Форма марса. Исследуем Марс — четвертую планету Солнечной системы

Марс – четвертая планета от Солнца и названа она в честь известного бога войны из римской мифологии. На ночном небе Марс отыскать достаточно просто, ведь он светится немигающим красным светом. Именно поэтому очень часто описание планеты Марс включает в себя фразу «красная планета». У Марса также есть два естественных спутника небольшого размера и неправильной формы: Деймос и Фобос. Считается, что они могут быть перехвачены из-за действия силы тяжести планеты.

Что общего у Марса и Земли?

Марс является планетой земного типа, так как имеет тонкую атмосферу и поверхность, напоминающую как кратеры Луны, так и пустыни, долины, вулканы и полярные льды Земли. На планете Марс обнаружен самый высокий вулкан Солнечной системы. Они имеет название Олимп и достигает в высоту 27 км. Марс имеет с Землей не только схожие географические особенности, но и подобные сезонные циклы и период вращения. Именно поэтому на данной планете существует самая высокая вероятность найти воду и жизнь.

Площадь Марса практически такая же, как общая площадь всех земных континентов, но масса планеты меньше Земли в 10 раз. Продолжительность дня составляет 24 часа, 39 минут, 35 244 секунды. В марсианском году – 687 дней. Установлено, что на Марсе можно наблюдать смену времени года.

Марс имеет крайне редкую атмосферу. Давление на поверхности планеты составляет 750 Па – это в 133 раза меньше, чем на уровне моря на Земле. Атмосфера состоит из углекислого газа (95 %), азота (3 %), аргона (1,6 %), метана и следов воды и кислорода. Для Марса также вполне характерен тот факт, что циркуляция водяного пара происходит от одного полюса к другому (зависит это от сезона).

По некоторым данным было установлено, что поверхность планеты состоит в основном из одного вещества – базальта. В некоторых местах толщина коры Марса достигает 125 км, но в среднем не превышает 50 км. У Земли толщина коры составляет 40 км.

Северное и южное полушария Марса значительно отличаются. На северном полушарии планеты преобладают равнины, которые были сформированы в свое время лавой извергающихся вулканов, тогда как в южном полушарии, что можно увидеть по снимкам, есть высокие плато, покрытые кратерами астероидов. На полярных шапках планеты содержится лед и углекислый газ. Марс также имеет самый крупный во всей Солнечной системе каньон под названием Долина Маринера, длина которого достигает 4000 км, а глубина – 7 км.

Подробные характеристики в описании планеты Марс

Диаметр планеты – 6785 км, масса – 0,64 х 10 ^ 24 кг. Расстояние от солнца: минимальное – 205 млн. км, максимальное – 249 млн. км. Период вращения Марса вокруг оси – 24,6 часов. Температура от -129° С до 0° С. Температура поверхности планеты: средняя – 218 К. Два спутника: Фобос и Деймос.

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.

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

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.

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.

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.

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.

Основные параметры Марса, определяющие влияние на многие свойства этой планеты зародились во время возникновения Солнечной системы. К ним относятся масса, наклон оси вращения, период и форма орбиты. Успешное изучение этих характеристик лежит в основе проекта по Марса и поиску жизни на этой планете.

Орбита Марса. Причины вращения

Движение по орбите обусловлено влиянием солнечных сил притяжения. Чем массивнее объект, тем выше его гравитационное воздействие на другие объекты в пространстве. Солнце обладает наибольшей массой в Солнечной системе. Его масса составляет 1,98892х1030 килограммов. Благодаря этим характеристикам Солнце имеет гораздо большую силу притяжения, чем Земля и Марс вместе. В последнее время все чаще можно встретить утверждение, что Марс и остальные планеты вращаются вокруг центра масс солнечной системы. И это не является ошибкой, так как ученые установили, что центр масс нашей системы находится практически в центре Солнца.

Из-за воздействия силы притяжения звезды, Марс вытягивает на орбиту вокруг Солнца. Но почему тогда он вращается и не падает на Солнце? Чтобы найти ответ, рассмотрим пример. К длинной веревочке с одной стороны привязан шар, а другой её конец зафиксирован в руке. Если раскрутить этот шар, он будет вращаться вокруг руки, но при этом не сможет отдалиться дальше, чем позволит длина веревки. Марс движется по тому же принципу, сила притяжения Солнца не отпускает его и заставляет двигаться по орбите, а центробежная сила, которая появляется при круговом движении, стремится вытолкнуть планету за пределы траектории его движения. На этом хрупком равновесии между силами и основывается принцип движения Марса в пространстве.

