Вода на марсе

Самый большой вулкан

Самым большим вулканом на Марсе является вулкан Олимп, расположенный в провинции Фарсида.

Такие огромные размеры Олимпа позволяют исследователям сделать вывод об отсутствии тектонической активности. На Земле большие вулканы не встречаются, они постепенно разрушаются из-за движения плит.

Вулкан Олимп почти правильной формы, пологий с обрывистыми склонами, имеющими высоту 6 км. Исследователи предполагают, что они образовались в результате размытия основания существовавшим на древней планете океаном воды.

Относительно формы вулкана специалисты считают, что она сформировалась в результате длительного и медленного извержения. На это указывают:

• Большие размеры;
• Небольшой уклон;
• Большое отношение ширины к высоте.

Вулкан Олимп (фото из открытых источников)

Лава, представляющая собой расплавленные вулканические породы, вытекала из кальдеры медленно, без фонтанов и взрывов, и растекалась по поверхности вулкана. По мере остывания и затвердевания Олимп приобрел свою нынешнюю форму.

На вершине Олимпа находится вулканический кратер, или кальдера, глубиной 3 км. Это эпицентр извержения, из которого изливаются лавовые потоки. Кратер тоже достаточно большой. Его ширина составляет 60 км, длина — 85 км.

Климат на самой высокой марсианской точке отличается от такового у поверхности. Давление сильно разряженной атмосферы составляет всего 2% от давления у поверхности. Из-за этого облака, смерчи, пылевые бури обладают меньшей мощностью, чем на более низком уровне.

Описанные причины не позволяют отправить аппарат непосредственно на Олимп. По всей вероятности, он разобьется о вершину, так как неплотная атмосфера будет способствовать его торможению.

Исследователи продолжают считать его спящим, а не потухшим, и утверждают, что извержение вулканов на Марсе, в том числе, самого большого, теоретически возможно.

Вид сверху на марсианский Олимп (фото из открытых источников)

Ученые приводят два доказательства своему предположению:

Первое доказательство связано с разными углами наклона вулкана:

Склоны на северо-западе более крутые, чем на юго-востоке. Это дает возможность допустить наличие слоев глины разной толщины, из-за чего скорость лавовых потоков на разных участках была разной. В результате сформировались склоны с разными углами наклона.

Второй аргумент связан с существованием внутри вулкана благоприятных условий для жизни:

Благодаря вулканическим процессам внутри могут быть положительные температуры, а грунт и застывшие породы сдерживают негативное влияние низкого атмосферного давления. Исследователи предполагают, что под Олимпом есть живые организмы. Такие организмы, для которых солнечный свет не является ограничивающим фактором, есть на Земле — под поверхностью, на дне океанов.

Кто из людей первым увидел Марс

Впервые за Марсом наблюдал в 1610 году Галилео Галилей. Но самые первые наблюдения проводились еще до появления телескопа.

Первые упоминания о Марсе встречаются в письменных источниках других древних государств. Вавилонские астрономы с 626 по 539 гг. до н. э. систематически наблюдали за движением и положением Марса.

Они впервые уточнили его положение и сделали временные измерения движения. Также вавилонские астрономы разработали арифметические таблицы, с помощью которых можно было прогнозировать положение объекта.

В 375 году н.э. они установили, что Венера закрывает собой Марс. Позднее в 618 году н.э. они определили период и орбиту планеты.

Во многих культурах планету, имеющую красный цвет, отождествляли с богом войны: у вавилонян это Нергал, у римлян — Арес, у греков – Марс. Греческие астрономы не проявляли интереса к изучению планет. В школьном учебнике Гесиода «Труды и дни» (использовался в школах в 650 году до н.э.) отсутствуют упоминания о планетах.

С изобретением в конце 16 века телескопа были раскрыты первые секреты Марса. Первые наблюдения позволили Галилею сделать вывод, что планета вращается вокруг Солнца, как и обнаруженные Меркурий, Венера, а орбита Земли находится внутри ее орбиты.

