 1971 году, и они добирались 7 месяцев. Марс-2 разбился, но Марс-3 приземлился мягко и стал первым, кому это удалось. Но передача велась всего 14.5 секунд.

В 1971 году США отправляют Маринер 8 и 9. Первый упал в воды Атлантического океана, но второй успешно закрепился на марсианской орбите. Вместе с Марсом 2 и 3 они попали в период марсианской бури. Когда она закончилась, Маринер-9 сделал несколько снимков, намекающих на воду в жидком состоянии, которая могла наблюдаться в прошлом.

В 1973 году от СССР отправилось еще четыре аппарата, где все, кроме Марс-7, доставили полезную информацию. Больше всего пользы было от Марс-5, который прислал 60 снимков. Миссия Викингов США стартовала в 1975 году. Это были две орбитали и два посадочных аппарата. Они должны были отлеживать биосигналы и изучить сейсмические, метеорологические и магнитные характеристики.

Обзор Викинга показал, что когда-то на Марсе была вода, ведь именно масштабные наводнения могла вырезать глубокие долины и размыть углубления в скальных породах. Марс оставался загадкой до 1990-х гг., пока не отправился Mars Pathfinder, представленный космическим кораблем и зондом. Миссия приземлилась в 1987 году и протестировала огромное количество технологий.

В 1999 году прибыл Mars Global Surveyor, установивший слежку за Марсом на практически полярной орбите. Он изучал поверхность почти два года. Удалось запечатлеть овраги и мусорные потоки. Датчики показывали, что магнитное поле не создается в ядре, но есть частично на участках коры. Также удалось создать первые 3D-обзоры полярной шапки. Связь потеряли в 2006 году.

Марс Одиссей прибыл в 2001 году. Он должен был использовать спектрометры, чтобы обнаружить доказательства жизни. В 2002 году нашли огромные водородные запасы. В 2003 прибыл Марс-экспресс с зондом. Бигл-2 вошел в атмосферу и подтвердил наличие водяного и углекислого льда на территории южного полюса.

В 2003 году высадили известные роверы Spirit и Opportunity, которые изучали горные породы и почву. MRO достиг орбиты в 2006 году. Его инструменты настроены на поиск воды, льда и минералов на/под поверхностью.

MRO ежедневно исследует марсианскую погоду и поверхностные характеристики, чтобы отыскать наилучшие места для посадки. Ровер Curiosity высадился в кратере Гейл в 2012 году. Его инструменты важны, так как раскрывают прошлое планеты. В 2014 году за исследование атмосферы принялся MAVEN. В 2014 году прилетел Мангальян от индийской ISRO

В 2016 году началось активное изучения внутреннего состава и ранней геологической эволюции. В 2018 году Роскосмос планирует отправить свой аппарат, а в 2020 году подключатся Арабские Эмираты.

Государственные и частные космические агентства настроены серьезно на создание экипажных миссий в будущем. К 2030-му году НАСА рассчитывает отправить первых марсианских астронавтов.

В 2010 году Барак Обама настоял на том, чтобы сделать Марс приоритетной целью. ЕКА планируют отправить людей в 2030-2035 гг. Есть пара некоммерческих организаций, которые собираются отправить небольшие миссии с экипажем до 4-х человек. Причем они получают деньги от спонсоров, мечтающих превратить поездку в живое шоу.

Глобальную деятельность развернул генеральный директор SpaceX Илон Маск. Ему уже удалось совершить невероятный прорыв – система многоразовых запусков, которая экономит время и средства. Первый полет на Марс запланирован в 2022 году. Речь уже идет о колонизации.

Марс считается наиболее изученной чужой планетой в Солнечной системе. Роверы и зонды продолжают исследовать ее особенности, предлагая каждый раз новую информацию. Удалось подтвердить, что Земля и Красная планета сходятся по характеристикам: полярные ледники, сезонные колебания, атмосферный слой, проточная вода. И есть сведения, что ранее там могла располагаться жизнь. Поэтому мы продолжаем возвращаться к Марсу, который, скорее всего, станет первой колонизированной планетой.

Ученые все еще не утратили надежду найти жизнь на Марсе, даже если это будут первобытные останки, а не живые организмы. Благодаря телескопам и космическим аппаратам у нас всегда есть возможность полюбоваться на Марс онлайн. На сайте найдете много полезной информации, качественных фото Марса в высоком разрешении и интересные факты о планете. Вы всегда можете использовать 3D-модель Солнечной системы, чтобы проследить за внешним видом, характеристикой и движением по орбите всех известных небесных тел, включая Красную планету. Ниже расположена детализированная карта Марса.