Период Марса вокруг Солнца в два раза длиннее земного. Полный оборот вокруг Солнца он совершает за 687 земных суток. Или 1,88, если измерять в земных годах. Однако это измерение отражает изменение положения планеты относительно звёзд и называется сидерический период вращения.

Можно так же рассчитать период обращения вокруг Солнца относительно Земли — это называется синодический период вращения. Он представляет собой промежуток между соединениями планеты в конкретной точке неба, обычно эта точка — Солнце. Синодический период красной планеты равен – 2,135.

Движение Марса. Основные параметры

Характеристики движения Марса по орбите и вокруг своей оси имеют много общего с земными. Однако, осевое движение Марса более хаотично и нестабильно, чем движение Земли. Во время движения марсианская ось может хаотично и непредсказуемо наклоняться, это объясняется отсутствием у него такого же массивного спутника, как Луна, который силой притяжения регулировал и стабилизировал бы движение планеты. Его спутники, Фобос и Деймос, ничтожно малы, их влияние на скорость вращения незначительно и не принимается во внимание в расчетах.

Характеристики марсианской орбиты

Марс движется вокруг Солнца по круговой орбите, которая не является окружностью, а представляет собой сложную эллиптическую фигуру. Орбита Марса отдалена от солнца на полтора раза больше, чем земная. Она имеет эллиптическую форму, которая образовалась под влиянием на нее сил притяжения других планет Солнечной системы. Ученые установили, что 1,35 миллиона лет назад его орбита представляла собой почти ровную окружность. Эксцентриситет марсианской орбиты (характеристика, которая показывает, насколько орбита отклоняется от окружности) равен 0,0934. Его орбита вторая в системе по эксцентричности, на первом месте Меркурий. Для сравнения эксцентриситет орбиты Земли равен 0,017.

При нахождении планеты в ближайшей к Солнцу точке — перигелии, радиус орбиты составляет 206,7 миллиона километров, при нахождении на максимальном расстоянии от Солнца – афелии, радиус увеличивается до 249,2 миллиона километров. Из-за разницы расстояний меняется количество поступающей на планету солнечной энергии, она составляет 20-30%, поэтому на Марсе наблюдается широкий разброс температур.

Одна из основных характеристик – это орбитальная скорость. Средняя скорость вращения вокруг Солнца равна 24,13 км/с.

Марс от Солнца на большее расстояние, чем Земля, поэтому радиус марсианской орбиты так же отличается в большую сторону. Мы уже выяснили, что марсианская траектория движения представляет собой вытянутый эллипс, поэтому её радиус не является постоянной величиной, среднее расстояние до Солнца равно 228 миллиона километров.

Каждый 26 месяцев Земля догоняет Марс по орбите. Это происходит из-за разницы в скорости движения планет (земная — 30 километров в секунду) и меньшего диаметра орбиты. В это время расстояние между планетами минимально, потому удобнее всего планировать космические миссии по изучению планеты в этот период. Это снижает затраты топлива и времени на , 6-8 месяцев, по космическим меркам это не так уж много.

Осевое вращение

Марс не ограничивается движением только по орбите, он также совершает вращение вокруг своей оси. Скорость экваториального вращения равняется 868,22 км/ч, для сравнения, на Земле она равняется 1674,4 км/час. Сутки на красной планете длятся 24 часа, если вас интересуют средние солнечный день, или 24 часа, 56 минут и 4 секунды, если принимать в расчёт сидерический день. Получается, что красная планета вращается только на 40 минут медленнее Земли.

Вращение обеспечивает на планете не только смену дня и ночи, оно также меняет форму планеты под влиянием центробежной силы, сплющивая ее с полюсов на 0,3%. Изменение формы не так заметно из-за высокой плотности планеты.

