Надо Знать

добавить знаний



Марс (планета)


Планета Марс

План:


Введение

Марс - четвертая планета Солнечной системы по расстоянию от Солнца и седьмая по размерам и массе.


1. Общая характеристика

Поверхность Марса, фото Viking 2, 9 ноября, 1977.

Марс - планета земного типа с разреженной атмосферой. На Марсе есть метеоритные кратеры как на Луне, вулканы, долины и пустыни, подобные земным. Здесь расположена гора Олимп, самая высокая известная гора в Солнечной системе и Долина Маринера, самый каньон. В дополнение к географическим особенностям, период вращения Марса и сезонные циклы также подобные земным.

Орбита Марса примерно в 1,5 раза отдаленные от Солнца, чем орбита Земли. Из-за относительно удлиненную орбиту, расстояние между Марсом и Солнцем изменяется от 207 млн. км в перигелии до 250 млн. км в афелии. Продолжительность марсианского года составляет 687 земных дней. Марс вращается вокруг своей оси с периодом 24 часа 37 минут, лишь немного дольше, чем на Земле.

На Марсе также наблюдается смена времен года. Через эллиптическую орбиту сезона в северном и южном полушария имеют разную продолжительность: лето в северном полушарии продолжается 177 марсианских суток, а в южной оно на 21 день короче и теплее на 20 градусов, чем лето в северном полушарии.

Орбиты Марса и Земли практически лежат в одной плоскости (угол между ними составляет 2 ). Ось вращения Марса наклонена на угол 25,2 от перпендикуляра к плоскости орбиты и направлена ​​в Созвездие Лебедя.

Через каждые 780 дней Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, что меняется от 56 до 101 млн. км. Такие сближения планет называют противостояниями. Если расстояние меньше 60 млн. км, то их называют великими. Великие противостояния наблюдаются через каждые 15-17 лет.

Марс - небольшая планета, больше чем Меркурий, но лишь немного больше, чем половина размера Земли. Марс имеет экваториальный радиус 3396 км и средний полярный радиус 3379 км, оба значения точно определены космическим кораблем "Mars Global Surveyor", который начал свою первую миссию на орбите вокруг планеты в 1999 году. Масса Марса составляет 6 418 10 кг, что в десять раз меньше массы Земли, а его ускорение свободного падения 3,72 м в секунду в квадрате на поверхности означает, что объекты на Марсе весят только треть своего веса на земной поверхности.

Через кроваво-красный цвет его иногда называют Красной планетой. Марс долго ассоциировали с войной и кровопролитием, и поэтому его назвали в честь римского бога войны. У планеты есть два спутника, Фобос ( греч. "Страх" ) И Деймос ("Ужас"), которые были названы в честь двух сыновей Ареса и Афродиты (римские копии - Марс и Венера соответственно).

В течение прошлого столетия Марс занимал специальное место в популярной культуре. Это служило вдохновением для поколений фантастов. Загадочность планеты и много тайн остаются стимулом для научных исследований и человеческого воображения до этого дня.


2. Физическая характеристика

2.1. Геология

.

Устлан скалами поверхность Марса, сфотографирована марсоходом Mars Pathfinder

Согласно орбитальными наблюдениями и экспертизой марсианских метеоритов, поверхность Марса состоит в основном из базальта. Некоторые доказательства свидетельствуют, что часть поверхности Марса богаче кварц чем типичный базальт. Большая часть поверхности покрыта оксидом железа (III).

Марсианские породы представлены обломочными пористыми породами и эоловыми песками. Плотность марсианских пород на песчаных равнинах - 1-1,6, на скалистых равнинах - 1,8 (на Луне, для сравнения, соответственно: 1-1,3 и 1,5-2,1). Размер частиц на поверхности планеты: 10-100 мкм - от 60% (песчаные равнины) до 30% (скалистые равнины), 100-2000 мкм. - Соответственно от 10% до 30%. Основные компоненты марсианских пород% - железо (в некоторых пробах до 14%), кальций, алюминий, кремний, сера. Есть также стронций, цирконий, рубидий, титан. Почва Марса по имеющимся данным, представлен смесью силикатов и минералов класса окислов с большим содержанием сульфатов (возможно, гидратированных). Сера, очевидно, присутствует в сульфатам. Большое количество красной пыли с диаметром частиц около 1 мкм придает поверхности планеты красного оттенка. Характерная особенность поверхности Марса - наличие криосферы - льда Н 2 О в полярных шапках и в почве. Современные данные из марсианских пород свидетельствуют о существовании на Марсе химически дифференцированной коры, аналогичной земной коре.