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Загадочная красная планета

С древности внимание людей на ночном небе привлекает маленькая красная звезда. В наше время каждый день открывает новые страницы в изучении космоса и человечество может вплотную заняться исследованием этого далекого мира. Четвертая по удалённости от Солнца планета легче Земли почти в 10 раз, ее масса составляет чуть меньше 11% земной. Своим названием Марс обязан красному оттенку, придаваемому его поверхности оксидом железа, благодаря этому цвету планета и получила имя бога войны древних римлян. Хотя Марс и относится к планетам земной группы, на Землю он похож мало. Разреженная атмосфера (давление меньше земного примерно в 160 раз), диапазон температур от -140°C до +20°C, изрытая кратерами поверхность – неуютный, но прекрасный мир!

Атмосфера Марса радикально отличается от земной и по составу, и по физическим показателям. Давление у поверхности составляет лишь 1/110 земного. Марс, как и Венера, имеет очень слабое магнитное поле, в результате чего солнечный ветер постепенно сносит атмосферу планеты в космос. Ранее считалось, что марсианская атмосфера состоит в основном из азота и лишь в 1947 году было установлено, что 95% в ней составляет углекислый газ. Средняя температура у поверхности планеты составляет – 45 градусов Цельсия и с ростом высоты уменьшается на 2,5 градуса на километр.

Долгое время Марс рассматривался в качестве запасного дома для человечества. Но реальность оказалась очень сурова, чего стоит только радиация на поверхности планеты. Так что яблони на Марсе зацветут очень нескоро…

Марс в настоящее время

Сейчас Марс холодная, сухая и, вероятно, безжизненная планета, но таким он был не всегда. В далеком существовала достаточно плотная атмосфера и большое количество воды. Её было так много. что на поверхности планеты существовали и озера, а также разветвленная речная система. Но, к сожалению, постепенно Марс терял свою атмосферу из-за действия солнечного ветра и становился таким, как сейчас.

  • Cнимок получен аппаратом «Viking 1» в 1976 г. Слева виден «улыбающийся кратер» Галле
  • Марсоход "Sojourner" возле камня "Йоги"
  • Солнечная панель аппарата "Феникс" и устройство забора грунта
  • Марсоход «Spirit» сфотографировал свою посадочную платформу
  • Автопортрет "Curiosity"
  • Закат в кратере Гейла. Cнимок сделан аппаратом «Curiosity» 15 апреля 2015 года, в 956ой сол миссии
  • Рассвет на вулкане Олимп в представлении голландского художника Киса Венебоса
  • Гора Арсия, потухший щитовидный вулкан в провинции Фарсида

Марс – планета Солнечной системы, открытая человечеством одной из первых. К настоящему времени из всех восьми планет именно Марс изучен наиболее подробно. Но это не останавливает исследователей, а напротив, вызывает всё больший интерес к «Красной планете» и её изучению.

Почему так называется?

Своё название планета получила от Марса – одного из самых почитаемых богов древнеримского пантеона, который, в свою очередь, является отсылкой к греческому богу Аресу, покровителю жестокой и вероломной войны. Это имя выбрано совсем не случайно – красноватая поверхность Марса напоминает цвет крови и поневоле заставляет вспомнить повелителя кровопролитных сражений.

Названия двух спутников планеты также несут глубокий смысл. Слова «Фобос» и «Деймос» в переводе с греческого означают «Страх» и «Ужас», именно так звали двух сыновей Ареса, которые, по легенде, всегда сопровождали своего отца в бою.

Краткая история изучения

Впервые человечество начало наблюдать за Марсом отнюдь не через телескопы. Ещё древние египтяне заметили Красную планету как блуждающий объект, что подтверждается древними письменными источниками. Египтяне впервые рассчитали траекторию движения Марса относительно земли.

Затем эстафету переняли астрономы Вавилонского царства. Учёным из Вавилона удалось более точно определить расположение планеты и измерить время её движения. Следующими были греки. Им удалось создать точную геоцентрическую модель и с её помощью понять движение планет. Затем учёные Персии и Индии смогли оценить размер Красной планеты и её расстояние до Земли.