Наклон марсианской оси вращения равен 25,19°, земной – 23,5°. Смена марсианских зимне-весенних происходит благодаря наклону оси вращения и эксцентриситету орбиты. Смена зимнего и летнего сезонов на Марсе происходит в противофазе, то есть, когда в одном полушарии наступает летний период, в другом неизменно начинаются зимние холода. Но из-за формы орбиты, длительность сезонов здесь может растягиваться, а, может, уменьшаться. Так в северном полушарии лето и весна длятся 371 сол. Они наступают, когда Марс находится на участке орбиты, максимально удаленном от Солнца. Потому марсианское лето на севере долгое, но прохладное, а на юге — короткое и тёплое. На Земле времена года распределяются равномернее, так как земная орбита близка к идеальной окружности по форме. Стоит заметить, что Марс вращается вокруг оси хаотичнее, чем планеты с более массивными спутниками, что может в любой момент повлиять на длительность зимне-весенних сезонов.

Марс – одновременно 4-я планета по удаленности от Солнца и 7-я по размерам во всей Солнечной системе. Масса равна 10,7% массы Земли, линейный средний диаметр – 0,53 д. Земли, а объем – 0,15 объема нашей планеты. Свое название получила в честь древнеримского бога Марса. Из-за красного оттенка поверхности (оксид железа) планеты ее иногда называют «красной планетой». Относится к земной группе с разреженной атмосферой. Из поверхностного рельефа особенными являются вулканы, пустыни, долины, ледниковые полярные шапки и похожие на лунные ударные кратеры.

Марс окружен двумя естественными спутниками – Деймосом и Фобосом, они обладают небольшими размерами и имеют неправильную форму.

На планете есть самая высокая гора – потухший вулкан Олимп, самый крупный каньон – долина Маринер. А в 2008 году были опубликованы доказательства наличия самого большого ударного кратера. Его длина составляет 10,6 тыс. км, а ширина превышает размеры предыдущего найденного кратера в 4 раза – 8,5 тыс. км.

Аналогично Земле Марс также вращается и обладает сменой времен года, но климат планеты значительно суше и холоднее. До полета «Маринер-4» (автоматическая межпланетная станция) в 1965 году большая часть исследователей считала, что на поверхности Марса есть вода в жидком виде. Данная мысль основывалась на наблюдениях за периодическими изменениями в темных и светлых участках, в особенности касательно полярных широт, которые имели прямое сходство с континентами и морями. Длинные темные линии обусловливались некоторыми учеными как ирригационные каналы для воды. Немного позже выявили прямые доказательства того, что это оптическая иллюзия.

Вода в жидком виде отсутствует на 70% поверхности планеты из-за низкого давления. Аппарат НАСА «Феникс» нашел воду в состоянии льда в грунте Марса. А собранные геологические данные другими марсоходами позволяют выдвинуть теорию о наличии воды в прошлом планеты. Наблюдения последних годов дали ясно понять, что в некоторых местах есть гейзерная активность.

Начиная с февраля 2009 года на орбите Марса находится 3 функционально-активных космических аппарата: «Марс-экспресс», «Марс Одиссей» и «Mars Reconnaissance Orbiter». А на поверхности планеты находятся два марсохода: «Curiosity» и «Opportunity», активно исследующих геологические особенности. В неактивном стоянии находится несколько марсоходов и посадочных модулей.

Планета отлично видна невооруженным глазом и обладает видимой звездной величиной в 2,91. По яркости Марс уступает Юпитеру и Венере. Довольно интересной особенностью считается противостояние Марса, которое можно видеть каждые два года (последний раз был в 2014 году с 9 по 14 апреля). Один раз в 15 лет оранжевая планета становится самым ярким объектом в звездном ночном небе.

Орбитальные характеристики

Максимальное расстояние между нашей планетой и Марсом – 401 млн км, а минимальное – 55,76 млн км. Среднее расстояние к Солнцу – 228 млн км, а период выражения вокруг него равен 687 суткам Земли. Орбита планеты характеризуется заметным эксцентриситетом, поэтому длина до Солнца постоянно меняется от 206,6 до 249,2 миллиона километров. Наклон орбиты равен 1,85°.

Самое близкое расстояние от Марса до нашей планеты происходит в период противостояния, а именно когда планета расположена на небе в противоположном направлении по отношению к Солнцу.