В центре Марса расположено ядро ​​диаметром около 2 968 километров, состоящий в основном из железа из около 14-17% содержанием серы. Это железное ядро ​​находится в жидком состоянии, и имеет вдвое большую концентрацию легких элементов в ядре Земли. Ядро окружает мантия из силикатов, которая cформувала много тектонических и вулканических особенностей на планете, но сейчас уже не действует. Средняя толщина коры планеты около 50 км, максимальная толщина - 125 км.

Геологическую историю Марса можно разбить на много эпох, но три главные из них:

  • Нойанська эпоха (названная в честь Ноя; 3,8-3,5 миллиардов лет назад): Сформировались старые существующие объекты на поверхности Марса.
  • Гесперийська эпоха (3,5-1,8 миллиардов лет назад): В эту эпоху сформировались обширные равнины с лавки.
  • Амазонская эпоха (1,8 миллиардов лет назад до настоящего времени): Сформировалась гора Олимп вместе с другими вулканическими объектами на Марсе.

2.2. Температурный режим и атмосфера

Марс во время пылевой бури 28 октября 2005 года. Фотография сделана Космическим телескопом им.Эдвина Хаббла

Из-за большей удаленности от Солнца Марс получает на 57% меньше энергии, по сравнению с той, что получает Земля. Среднегодовая температура там -60 С. В течение суток температура поверхности изменяется существенно. Например, в южном полушарии на широте 50 градусов температура в середине осени меняется от -18 градусов (в полдень) до -63 градусов (вечером). Однако, на глубине 25 м под поверхностью температура практически постоянна -60 С в течение суток и не зависит от сезона. Максимальные значения температуры поверхности не превышают нескольких градусов выше 0, а минимальные значения зарегистрированы на северной полярной шапке - минус 138 C.

Атмосфера Марса достаточно разреженная. Атмосферное давление на поверхности изменяется от около 0,3 мбар на горе Олимп в более 12 мбар, со средним давлением на поверхности около 6,1 мбар. Это в 160 раз меньше среднего давления на уровне моря нашей планеты (1 бар). Высота однородной атмосферы составляет около 11 км, выше, чем Земная (6 км) через низкую гравитацию.

Атмосфера на Марсе состоит из 95% углекислого газа, 3% азота, 1,6% аргона и содержит следы кислорода и воды. Атмосфера очень запыленность через огромное количество микрочастиц около 1,5 μm в диаметре, которые предоставляют марсианском небу рыжевато-коричневого оттенка, если смотреть с поверхности планеты.


2.3. Рельеф

Область Кратера Гусева, сфотографированная американским марсоходом Spirit Rover


Фотография поверхности планеты снята навигационной камерой марсохода НАСА Opportunity по пути от кратера Виктория до кратера Эндевер.

В мощный телескоп на поверхности Марса можно различить лишь крупные темные и светлые области диаметром в сотни и тысячи километров. Хорошо видны белые полярные шапки Марса. Еще в конце XVIII века выдающийся английский астроном Гершель заметил, что размеры белых полярных шапок периодически изменяются со сменой сезона. Летом шапки испаряются и уменьшаются в размерах, причем одновременно из полярных областей в умеренные широты распространяется "волна потемнения" участков поверхности.

В конце XIX века итальянские астрономы А.Секки и Дж. Скиапарелли сообщили, что неоднократно видели тонкие длинные темные линии, напоминающие сеть каналов, будто связывают полярные и умеренные зоны планеты. Однако не все астрономы разделяли это мнение. Дело в том, что эти линии находились на пределе разрешения. В таких случаях отдельные пятна зрительно объединяются в линии. На фотографиях поверхности Марса, полученных с помощью космических станций, видно множество долин и трещин, однако совместить их с каналами, показанными на картах Скиапарелли, не удалось.

Под поверхностью Марса в отдельных областях находится слой вечной мерзлоты толщиной в несколько километров. В таких районах на поверхности кратеров видны необычные для планет земной группы застывшие флюидизовани потоки, по которым можно судить о наличии подповерхностного льда. За исключением равнин, поверхность Марса сильно кратерована. Кратеры, как правило, выглядят более разрушенными, чем на Меркурии или Луне. Следы ветровой эрозии можно видеть повсюду.