Огромный прорыв сделали европейские астрономы. Иоганн Кеплер, взяв за основу модель Николая Каперника, смог рассчитать эллиптическую орбиту Марса, а Христиан Гюйгенс создал первую карту его поверхности и заметил ледяную шапку на северном полюсе планеты.

Появление телескопов стало расцветом в изучении Марса. Слайфер, Барнард, Вокулёр и многие другие астрономы стали величайшими исследователями Марса до выхода человека в космос.

Выход человека в космос позволил изучать Красную планету более точно и подробно. В середине 20 века с помощью межпланетных станций были сделаны точные снимки поверхности, а сверхмощные инфракрасные и ультрафиолетовые телескопы позволили измерить состав атмосферы планеты и скорость ветров на ней.

В дальнейшем последовали всё более точные исследования Марса со стороны СССР, США, а затем и других государств.

Изучение Марса продолжается и по сей день, а полученные данные только подогревают интерес к его изучению.

Характеристики Марса

  • Марс является четвёртой от Солнца планетой, соседствует с Землёй с одной стороны, а с Юпитером – с другой. По размеру же он является одним из самых маленьких и превосходит только Меркурий.
  • Длина экватора Марса составляет чуть больше половины от экватора Земли, а площадь его поверхности приблизительно равна площади суши Земли.
  • На планете происходит смена времён года, однако их длительность очень сильно различается. К примеру, лето в северной части является длинным и холодным, а в южной части – коротким и более тёплым.
  • Длительность суток вполне сопоставима с земными – 24 часа и 39 минут, то есть чуть-чуть больше.

Поверхность планеты

Недаром второе название Марса – «Красная планета». Действительно, издалека его поверхность выглядит красно-рыжеватой. Такой оттенок поверхности планеты придаёт красная пыль, которая содержится в атмосфере.

Однако вблизи планета резко меняет свой цвет и выглядит уже не красной, а желто-коричневой. Иногда к этим цветам могут примешиваться и другие оттенки: золотистый, рыжеватый, зеленоватый. Источник этих оттенков – цветные минералы, которые также присутствуют на Марсе.

Основную часть поверхности планеты составляют «материки» - чётко видимые светлые участки, и совсем небольшую – «моря», тёмные и плохо видимые области. Большинство «морей» располагается в южном полушарии Марса. Природа «морей» подвергается спорам исследователей до сих пор. Но теперь учёные больше всего склоняются к следующему объяснению: тёмные области – это просто неровности на поверхности планеты, а именно кратеры, горы и холмы.

Крайне любопытен следующий факт: поверхность двух полушарий Марса очень различается.

Северное полушарие в большей мере состоит из гладких равнин, его поверхность ниже среднего уровня.

Южное полушарие по большей части покрыто кратерами, его поверхность выше среднего уровня.

Строение и геологические данные

Изучение магнитного поля Марса и вулканов, которые располагаются на его поверхности, привели учёных к интересному выводу: когда-то на Марсе, как и на Земле, происходило движение плит литосферы, которое сейчас, однако, не наблюдается.

Современные исследователи склонны думать, что внутреннее строение Марса состоит из следующих компонентов:

  1. Кора (примерная толщина - 50 километров)
  2. Силикатная мантия
  3. Ядро (приблизительный радиус - 1500 километров)
  4. Ядро планеты является частично жидким и содержит вдвое больше лёгких элементов, чем ядро Земли.

Всё об атмосфере

Атмосфера Марса очень разрежённая, и в основном состоит из углекислого газа. Кроме этого, в её состав входят: азот, водяной пар, кислород, аргон, угарный газ, ксенон и многие другие элементы.

Толщина атмосферы составляет примерно 110 километров. Атмосферное давление у поверхности планеты меньше земного более чем в 150 раз (6,1 Миллибар).

Температура на планете колеблется в очень широком диапазоне: от -153 до +20 градусов по Цельсию. Самые низкие температуры имеют место на полюсе в зимнее время, самые высокие – на экваторе в полуденное время. Средние температуры составляют около -50 градусов по Цельсию.

Интересно то, что тщательный анализ марсианского метеорита «ALH 84001» натолкнул учёных на мысль, что очень давно (миллиарды лет назад) атмосфера Марса была более плотной и влажной, а климат – более тёплым.

Есть ли жизнь на Марсе?