Состав и поверхность планеты Марс

С показателем плотности в 3.93 г/см3 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.

Внутреннее строение Марса

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/с2.

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.

Структура и состав

Закончив сравнение размеров Земли и Марса, можно смело переходить к их составам.

Обе планеты состоят из различных видов металла и камня, что делает их твердыми.

Что касается нашей планеты, то ученые уже доказали, что структура Земли выглядит следующим образом.

В самом центре находится тяжелое каменное ядро. Вокруг него расположено жидкое ядро из очень тяжелых металлов.

Оно, в свою очередь, полностью покрыто толстым слоем мантии – более легкого расплавленного металла. Только затем идет земная кора, которая является самой тонкой частью.

А вот марсианская структура неизвестна человечеству, потому ученые могут только выдвигать теории. Узнать, правдивы ли они, человек сможет лишь после колонизации Марса, которая вполне может произойти довольно скоро.

Затем пойдет долгие годы исследований, способные помочь нам найти ответы.

Если верить предположениям и проведенным исследования, то плотность Марса приблизительно на 30% ниже земной.

Низкая плотность Марса объясняется тем, что данная планета внутри состоит из более легких элементов.

Ученые считают, что у тела отсутствует жидкое ядро, которое отвечало бы за магнитное поле. Остальные же слои, а именно: каменное ядро, мантия и кора – все на месте, только они несколько тоньше земных.

Но было ли жидкое ядро раньше?

Исследователи доказали, что у космического тела раньше имелось довольно сильное магнитное поле, которое защищало планету от солнечного ветра.

Сейчас же магнитное поле едва ли функционирует – от него остались небольшие фрагменты. Раньше ядро Марса поддерживало поле, но 4 млрд. лет назад остыло.

Впрочем, такая же судьба ждет и нашу планету. Только переживать не стоит – у земного ядра еще есть в запасе пара-тройка миллиардов лет.

Сельское хозяйство на Марсе

Изображение предоставлено: NASA / Dimitri Gerondidakis

Если мы собираемся когда-нибудь колонизировать Марс, нам нужно выращивать урожай на бесплодной поверхности Марса, иначе мы просто потратим миллиарды и миллиарды долларов на экспорт продовольствия в течение нескольких дней или недели. Чтобы сделать выращивание культур на Марсе реальностью, Космический центр НАСА имени Кеннеди вместе с Космическим институтом Базза Олдрина в Мельбурне, штат Флорида, сотрудничают в изучении характеристик специальной группы культур, выращенных в имитируемом «Марсианском саду».

«Здесь мы используем передовые науки для разработки и внедрения методов увеличения производства растений, чтобы помочь астронавтам в правильном питании», — сказал Трент Смит из Космического центра НАСА имени Кеннеди во Флориде. Они работают над проектом Veggie , блоком для выращивания растений, который позволит проводить космические эксперименты на МКС.

Особенности

Оглавление

Диаметр в два раза меньше, чем у Земли и составляет 6779 километров. Масса в 10 раз меньше, чем масса нашей планеты.

Гравитация в 2,5 раза слабее, человек, весящий 80 килограм, на красной планете будет весить 32 килограмма. Таким образом человек, находящийся на поверхности Марса, сможет прыгнуть в 3 раза выше, чем на Земле.

Считается, что Марс имеет ядро, которое состоит из железа и серы, а также мантию, которая состоит из силикатов. Кора состоит из базальта, в котором много примесей железа. Благодаря наличию железа поверхность имеет красноватый оттенок. Таким образом, строение Марса очень похоже на строение Земли. Но все это гипотетически, ведь фактические исследования, как, например, глубокие бурения, на красной планете не проводились.