По линейному размеру Марс в 2 раза меньше, чем Земля. Экваториальный радиус составляет 3396,9 км. А площадь поверхности равна площади суши нашей планеты. Хоть период вращения у Марса и больше, чем у Земли, полярный радиус на 20 км меньше экваториального. По этому поводу выдвинута теория об изменении скорости вращения планеты со временем. Период вращения составляет 24 ч. 37 мин. 22,7 сек. Средние солнечные сутки (солы) составляют 24 ч. 39 мин. 35,24 сек., что на 2,7% длиннее, чем на Земле. Марсианский год – 668,6 суток.

Красная планета вращается вокруг собственной оси под углом 25,19°. Благодаря чему обеспечивается смена времен года. Вытянутость орбиты привела к немалым различиям в их продолжительности. Северное лето на Марсе очень долгое и холодное, а южное – жаркое и короткое.

Климат и атмосфера

Температура не постоянна и обладает большой градацией. На полюсе зимой -153°С, а на экваторе в полдень +20°С. Средняя температура -50°С. Атмосфера на планете очень разрежена поскольку состоит из углекислого газа. При этом давление в 160 раз меньше земного – 6,1 мбар. А из-за большого перепада высот сильно меняется. Примерная толщина – 110 км.

Атмосфера, по данным НАСА, распределена следующим образом: углекислый газ – 95,32%; аргон – 1,6%; азот – 2,7%; аргон – 1,6%; угарный газ – 0,08%; аргон – 1,6%; остальная часть относится к другим газам.

Просвечивая атмосферу на радиоволнах 8 и 32 см АМС «Марс-4», ученые выявили ночную ионосферу с максимумом ионизации на высоте выше 110 км. При этом концентрация электронов 4,6-103 электрон/см3, а вторичный максимум повторялся на высоте 185 км. На среднем радиусе атмосферное давление составляет 636 Па. Плотность у поверхности составляет примерно 0,020 кг/м3, а общая масса ~2,5 1016 кг.

По сравнению с Землей масса атмосферы Марса сильно поднялась в течение года из-за замораживания и таяния полярных шапок (в них присутствует углекислый газ). В зимний период на полярной шапке намораживается 20-30% всей атмосферы.

В районе посадки зонда «Марс-6», Эритрейское море, было зафиксировано давление 6,1 мбар. Именно от этого уровня решено было считать высоту и глубину на планете. Согласно данным этого аппарата, тропопауза расположена примерно на 30-километровой высоте. Очень глубокая область Эллада обладает атмосферным давлением примерно в 12,4 мбар, что превышает в три раза точку воды (около 6,1 мбар), из-за чего при очень высокой температуре вода была бы в жидком состоянии. Но подобное давление приведет к закипанию и превращению воды в пар. На верхушке Олимпа, самый большой вулкан – 27 км, давление достигает отметки от 0,5 до 1 мбар.

Еще до высадки первого посадочного модуля давление измеряли благодаря радиосигналам с АМС «Маринер 4-й, 6-й, 7-й и 9-й серии». При заходе за марсианский диск и при выходе из него давление составляло примерно 6,5 мбар, что в 160 раз меньше, чем на Земле. В расположенных ниже областях показатель менялся до 12 мбар.

Климат сезонный. Угол наклона планеты к плоскости орбиты практически такой же, как и у нас – 25,1919°. На климат также влияют два фактора: больший эксцентриситет орбиты и расстояние до Солнца. Марс проходит перигелий во время середины лета в Южном полушарии и зимы в Северном. Афелий – наоборот. Поэтому климат Северного полушария сильно отличается от Южного. На Севере более мягкая зима и относительно холодное лето, а на Юге зима очень холодная, а лето жаркое. Даже вне полярных шапок в холодный период на поверхности может появляться светлый иней. «Феникс» зафиксировал снегопад, но падающие снежинки, не достигая поверхности, испарялись.

Согласно данным зонда «Марс-6», температура тропосферы в среднем достигает отметки 228 К. Последние исследования из ЦиКС показали, что на Марсе наступил процесс потепления. По некоторым размышлениям ученых выходит, что ранее климат планеты был более влажным и теплым, что сопутствовало наличию дождей и жидкой воды. В подтверждение этой гипотезы выступил результат анализа метеорита ALH 84001, продемонстрировавший температуру Марса 4 млрд года назад – 18°С.