Однозначного ответа на этот вопрос нету до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.

  • Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.
  • Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.
  • Наличие водяного пара в грунтовом слое.
  • Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.
  • Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».
  • Вода на Марсе является слишком солёной и щёлочной и непригодна для жизни.
  • Интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Таким образом, учёные не могут дать точного ответа, так как количество необходимых данных слишком невелико.

  • Масса Марса меньше массы Земли в 10 раз.
  • Первый человеком, увидевшим Марс через телескоп, был Галилео Галилей.
  • Изначально Марс был римским богом урожая, а не войны.
  • Жители Вавилона называли планету «Нергал» (в честь своего божества зла).
  • В древней Индии Марс носил имя «Мангала» (индийского бога войны).
  • В культуре Марс стал самой популярной планетой Солнечной системы.
  • Дневная доза радиации на Марсе равняется годовой дозе на Земле.

Среди всех планет Марс по своим климатическим условиям наиболее близок к Земле. Несмотря на отрицательные результаты первых экспериментов по поиску жизни на Марсе, эта проблема до сих пор считается открытой. В XIX и XX вв. астрономы усиленно изучали Марс с помощью наземных телескопов, полагая, что на его поверхности есть, как минимум, растительная жизнь. Последние 40 лет Марс интенсивно исследуют с помощью межпланетных аппаратов, не прекращая его наблюдения наземными и космическими телескопами. Нет сомнения, что Марс станет первой планетой, которую посетят пилотируемые экспедиции.

Таблица: Основные данные о Марсе
Таблица 1. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О МАРСЕ
Среднее расстояние от Солнца 1,524 а.е.
Эксцентриситет орбиты 0,093
Наклон экватора к орбите 25,2°
Экваториальный радиус 3394 км
Масса 0,107 массы Земли
Средняя плотность 3,94 г/см 3
Сила тяжести 0,38 земной силы тяжести
Период вращения 24 час. 37 мин. 23 сек.
Продолжительность солнечных суток 24 час. 39 мин. 35 сек.
Продолжительность года 1,88 земного года
Атмосфера разреженная (95% углекислого газа, 2,5% азота, 1,6% аргона)
Магнитное поле очень слабое,
Спутники Фобос и Деймос.

Движение Марса.

С точки зрения земного наблюдателя Марс относится к «верхним» планетам: вместе с планетами-гигантами (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), а также карликовой «двойной планетой» Плутоном Марс движется за пределом орбиты Земли. Внутри же земной орбиты, ближе к Солнцу, движутся две «внутренние» планеты – Меркурий и Венера. Однако по своим физическим свойствам Марс входит в группу планет земного типа (Меркурий, Венера, Земля и Марс). Планеты земной группы схожи между собой тем, что это небольшие, каменистые и довольно плотные тела. Они сравнительно медленно вращаются вокруг своих осей, лишены колец и имеют мало или совсем не имеют спутников: у четырех планет этой группы в сумме всего три спутника – земная Луна и марсианские Фобос и Деймос.

В истории астрономии изучение движения Марса сыграло особую роль: использую многолетние наблюдения Тихо Браге за перемещением Марса относительно звезд, Иоганн Кеплер смог впервые верно определить форму планетных орбит. Он доказал, что орбита Марса – эллипс. Это удалось Кеплеру лишь потому, что эллиптичность марсианской орбиты относительно высока, заметно выше, чем у всех планет, доступных для детального наблюдения в дотелескопическую эпоху.

Период обращения Марса по орбите составляет около 687 земных суток или около 670 марсианских суток, которые лишь немногим длиннее земных (см . табл. 1). Одинаковое взаимное расположение Марса, Земли и Солнца повторяется в среднем через каждые 780 сут. – это синодический период обращения Марса. В частности, с такой периодичностью происходят противостояния Марса, при которых он наблюдается с Земли приблизительно в точке, противоположной Солнцу; отсюда и термин – противостояние Марса и Солнца на земном небосводе. В эти периоды Марс особенно удобен для изучения его поверхности в телескоп.

В зависимости от времени года, т.е. от положения Земли на орбите, в момент противостояния расстояние до Марса может быть от 56 до 101 млн. км. Если противостояние происходит в июле-сентябре, то расстояние составляет 56–60 млн. км; такие близкие противостояния называют великими (см . ВЕЛИКИЕ ПРОТИВОСТОЯНИЯ МАРСА). В эти моменты видимый с Земли диаметр диска Марса достигает 25І , а блеск поднимается до 2,5 звездной величины, сравниваясь с блеском Юпитера и уступая лишь Венере.