Фобос

Ядро Марса не вращается (или вращается очень незначительно), поэтому планета не имеет магнитного поля (оно есть, но очень слабое). Магнитное поле есть на Земле, поскольку земное ядро постоянно вращается у противоположном внешней поверхности направлению. Магнитное поле Земли защищает нашу планету от космического излучения (например, солнечного ветра), изменяя движение космических частиц и направляя их вдоль определенных линий в верхних слоях атмосферы.

Планета имеет два спутника — Деймос (в переводе с греческого название обозначает «паника»), и Фобос (в переводе с греческого языка — «страх»). Деймос делает два оборота в сутки, Фобосу нужно почти трое земных суток, чтобы облететь Марс.

Сутки практические такие же, как на Земле, их продолжительность — чуть более 24 часов. Год вдвое дольше, он длится 687 земных суток или 668,6 марсианских суток.

https://youtube.com/watch?v=qijcTSaXEE8

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).

Марс: гипотезы, факты и поиски жизни

Двадцатого июля 1976 года на поверхность планеты Марс в местности, названной Хризе, опустился посадочный отсек американской автоматической станции «Викинг-1».

Шестого сентября примерно в 1000 километрах к северу, на равнине Утопия сел «Викинг-2».

Обе станции передали черно-белые и цветные снимки марсианского ландшафта, сведения о составе грунта и атмосферы, провели некоторые эксперименты с целью установить, есть ли жизнь  на Марсе.

Одна из основных задач «Викингов» — поиски жизни на Марсе. Посадочный отсек несет компактную биологическую лабораторию с приборами для некоторых опытов и анализов.

Раздвижная механическая рука с совком, набрав грунт, засыпает его в дозатор, который распределяет пробы по трем отсекам биологической лаборатории.

На отсек приходится один-два кубических сантиметров грунта.

В первом отсеке, заполненном радиоактивной двуокисью углерода, проба подвергается освещению лучами лампы, имитирующей Солнце.

Если в грунте есть фотосинтезирующие организмы типа земных, они построят из радиоактивного углерода органические соединения.

Через некоторое время камера продувается инертным газом, а грунт нагревают до высокой температуры. Органические соединения при этом должны разложиться, превратившись в радиоактивный газ. Проба газа перекачивается к счетчику, измеряющему радиоактивность. Если двуокись углерода была усвоена живым организмом, то радиоактивность будет повышенной.

Во втором отсеке к пробе грунта добавляют жидкую питательную среду, которая пришлась бы по вкусу любому из земных микроорганизмов. В ней также присутствуют меченые соединения углерода. Через некоторое время благодаря дыханию микроорганизмов эти соединения должны появиться в воздухе отсека, где их отметит счетчик радиоактивности.

В третьем отсеке проба частично смачивается питательной жидкостью, а частично остается сухой. Атмосфера состоит из гелия, криптона и двуокиси углерода. Периодически отсасываемые из отсека пробы атмосферы анализируются автоматическим газовым хроматографом — масс-спектрографом.

Этот прибор сортирует молекулы, содержащиеся в анализируемом веществе, определяет их массу и количество. В воздухе третьего отсека он ищет кислород, водород, азот, метан и двуокись углерода — газы, которые могут выделяться гипотетическими почвенными организмами.

Предполагается, что приборы станции могут найти и остатки жизни, если она существовала в прошлом на Марсе. Одна проба почвы поступает в газовый хроматограф — масс-спектрограф без всякой предварительной обработки, без добавления питательных жидкостей. Прибор должен выявить в почве неживые органические соединения — результат жизнедеятельности вымерших организмов.

Предусмотрена и маловероятная возможность того, что вокруг приземлившейся станции будут бегать какие-то крупные животные. Сканирующие телекамеры осматривают окружающий пейзаж слишком медленно, они не успеют передать на Землю изображение движущегося объекта.

Но время от времени вращение камеры прерывается, и она «вглядывается» в узкую полоску, оказавшуюся непосредственно перед объективом. Если за это время в поле зрения что-то быстро промелькнет, сигнал об этом будет послан на Землю. Таких случаев пока не было.