Обработка возмущений в орбитах космических аппаратов позволили получить карту ареоида - уровенной поверхности Марса. Оказалось, что она хорошо коррелирует с рельефом Марса, что говорит о слабое проявление изостазии. Особенно хорошо "виден" Олимп. Ареоид оконтуривают гору впадинами глубиной от -300 м до -400 м. Внутри горы ареоид поднимается до 500 м. Гравитационные аномалии в горном регионе Тарсис достигают 344 мГал на высоте спутника (275 км). Вообще, гравитационные аномалии на Марсе превосходят гравитационные аномалии на Земле в 17 раз. Вопрос о изостазии остается пока открытым.

Для поверхности Марса характерна глобальная асимметрия в распределении пониженных участков - равнин, составляющих 35% всей поверхности и возвышенной, покрытой множеством кратеров областей. Большая часть равнин расположена в северном полушарии. Граница между ними в ряде случаев представлена ​​особым типом рельефа - столовыми горами, сложенными плосковершинний горками и хребтами.

Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 км. Крупнейший из них - гора Олимп, расположенный на западной окраине гор Фарсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру на вершине поперечником 60 км. Три вулкана: гора Аскрийська, гора Павлина и гора Арсия расположены на одной прямой на вершине гор Фарсида, высотой около 9 км. Сами вулканы возвышаются над Фарсида еще на 17 км. Более 70 потухших вулканов найдены на Марсе, но они гораздо меньше и по площади и по высоте.

На современных картах Марса наряду с новыми наименованиями, присвоенными формам рельефа, выявленным благодаря космическим снимкам, используются древние географические и мифологические названия, предложенные Скиапарелли. Самая возвышенная область, поперечником около 6000 км и высотой до 9 км получила название Фарсида (так на древних картах назывался Иран), а огромная кольцевая низина на юге диаметром более 2000 км названа Элладой (Греция). Сильно кратеровани участки поверхности получили названия земель: Земля Прометея, Земля Ниючи и другие. Долинам планеты Марс даются названия, которые использовались разными народами. Крупные кратеры названы в честь ученых, а небольшие кратеры носят названия населенных пунктов Земли.


2.4. Магнитное поле и магнитосфера

В Марса есть магнитное поле, но оно очень слабое и неустойчивое. В разных точках планеты напруженнисть этого поля может отличаться от 1.5 до 2 раз, а магнитные полюса не совпадают с физическими. Если говорить, что железное ядро ​​Марса находится в относительной неподвижности по отношению к его коры, то механизм планетарного динамо, который отвечает за магнитное поле на Земле, на Марсе не работает. Считается, что планета должна магнитное поле, но после столкновения с крупным небесным телом ядро ​​потеряло почти весь крутящий момент. Произошло это около 4 млр. лет назад.

Магнитное поле и магнитосфера Марса была исследована космическими аппаратами "Марс-2, -3" (1972) и "Марс-5" (1974). Учитывая то, что они пересекали только границу магнитосферы, их данные нельзя однозначно интерпретировать. Достаточно твердо было установлено существование беззиткнювальнои ударной волны и области с регулярным магнитным полем на дневной и ночной сторонах вблизи планеты. Именно эта область отождествлена ​​с магнитосферой Марса.

В литературе приводятся величины магнитного момента Марса от значений, соответствующих возникновению приведенной магнитосферы (10 ^ 22 Гс * см ), до значений, соответствующих образованию собственной магнитосферы. Большинство исследователей считают наиболее реальной величину магнитного момента (1 -1,5) * 10 ^ 22 ГC * см , при которой можно ожидать возникновения в Марса комбинированной магнитосферы, по крайней мере в тех случаях, когда давление солнечного ветра большой. Нет единодушия и в определении ориентации марсианского диполя. В комбинированной магнитосфере можно ожидать существования раздельных областей приведенного и собственного магнитных полей. Линии приведенного магнитного поля должны окутывать Mарс. Простейшая модель комбинированной магнитосферы при межпланетного магнитного поля, когда она перпендикулярна оси диполя. В этом случае меридиональные сечения магнитосферы проявляют топологию поля, характерную для собственной магнитосферы, а приведенное поле локализуется в экваториальной части магнитосферы.