Сезонные изменения на Марсе происходят в течение года подобно земным: наклон экватора к плоскости орбиты для Марса равен 25,2°, для Земли 23,4°. Год Марса делится на четыре сезона моментами равноденствий и солнцестояний: от весеннего равноденствия до летнего солнцестояния – весна, и т.д. Поскольку период обращения Марса вокруг Солнца вдвое больше земного, продолжительность сезонов также вдвое больше. К тому же, по длительности марсианские сезоны больше отличаются друг от друга, чем земные. Причина этого в существенной эллиптичности марсианской орбиты, из-за чего в разных точках орбиты Марс движется с разной скоростью. Например, в южном полушарии Марса весна длится 146 земных суток, лето – 160 сут, осень – 199 сут, зима – 182 сут.

В течение северной весны Марс находится на большем удалении от Солнца (в области афелия орбиты), а поэтому солнечная радиация, достигающая планеты в этот период, составляет лишь 70% радиации в период ближайшего положения к Солнцу (в перигелии). При прохождении Марсом перигелия средняя температура поверхности по дневному полушарию планеты на 25–30 градусов выше, чем в афелии. По этой причине осень и зима в северном полушарии Марса менее суровые, чем в южном, а южное лето в отличие от северного болеежаркое.

Природа Марса.

По размеру Марс вдвое больше Луны и вдвое меньше Земли. Сила притяжения на поверхности Марса в точности заключена между земной и лунной. Средняя плотность Марса также заключена между плотностью Луны и Земли, хотя ближе к лунной. И еще одно качество объединяет Луну и Марс: это наиболее изученные (после Земли) объекты Солнечной системы.

Однако Марс даже в период великого противостояния в 150 раз дальше от нас, чем Луна, поэтому его изучение традиционными астрономическими методами представляет сложную проблему. Тем не менее до начала космической эры астрономы точно измерили длину марсианских суток, составили грубую карту поверхности Марса, обнаружили у него атмосферу, в основном состоящую из углекислого газа. Довольно точно была измерена температура поверхности Марса, которая, как и предполагалось, оказалась ниже, чем на Земле, и равна примерно –30°С (средняя температура на Земле составляет около +15°С).

Измерения с борта автоматических станций – искусственных спутников Марса – значительно уточнили эти данные. Средняя температура оказалась еще ниже, около –60°С. Летом на экваторе она поднимается до нуля, но зимой в полярных областях опускается до –150° С. Из-за разреженной атмосферы суточные перепады температуры поверхности очень велики: до 70 градусов. Однако уже на небольшой глубине грунта, около 25 см, температура в течение суток и даже года меняется мало; в тропиках она близка к –60 °С.

Большое внимание астрономов всегда привлекали яркие белые пятна, располагающиеся в полярных областях Марса. Если начать наблюдения полярной шапки на каком-нибудь из полушарий Марса в конце зимы, то можно заметить, что вначале она занимает очень большое пространство, примерно 10 млн. км 2 , но с течением времени начинает уменьшаться, сначала медленно, а затем все быстрее. К середине весны появляются темные полосы, рассекающие полярную шапку на ряд отдельных областей различной яркости. От основного массива отделяются по краям небольшие участки, которые через некоторое время постепенно исчезают. В течение лета полярная шапка продолжает уменьшаться и становится совсем небольшой. К концу лета над полярной областью появляются беловатые размытые пятна, которые быстро увеличиваются и вскоре распространяются на всю полярную область и частично даже на умеренные широты. Эта светлая подвижная дымка сохраняется всю осень и зиму и рассеивается только к концу зимы. После этого снова становится видимой большая полярная шапка, сначала немного тусклая, а затем принимающая яркую белую окраску и покрывающая, как и в конце предыдущего года, значительное пространство.

Природа северной и южной полярных шапок неодинакова. Северная шапка больше по размеру и состоит главным образом из водяного льда, а южная – в основном из замерзшего углекислого газа. Причина этого в различии средней температуры и продолжительности сезонов в северном и южном полушариях. Толщина снежного покрова на большей части поверхности полярных шапок не превышает нескольких сантиметров.

В средних широтах поверхность Марса, лишенная снежного покрова, довольно светлая и в основном имеет красновато-оранжевый оттенок. Эти области называют «пустынями»; их окраска определяется присутствием гидратов окислов железа, образующих слой красной пудры на зернах силикатного песка – основной составляющей поверхности. Ближе к экватору встречаются зеленовато-серые пятна («моря»), в целом занимающие около трети поверхности; они темнеют с наступлением весны. В прошлом высказывалось мнение, что это болотистые равнины, но теперь совершенно очевидно, что обширных открытых водоемов на Марсе нет.

Поверхность Марса весьма неровная, перепад высот на ней достигает 30 км. На Земле он заметно меньше: от дна Марианской впадины до вершины Эвереста около 20 км. За уровень отсчета высоты на Марсе обычно принимают эквипотенциальную поверхность с давлением атмосферы 6,1 мбар. Это давление на диаграмме состояния воды соответствует «тройной точке»: при более высоком давлении вода может быть в трех агрегатных состояниях (в зависимости от температуры) – твердом, жидком и газообразном. Но если давление ниже, то при нагревании лед сразу переходит в пар, минуя жидкую фазу. На самых значительных возвышенностях Марса давление атмосферы около 3 мбар, а на дне каньонов – около 10 мбар; там вода может быть в жидком состоянии.

В среднем давление у поверхности Марса почти в 200 раз меньше нормального атмосферного давления у поверхности Земли на уровне моря и близко к давлению на высоте 40 км, куда на Земле не поднимаются самолеты и аэростаты. Атмосфера Марса очень сухая. Толщина условно осажденного слоя воды в ней составляет всего около 0,05 мм даже вблизи тающей полярной шапки в разгар лета (в земной атмосфере слой воды в сотни раз больше). По мере удаления от тающей полярной шапки количество пара в атмосфере уменьшается до нескольких микрометров.

Тем не менее, уже первые снимки автоматических станций показали, что некоторые детали марсианского рельефа обязаны своим происхождением потокам воды. Например, извилистое русло древней марсианской реки Нергал с притоками. Его длина достигает 400 км. В долине Нергала давно нет воды. По-видимому, река впадала в огромное водохранилище, образованное широкой низменностью в районе каньона Узбой и цепи кратеров Холден-Хейл. Извилистая форма Нергала напоминает русла земных рек. Были обнаружены и другие долины такой же природы, указывающие, что на сухой планете Марс когда-то бушевали водные потоки.

Впрочем, возможно, что и в наше время на Марсе иногда «бегут ручьи». На это указывают снимки высокого разрешения, переданные с орбиты Марса в последние годы аппаратами «Марс Глобал Сервейор» и «Марс Одиссей» (США). На склонах некоторых долин и кратеров обнаружились объекты нового типа; возможно, это водные или водно-грязевые потоки, возникающие в наши дни, буквально у нас на глазах. Присутствие на Марсе жидкой воды значительно повышает его шансы быть прибежищем жизни.

Таблица: Важнейшие экспедиции автоматических станций к Марсу
Таблица 2. ВАЖНЕЙШИЕ ЭКСПЕДИЦИИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ К МАРСУ
Дата запуска Название аппарата Страна Содержание экспедиции
28 ноября 1964 Маринер-4 США Первый успешный пролет вблизи Марса (15 июля 1965). Передана 21 фотография поверхности.
29 мая 1971 Марс-3 СССР Первая мягкая посадка на Марс (2 декабря 1971). С поверхности передавались данные в течение 20 сек.
30.05.1971 Маринер-9 США Первый искусственный спутник Марса. Исследование с орбиты поверхности Марса (с 14 ноября 1971) и его спутников – Фобоса и Деймоса.
20 августа 1975
9 сентября 1975
Викинг-1
Викинг-2
США Первая успешная посадка на Марс (20 июля 1976 и 3 сентября 1976). Поиски жизни и многолетние исследования поверхности и климата.
7 ноября 1996 Марс ГлобалСервейор США Длительное исследование Марса с орбиты (с 12 сентября 1997).
4 декабря 1996 Марс Пасфайндер США Мягкая посадка на Марс (4 июля 1997); доставлен первый автоматический самоходный аппарат «Соджорнер» для исследования состава поверхности.

Поиск жизни на Марсе.

В середине 20 в. экзобиологи возлагали на Марс большие надежды, и не только потому, что некоторые астрономы видели на его поверхности множество тонких прямых линий – «каналов», – что дало повод фантастам и фантазерам говорить об искусственных оросительных сооружениях на поверхности Марса. Эта планета действительно более других похожа на Землю и, вероятно, могла бы стать прибежищем для самых неприхотливых форм земной жизни.

Несколько автоматических экспедиций к Марсу и особенно посадки на его поверхность позволили близко познакомиться с ландшафтом и климатом планеты (см . табл. 2). Полученные данные разочаровали экзобиологов. Даже летним днем температура на Марсе редко поднимается выше 0°С, а ночью может опускаться до –120°С. Бедная атмосфера Марса почти не содержит паров воды и лишена кислорода. Поверхность Марса значительно интенсивнее бомбардируется метеоритами , чем поверхность Земли. Не исключено, что в прошлом падение крупных метеоритов (астероидов) вызывало сильные климатические изменения, опасные для биосферы Марса, разумеется, если она существовала.

Анализируя условия для жизни на Марсе, следует также учитывать, что эта планета практически лишена магнитосферы, защищающей от космических лучей. Магнитное поле Марса очень слабое, вероятно, обязано суммарному эффекту палеомагнитных полей на отдельных участках поверхности. Его напряженность на экваторе составляет от 0,07 до 0,8 мкТ (на Земле около 30 мкТ).

Можно с уверенностью сказать, что в нынешнюю эпоху условия на Марсе неблагоприятны для возникновения жизни: там холодно, сухо, очень разрежен и лишен кислорода воздух, который не в состоянии задержать сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты. Несколько специальных приборов, доставленных на Марс в 1976 посадочными блоками «Викинг-1 и 2» (США), не обнаружили органического вещества в грунте планеты.

Сейчас практически не осталось надежды обнаружить на Марсе активную жизнь. Однако история Марса, возможно, знала периоды более благоприятные для жизни. Есть признаки того, что климат Марса существенно менялся: в далеком прошлом по его поверхности текла вода. Как уже отмечалось, на детальных изображениях планеты, переданных искусственными спутниками Марса, видны следы водной эрозии – овраги и пустые русла рек. Зонд «Марс Пасфайндер» (США), совершивший в 1997 мягкую посадку на Марс и доставивший первый автоматический марсоход «Соджорнер», обнаружил в геологическом строении поверхности признаки мощных водных течений, имевших место в отдаленные эпохи.

Долговременные вариации марсианского климата могут быть связаны с изменением наклона его полярной оси. При небольшом повышении температуры планеты ее разреженная атмосфера может стать в 100 раз плотнее за счет испарения льдов полярных шапок и возможного слоя вечной мерзлоты. Поэтому не исключено, что жизнь на Марсе когда-то существовала. Точно ответить на этот вопрос будет возможно лишь после изучения образцов марсианского грунта. Но их доставка на Землю – сложная задача.

К счастью, природа иногда дарит ученым неожиданную удачу: из тысяч найденных на Земле метеоритов некоторые, возможно, прилетели с Марса: микроскопические пузырьки газа в них имеют такой же состав, как атмосфера Марса. Такие находки называют «шерготтитами» или SNC-метеоритами, поскольку первые такие «камни» нашли вблизи населенных пунктов Шерготти (Индия), Накла (Египет) и Шассиньи (Франция). К этой же группе относится и найденный в Антарктиде метеорит ALH 84001; он значительно старше остальных и содержит полициклические ароматические углеводороды, возможно, имеющие биологическое происхождение. С середины 1990-х по поводу этого метеорита идут жаркие научные споры: астрономы уверены, что перелет вещества с планеты на планету возможен – его выброс может произойти под действием мощного астероидного удара; однако далеко не все биологи согласны, что в метеорите ALH 84001 действительно есть следы марсианской жизни.

Понятно, что оставаясь на Земле, не удастся разрешить проблему жизни на Марсе. Исследования метеорита ALH 84001 стимулировали интерес общественности к этой проблеме, поэтому в 1999 правительство Великобритании одобрило план создания межпланетной станции «Бигль-2», которая 2 июня 2003 отправилась на Марс и вновь попытается найти там следы жизни. Станция названа в честь судна, на котором в 1830 совершил исследовательское плавание Чарльз Дарвин. Новую экспедицию ученые рассматривают как продолжение исследований происхождения жизни, начатых Дарвином полтора века назад.