Главная особенность циркуляции атмосферы Марса заключается в фазовых переходах углекислого газа полярных шапок, которые приводят к сильным меридиональным потокам. Моделирование общей циркуляции указывает на значительный годовой ход давления с двумя минимумами незадолго до равноденствий, что подтверждается наблюдениями «Викингом». Анализ данных выявил полугодовой и годовой циклы.

Пылевые вихри и бури

Из-за весеннего таяния полярных шапок повышается давление атмосферы, перемещаются большие массы газа в противоположное полушарие. При этом скорость дующих ветров равна 10-40 м/с. А иногда этот показатель вырастает до 100 м/с. С поверхности поднимается много пыли, провоцируя, таким образом, появление пылевых бурь. Сильные бури полностью скрывают поверхность Марса. Они также оказывают сильное воздействие на распределение атмосферной температуры планеты.

22 сентября 1971 года в светлой области южного полушария началась огромная пылевая буря. Через неделю она охватила примерно 200° по долготе. А на следующий день полностью накрыла южную полярную шапку. Она бушевала до декабря. Советские «Марс-2» и «Марс-3», прибывшие на планету в этот период, пытались заснять ее поверхность, однако из-за пыли сделать это было невозможно. В 70-х годах «Викингом» и «Спиритом» было зафиксировано множество пылевых вихрей. Они очень похожи на земные вихри, но обладают значительно высшим показателем высоты (в 50 раз).

Поверхность

Так называемые материки занимают две трети поверхности планеты, являют собой светлые области. Треть принадлежит темным участкам, именуемым морями. В основном они находятся в южном полушарии, между 10° и 40° широтами. Северное полушарие имеет только два крупных моря – Большой Сирт и Анцидалийское.

Если насчет светлых областей все относительно понятно, то темные до сих пор являются загадкой. На Марсе постоянно происходят пылевые бури, но на темные участки они никакого влияния не оказывают. Ранее считалось, что эта область покрыта растительностью. На данный момент поддерживается теория, что из-за особенности рельефа пыль отсюда легко выдувается сильными ветрами. На крупномасштабных изображениях показано, что в действительности темные области состоят из множества групп темных пятен и полос, имеющих прямое отношение к кратерам, холмам и другим ветровым препятствиям. Скорее всего, долговременные и сезонные изменения связаны с постоянной разницей соотношения покрытых темным и светлым веществом участков поверхности. Полушария планеты имеют сильные отличия по характеру поверхности. Южное полушарие обладает поверхностью на 1-2 км над средним уровнем. Оно очень сильно усеяно кратерами, тем самым напоминая поверхность лунных материков. Северная часть расположена ниже среднего уровня и характеризуется малым количеством кратеров. Большую часть территории занимают гладкие равнины. Подобное различие до сих пор не имеет точного определения. Их граница обусловлена по большому кругу с экваториальным наклоном в 30°. Вдоль нее находятся самые эродированные участки поверхности Марса.

На данный момент установлены две возможные гипотезы возникновения подобной асимметрии. Первая касается раннего геологического этапа, на котором литосферные плиты просто «съехались» в одно полушарие и «застыли». Вторая гипотеза относится к столкновению Марса с другим космическим телом, размер которого равен диаметру планеты Плутон.

Количество кратеров на юге предполагает большую древность поверхности – 3-4 млрд лет. По типу выделяются несколько кратеров: с плоским дном большие кратеры, молодые небольшие чашеобразные кратеры, окруженные валом (чем схожи на лунные) и возвышенные. Два последних типа кратеров довольно-таки уникальны для Марса. С валом образовывались в тех местах, где текли жидкие выбросы, в местах, где покрывало выбросов защищало поверхность от эрозии, образовались возвышенные кратеры. Самым крупным ударным кратером считается равнина Эланда, в поперечине 2100 км.

В тех местах, где присутствует хаотичность ландшафта, поверхность испытала сжатия больших участков и разломы, а иногда и затопление жидкой лавой. В основном такие ландшафты расположены возле истоков прорезанных водой больших каналов. Одна из самых популярных теорий их образования является быстрое таяние подповерхностного льда.