2.5. Долина Маринера

См.. Долина Маринера

Долина Маринера на Марсе

Гигантская долина глубиной до 6 км и длиной более 4000 км находится к югу от экватора. Ее назвали Долиной Маринера. Множество долин меньших размеров, борозды и трещины обнаружены на поверхности Марса, что свидетельствует о том, что в древние времена на Марсе была вода, а, следовательно, атмосфера была более плотной.


2.6. Ледовые образования

Микроскопические горные породы, содержащие признаки воды. Фотография сделана марсоходом Opportunity
Северный полюс Марса.

Полярные шапки Марса многослойны. Нижний, основной слой толщиной в несколько километров образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, сохраняется и в летний период. Это постоянные шапки. Сезонные изменения полярных шапок, которые наблюдаются, происходят за счет верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящий из твердой углекислоты, так называемого "сухого льда".

Площадь, покрываемая этим слоем, интенсивно увеличивается в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка. Волна потемнения участков поверхности, наблюдаемая со сменой сезонов, объясняется изменением направления ветров, постоянно дующих в направлении от одного полюса к другому. Ветер несет верхний слой сыпучего материала - светлую пыль, обнажая участки более темных пород. В периоды, когда Марс проходит перигелий, нарушается равновесие марсианской среды. Скорость ветра усиливается до 69 км / час., Начинаются вихри и бури. Более миллиарда тонн пыли поднимается и удерживается во взвешенном состоянии, при этом резко меняется климатический положение по всей марсианской шара. Продолжительность пылевых ветров иногда достигает 50 - 100 суток. Во время пылевых бурь на Марсе возникает так называемый "антипарниковый эффект", когда облака пыли не пропускают солнечное излучение к поверхности, но пропускают излучение, что идет от нее, и поэтому поверхность сильно охлаждается, а атмосфера разогревается.

Уточнение состава атмосферы космическими аппаратами позволило выявить роль полярных шапок в формировании бурь. При таянии полярных шапок образуются огромные массы углекислого газа и увеличивается давление над ними, в результате чего образуются сильные ветры, поднимающие с поверхности мелкие частицы рыхлого грунта. Верхний индекс


3. Жизнь на Марсе

В настоящее время нет научных доказательств существования жизни на Марсе. Хотя предполагают, что там может быть. Еще до начала полетов на Марс он был первым кандидатом на выявление там внеземной жизни. Сейчас ученые всего мира продвигают эту теорию.Вже организовано множество идей по выявлению там жизнь. Кстати, недавно на Марсе был найден образцы льда, а как известно - жизнь зародилась именно в воде. Так что не исключено, что на Марсе все-таки может быть жизнь.

По последним сведениям, в прошлом на Марсе существовала вода в жидком состоянии, поверхность планеты покрывали моря. Однако, вследствие невыясненных пока причин, она практически исчезла. Вполне возможно, что еще несколько миллионов года назад климат на Марсе был более влажным. Доказательством этого служит рельеф планеты.

Ученые исследовали в 1996 году метеорит, который упал на Землю в 1984 году. Проанализировав химический состав его породы, ввоны пришли к выводу, что это небесное тело почти наверняка происходит с Марса. Ученые утверждают, что в меторити содержатся остатки микроскопических существ, похожих на бактерий, живших на Земле миллионы лет назад. Если это правда, метеорит может стать доказательством того, что когда-то на Марсе существовали простейшие формы жизни. Другие ученые подвергают сомнению эту теорию. Натомість вони стверджують, що залишки належать не живим істотам і мають інший хімічний склад.


4. Спутники Марса

Фобос (ліворуч) та Деймос (праворуч)

Первым предположил, что Марс имеет спутники, Йоганн Кеплер у 1610 році. При спробі розшифрувати анаграму Галілея про кільця Сатурна ("Найвищу планету потрійною спостерігаю") Кеплер вирішив, що Галілей виявив супутники Марса. У 1643 році монах-капуцин Антон Марія Ширл стверджував, що бачив "марсіанські місяці". В 1727 Джонатан Свіфт в "Пригодах Гуллівера" описав два маленьких супутники, які були відомі астрономам острова Лапута. Вони робили оберт навколо Марсу за 10 та 21,5 години. Про ці ж супутники у 1750 році згадав Вольтер у романі "Мікромегас". 10 июля 1744 року німецький капітан Кіндерман повідомив, що вирахував орбітальний період марсіанського супутника, котрий дорівнював 59 годинам 50 хвилинам та 6 секундам. В 1877 році американській астроном Асаф Холл, працюючи у військово-морський обсерваторії США з найбільшим у країні 26 дюймовим рефрактором Кларка, нарешті знайшов Фобос та Деймос, два маленьких супутники Марсу. Їх орбітальні періоди виявились близькими до періодів, які запропонував Свіфт на 150 років раніше.