Северное полушарие, помимо больших вулканических равнин, обладает двумя областями крупных вулканов – Элизий и Фарсида. Первая является шестикилометровой возвышенностью над средним уровнем с комплектом из трех вулканов: гора Элизий, купола Гекаты и Альбор. Вторая – это обширная вулканическая равнина (2000 км), достигающая отметки в 10 км над средним уровнем.

Полярные шапки и лед

Изменчивость внешнего вида Марса довольно высока и зависит от времени года. Первое, что меняется – это полярные шапки. Постоянно уменьшаясь и разрастаясь, они создают сезонные атмосферные явления на поверхности планеты. В максимуме расстояние может достигать 50° широты с диаметром в 1000 км. Весной полярная шапка одного из полушарий отступает, тем самым заставляя детали поверхности темнеть.

Южная и Северная полярные шапки состоят из углекислого газа и водяного льда. Спутник «Марс Экспресс» передал данные, согласно которым толщина шапок может достигать отметки в 3,7 км. «Марс Одиссей» на южной полярной шапке обнаружил действующие гейзеры.

На планете находится множество геологических образований, которые сильно напоминают водную эрозию, а именно высохшие русла рек. Одна из гипотез гласит, что эти русла сформировались в результате катастрофических кратковременных событий и не относятся к доказательствам существования речной системы. Но, согласно последним данным, реки текли на протяжении геологически значимых частей времени. Непосредственно найдены инвертированные русла. Помимо этого, присутствуют свидетельства передвижения русел в дельте реки при долгом поднятии поверхности.

В кратере Эберсвальде, юго-западное полушарие, находится самая длинная дельта реки – 115 км. Марсоходы НАСА «Оппортьюнити» и «Спирит» выявили наличие воды в прошлом, а аппарат «Феникс» нашел залежи льда в грунте. Помимо этого, обнаружены темные полосы, свидетельствующие о появлении соленой воды в жидком виде на поверхности. Их появление характеризуется в послелетний период. А к зиме все исчезает. Специалисты НАСА 28 сентября 2012 года заявили о следах пересохшего водного потока. Данное заявление было объявлено после получения фотографий с марсохода «Кьюриосити».

Грунт

Посадочные аппараты определили неодинаковый элементный состав марсианской почвы. Основа – кремнезем, содержащий примеси гидратов оксидов железа, из-за чего у Марса красноватый оттенок. Также обнаружены примеси серы, кальция, натрия, алюминия и магния. Согласно данным зонда «Феникс», соотношение рН марсианской почвы близко к земному, что теоретически позволило бы выращивать растения.

В прошлом на Марсе происходили движения литосферных плит, что подтверждается некоторыми особенностями магнитного поля и расположением вулканов. На данный момент большинство наблюдателей уверены, что такое движение отсутствует из-за большого размера и длительного существования вулканов. Возможно, на Марсе присутствует слабая тектоническая активность, в результате приводящая к появлению пологих каньонов.

Состав грунта

Жизнь на Марсе

Научные гипотезы о жизни на Марсе существуют давно. В атмосфере был найден метан благодаря наблюдениям аппарата «Марс Экспресс». Марсоход «Curiosity» обнаружил всплеск метана в атмосфере планеты и зафиксировал органические молекулы из скалы Камберленд. Условия Марса таковы, что подобный газ быстро разлагается, что свидетельствует о наличии постоянного источника. Их может быть несколько – геологическая активность или жизнедеятельность бактерий. Первый случай маловероятен из-за отсутствия действующих вулканов, а вот второй более интересен. Анализ некоторых метеоритов марсианского происхождения показал образования, похожие на простейшие бактерии. Один из этих метеоритов (ALH 84001) нашли в Антарктиде в 1984 году.

В декабре 2012 года марсоход «Curiosity» передал данные о наличии органических веществ и перхлоратов. Также были выявлены водяные пары. Интересный факт заключается в том, что марсоход опустился на дно высохшего озера.

Определенные анализы и исследования подтверждают, что ранее Марс был лучше приспособлен для жизни. Программа «Викинг» в 70-х годах проводила ряд экспериментов, направленных на обнаружение микроорганизмов. Результат был положительным. До сих пор ведутся ярые споры на этот счет.