Про два супутники Марсу Фобос і Деймос було відомо небагато до середини ХХ століття, коли їх спостерігали орбітальні космічні кораблі. "Вікінг-1" пролетів в межах 100 км від поверхні Фобоса, а "Вікінг-2" на відстані 30 км від Деймоса.

Фобос робить повний оберт навколо Марсу кожні 7 годин 39 хвилин. Супутник знаходиться за 6000 кілометрів від поверхні планети. Це так близько, що без внутрішньої сили супутник було би розірвано на частини гравітаційними силами. Ці сили також сповільнюють рух Фобоса і, можливо, призведуть до зіткнення супутника з Марсом менш ніж за 100 мільйонів років. Деймос розташований на більш віддаленій орбіті й періодичні сили змушують його ще більше віддалятися від планети. Фобос і Деймос видно на Марсі не з усіх місць через невеликі розміри та близькість до планети й до приекваторіальних орбіт.

Властивості Деймос Фобос
Орбітальний радіус 23 459 км. 9 398 км.
Період обертання 1,262 земних днів 0,318 земних днів
Середня орбітальна швидкість 1,4 км/с 2,1 км/с
Нахил орбіти до екватору планети 1,79 1,08
Ексцентриситет орбіти 0,0005 0,0151
Площа 525 км 1 625 км
Маса 1,8 10^{15} кг 1,08 10^{16} кг
Середня густина 1,8 грамів/см 1,9 грамів/см
Швидкість обертання 6 метрів/с 10 метрів/с
Альбедо 0,07 0,06

Обидва супутники - шматки гірської породи неправильної, приблизно еліпсоїдальної форми. Нерівна поверхня Фобоса повністю вкрита метеоритними кратерами. Найбільший кратер Стікні займає половину супутника. Його поверхня також вкрита системою лінійних переломів, або заглиблень, багато з яких геометрично пов'язані із кратером Стікні. Поверхня Деймоса навпаки здається гладкою, бо багато кратерів майже повністю вкриті уламками порід.

Альбедо (здатність відбиття світла) у обох супутників дуже низьке, як у найпростіших типів метеоритів.

В 2010 році група італійських астрономів з Національного інституту астрофізики Італії дійшла висновку, що Фобос сформувався із численних уламків, викинутих на орбіту в результаті надпотужного вибуху на поверхні планети. [1] До цього була популярна інша теорія походження супутників.Суть її у тому, що вони - астероїди, які були захоплені Марсом, коли він тільки починав формуватися.


5. Марс. Галерея.

  • Opportunity-02.gif
  • Mars animated sim.gif
  • Валлес Марінеріс на Марсі

  • Mars seen by the Hubble Space Telescope, Realistic Colors

  • Світлина Марса, зроблена астрономом-любителем

  • Топографія Марса

  • Те ж зображення з меншим контрастом/насиченням

  • Знімок екрана з Celestia

  • Планетарна пилова буря на Марсі


См.. также

Ссылки


Примечания

  1. http://ua.korrespondent.net/tech/1118086 - ua.korrespondent.net/tech/1118086
п о р Марс
География
Атмосфера Іоносфера Гідросфера Канали Клімат Жизнь
Кідонія Фарсида Долина Маринер Ацидалійська рівнина Долина Маадим Озеро Ериданія Рівнина Утопія Рівнина Хриса Рівнина Еллада Північний розлам
Гора Олімп Гора Арсія Гора Павлина Гора Аскрийська Великий Сирт
Кратер Галле Кратер Гусєва Вікторія Ібрагімов
Mars as seen by the Hubble Space Telescope
Супутники
Исследование
У кінематографі
Червона планета Місія на Марс Марсіанська одіссея Примари Марсу Останній на Марсі Вспомнить все
Вигадані марсіани
Дея Торіс Майкл Гарібальді Емі Вонг
п о р Сонячна система
Solar System Template Final.png
Солнце

Геліосфера
Геліопауза
Тифон Кето Седна
Списки періодичних і неперіодичних комет Дамоклоїди Хмара Оорта
Див. также астрономічні об'єкти, список об'єктів сонячної системи за розміром, Портал:Астрономія


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам