Поверхность марса

СОДЕРЖАНИЕ

Навигация

Физические характеристики Марса

Знаменитый красный цвет Марса обусловлен рыхлой пылью богатой железом, покрывающей всю поверхность планеты, если сделать некоторые допущения, то без органических материалов, через миллионы лет, почва нашей планеты выглядела бы примерно также.

Сейчас на Марсе так холодно, что вода не может существовать на его поверхности в жидком состоянии, однако судя по пробам грунта, раньше здесь было значительно теплее, и на поверхностности планеты  текли реки. Во всяком случае высохшие к настоящему моменту русла марсианских рек, говоря о их не маленьких размерах – до 100 км в ширину и до 2000 км в длину. Не плохо для планеты, чей размер составляет что-то около половины размера Земли, а масса меньше в 10 раз!

Типичный пейзаж Марса – плоские равнины и низменности. У марса нет тектоники плит, соответственно разнообразному пейзажу на его поверхности взяться неоткуда. Северное полушарие планеты по средней высоте, несколько ниже южного. Предполагается, что когда-то большую часть этих северных низменностей планеты, занимал марсианский океан.

Количество кратеров на Марсе резко меняется в зависимости от места. Большая часть поверхности южного полушария планеты имеет много кратеров,  среди которых особенно выделяется Эллада, шириной в 2300 км, в то время как в северном полушарии моложе и поэтому имеет меньше кратеров. Вообще, в плане размеров – Марс планета контрастов. Нарочно не придумаешь, чтобы именно на планете почти целиком покрытой равнинами, находились бы одновременно и самый высокий вулкан в солнечной системе (Гора Олимп, 27 км!) и самая протяженная система каньонов (Долина Марине, 4000 км!).

Некоторые кратеры имеют необычные “подтеки” вокруг них, напоминающих застывшую грязь. Теоретически, это может означать, что под поверхностью Марса и сейчас очень много воды в виде льда, которая разогревается и выплескивается на поверхность при мощном ударе.

Оба полюса планеты покрыты снеговыми шапками, правда снег здесь не совсем обычный – это конденсат углекислого газа (“сухой лед”), замерзающий и выпадающий в виде осадков. Однако под слоем газа скрывается и привычный водяной лед. В летний период северная снеговая шапка Марса может стаивать совсем, южная никогда на растаивает полностью.

Некоторые вулканы имеют несколько кратеров, что предполагает, что они недавно прорезались, в результате чего лава, прикрывая старые кратеры.

Вулканы Марса – одно из «чудес» солнечной системы. Они такие огромные потому, что расплавленной породе удается найти выход на поверхность планеты, только в нескольких точках

«Мы были на волоске»: рассекречены данные о подготовке к третьей мировой

Начало моторизации

К началу ХХ века механизация применялась лишь в военно-дорожном строительстве, где главным подрядчиком выступало МПС. Первые самоходные паровые катки поступили в МПС ещё во второй половине XIX века. К 1990 году их поставляли Simeon & Porter, Aveling & Porter, Fowler, Marshall, «Альбарэ». Затем парк пополнился машинами Механических заводов «Ф. Сан Галли», Брянского машиностроительного завода, варшавской фирмы «Братья Гейслер, Окольский и Пачкэ», Коломенского машиностроительного завода, Механического и чугунолитейного завода «А. Вечерек» в Белостоке и Воткинского казённого завода. Параллельно артиллерийские части русской армии активно снабжали паровыми рутьерами и тракторами.

Как только автомобили стали неотъемлемым техническим средством вооружённых сил, колёсную технику начали привлекать и в инженерном деле. Во время III Международной автомобильной выставки в мае 1910 г. Главное инженерное управление Русской императорской армии испытало на шоссе между Петербургом и Москвой 16 грузовых автомобилей и 2 трактора с прицепными тележками. Выводы комиссии по использованию механического транспорта для перевозки тяжёлых грузов были положительными. Однако масштабное оснащение инженерных частей автомобилями началось лишь в 1914 г., и использовались они в основном для перевозки стройматериалов.

К 1917 г. в части моторизации войск и машинизации Российская армия выглядела вполне достойно среди ведущих держав. Более того, в Первой мировой войне инженерные части Австро-Венгрии и Германии на фоне оснащения Антанты выглядели более чем скромно.

Такая универсальная «Газель»

Русла «рек» и другие особенности

Дельта высохшей реки в кратере Эберсвальде (фото Mars Global Surveyor).

Микроскопическое фото конкреции гематита размером 1,3 см в марсианском грунте, снятое марсоходом «Оппортьюнити» 2 марта 2004 года, что свидетельствует о присутствии в геологическом прошлом воды в жидком состоянии.

Т. н. «чёрная дыра» (колодец) диаметром более 150 м на поверхности Марса. Видна часть боковой стенки. Склон горы Арсия (фото «Марсианского разведывательного спутника»).

Основная статья: Гидросфера Марса

На Марсе имеется множество геологических образований, напоминающих водную эрозию, в частности, высохшие русла рек. Согласно одной из гипотез, эти русла могли сформироваться в результате кратковременных катастрофических событий и не являются доказательством длительного существования речной системы. Однако последние данные свидетельствуют о том, что реки текли в течение геологически значимых промежутков времени. В частности, обнаружены инвертированные русла (то есть русла, приподнятые над окружающей местностью). На Земле подобные образования формируются благодаря длительному накоплению плотных донных отложений с последующим высыханием и выветриванием окружающих пород. Кроме того, есть свидетельства смещения русел в дельте реки при постепенном поднятии поверхности.

В юго-западном полушарии, в кратере Эберсвальде обнаружена дельта реки площадью около 115 км². Намывшая дельту река имела в длину более 60 км.

Данные марсоходов НАСА «Спирит» и «Оппортьюнити» свидетельствуют также о наличии воды в прошлом (найдены минералы, которые могли образоваться только в результате длительного воздействия воды). Аппарат «Феникс» обнаружил залежи льда непосредственно в грунте.

Кроме того, обнаружены тёмные полосы на склонах холмов, свидетельствующие о появлении жидкой солёной воды на поверхности в наше время. Они появляются вскоре после наступления летнего периода и исчезают к зиме, «обтекают» различные препятствия, сливаются и расходятся. «Сложно представить, что подобные структуры могли сформироваться не из потоков жидкости, а из чего-то иного», — заявил сотрудник НАСА Ричард Зурек.

28 сентября 2012 года на Марсе обнаружены следы пересохшего водного потока. Об этом объявили специалисты американского космического агентства НАСА после изучения фотографий, полученных с марсохода «Кьюриосити», на тот момент работавшего на планете лишь семь недель. Речь идёт о фотографиях камней, которые, по мнению учёных, явно подвергались воздействию воды.

На вулканической возвышенности Фарсида обнаружено несколько необычных глубоких колодцев. Судя по снимку аппарата «Марсианский разведывательный спутник», сделанному в 2007 году, один из них имеет диаметр 150 метров, а освещённая часть стенки уходит в глубину не менее чем на 178 метров. Высказана гипотеза о вулканическом происхождении этих образований.

На Марсе имеется необычный регион — Лабиринт Ночи, представляющий собой систему пересекающихся каньонов. Их образование не было связано с водной эрозией, и вероятная причина появления — тектоническая активность. Над Лабиринтом Ночи образуются облака, которые могут довольно точно копировать его структуру.

Роль инженерных войск в мирное время

Примечания

Особенности температуры Марса

Измерения температуры Марса начались относительно давно. Все началось с измерений Лампланда в 1922 году. Тогда измерения говорили о том, что средняя температура на Марсе равна -28º С. Позднее, в 50-х и 60-х годах были накоплены некоторые знания о температурном режиме планеты, которые проводились с 20-х годов по 60-е года. Из этих измерений получается, что днем на экваторе планеты температура может доходить до +27º C, но уже к вечеру она упадет до нуля, а к утру становится -50º С. Температура на полюсах колеблется от +10º С, во время полярного дня, и до весьма низких температур, во время полярной ночи.

Газ — метан

Атмосфера Марса

Для многих Марс — это холодный мир, носящий красную окраску поверхности, однако когда на его поверхности был найден метан, мнение многих изменилось.

Почему метан присутствует в марсианской атмосфере? Этому может быть только два объяснения: биологическое и геологическое. В первую причину хочется верить довольно многим людям, однако вероятность возникновения жизни на Марсе ничтожно мала. Вторая —  вулканизм. Карты со спутников показывают, что вулканических скоплений на планете не так уж много. Самым большим считается плато «Tharsis», которое дало жизнь четырем вулканам, одним из которых является «Олимп».

Если ближе посмотреть на плато «Tharsis», справа можно увидеть «Лабиринт ночи» и три горы в самом центре: Арсия, Павлина, Аскрийская. Программа «3d карты Марса» позволяет приблизиться к этим горам и совершить путешествие возле их подножий, всего лишь кликнув один раз по кнопке мышки.

Газ метан склонен быстро разрушаться по воздействием солнечных лучей и ветра, поэтому логично заключить, что источники выброса метана должны быть постоянно активными. Созданная карта Марса, не позволяет с большой точностью передать расположение всех источников метана, но эту проблему решит запущенный на поверхность зонд  «Mangalyaan», цель которого — собрать точные данные.

Метан находится под пристальным изучением астробиологов, так как общеизвестно, что большую часть этого газа, на Земле производят микроскопические организмы. Да и к тому же красный цвет планеты, от части обусловлен высвобождением метана.

Долина Маринера (Valles Marineris)

Долина Маринера — группа каньонов, в несколько раз превышающая по размерам Большой каньон, расположенный в США.

История открытия

Долина была обнаружена в 1971-1972 гг. во время экспедиции на космическом аппарате «Маринер-9». В честь него каньон и получил свое название.

Маринера делится на несколько зон:

• лабиринт Ночи;
• каньон Титона;
• каньон Ио;
• каньон Копрат;
• каньон Кандор;
• каньон Эос;
• каньон Ганг;
• каньон Капри.

Долина Маринера достигает 4500 км в длину, 200 км в ширину и 11 км в глубину. Credit: Mars Express/dlr.de.

Размеры долины

Протяженность долины составляет около 4500 км, что равно 1/4 окружности Марса.

Ширина каньона равна 200 км, а глубина доходит до 11 км.

Марс

Есть ли жизнь на Марсе?

Ученые считают, что Марс имеет три основные составляющие необходимые для жизни:

1. химические элементы, такие, как углерод, водород, кислород и азот, при помощи которых образуются органические элементы;
2. источник энергии, который могут использовать живые организмы;
3. вода в жидком виде.

Исследователи предполагают: если когда-то на Марсе была жизнь, значит живые организмы могут существовать и сегодня. В доказательство они приводят следующие доводы: основные необходимые для жизни химические элементы, вероятно, присутствовали на планете на протяжении всей ее истории. Источником энергии могло служить солнце, а также внутренняя энергия самой планеты. Вода в жидком виде тоже могла существовать, раз на поверхности Марса обнаружены каналы, рвы и огромное количество льда, высотой более 1 м. Следовательно, вода и сейчас может существовать в жидком виде под поверхностью планеты. А это доказывает возможность существования жизни на планете.

В 1996 году, ученые во главе с Дэвидом С.Маккейном сообщили, что нашли доказательства существования микроскопической жизни на Марсе. Их доказательства подтверждались метеоритом, который упал на Землю с Марса. Доказательства это группы ученных включали в себя сложные органические молекулы, зерна минерала магнетита, которые могут образовываться в рамках некоторых видов бактерий, и крошечные соединения, которые напоминают окаменелые микробы. Однако выводы ученых весьма противоречивы. Но до сих пор нет общих научных соглашений о том, что на Марсе никогда не было жизни.

Состав и структура Марса — объяснение для детей

Состав атмосферы (по объему): 95.32% двуокиси углерода, 2.7% азота, 1.6% аргона, 0.13% кислорода, 0.08% моноксида углерода, а также незначительное количество неона, вода, криптона, окиси азота, водород-дейтерий-кислорода и ксенона.

Магнитное поле Марса: сейчас его нет в глобальном масштабе. Но есть области, которые в 10 раз сильнее намагничены, чем земные (это остатки древнего магнитного поля).

Химический состав: твердое ядро, богатое железом, серой и никелем. Мантия может быть похожа на земную, потому что состоит из перидотита (кремний, железо, кислород и магний). Кора по большей части сделана из вулканического базальта, который также присутствует на Земле и Луне.

Внутренняя структура: ученые считают, что ядро достигает 3000-4000 км в диаметре и 5400-7200 км в ширину. Кора – 50 км.

Из чего состоит атмосфера Марса?

Ныне климат Марса суров и отвергает даже возможность обитания здесь живых существ. Марсианская погода формируется множеством факторов, среди которых цикличный рост и таяние ледяных шапок, водяные пары в атмосфере и сезонные пылевых бури. Порой, гигантские пылевые бури охватывают сразу всю планету и могут длиться месяцами, окрашивая небо в густой красный цвет.

Атмосфера Марса примерно в 100 раз тоньше, чем у Земли, а на 95 процентов состоит углекислого газа. Точный состав марсианской атмосферы таков:

• Углекислый газ: 95,32 %
• Азот: 2,7 %
• Аргон: 1,6 %
• Кислород: 0,13 %
• Окись углерода: 0,08 %

Кроме того, в незначительных количествах встречаются: вода, оксиды азота, неон, тяжелый водород, криптон и ксенон.

Как возникла атмосфера Марса? Так же, как и на Земле — в результате дегазации — выхода газов из недр планеты. Однако сила тяжести на Марсе значительно меньше, чем на Земле, поэтому большая часть газов улетучивается в мировое пространство, и лишь незначительная их часть способна удержаться вокруг планеты.

Вулканизм

Во- первых из марсианской почвы — анализ Chemin показывает полевой шпат , пироксены , оливин и более ( Любопытство ровер в « Rocknest », 17 октября 2012 года ).

Вулканические структуры и формы рельефа покрывают значительную часть поверхности Марса. Самые заметные вулканы Марса расположены в Фарсиде и Элизиуме . Геологи считают, что одна из причин, по которой вулканы на Марсе смогли вырасти настолько большими, заключается в том, что на Марсе меньше тектонических границ по сравнению с Землей. Лава из стационарной горячей точки могла накапливаться в одном месте на поверхности в течение многих сотен миллионов лет.

Ученые никогда не фиксировали активного извержения вулкана на поверхности Марса. Поиски тепловых сигнатур и изменений поверхности в течение последнего десятилетия не дали доказательств активного вулканизма.

17 октября 2012 года Любопытство ровера на планете Марс в « Rocknest » выполнил первую на марсианской почвы . Результаты анализатора CheMin марсохода выявили присутствие нескольких минералов, включая полевой шпат , пироксены и оливин , и предположили, что марсианская почва в образце была похожа на «выветренную базальтовую почву » гавайских вулканов . В июле 2015 года тот же марсоход обнаружил тридимит в образце породы из кратера Гейла, что привело ученых к выводу, что кремнистый вулканизм мог играть гораздо более важную роль в вулканической истории планеты, чем считалось ранее.

Общие сведения о Марсе

Располагается на четвёртом месте от Солнца. Планета имеет красный цвет. По этой причине Марс и получил своё современное название – в честь древнеримского бога войны. Космический корабль, запущенный с Земли, долетит до планеты от 9 месяцев до 3 лет (в зависимости от расположения планет). Марс — это наиболее изученная планета из всех существующих. Она представляет собой холодную и безжизненную пустыню. Рельеф планеты неравномерен: в южном полушарии находится много возвышенностей, северное более равнинное. Самыми высокими местами являются плато Форсида (высота – 6 км). На нём находится три вулкана. Другая возвышенность называется Элизией. Форсида граничит с двумя районами: на западе — с Амазонией, на востоке — с трогом Хриса. Марс имеет свою систему каньонов под названием долины Маринер. Другими низменностями являются равнины Аргир и Эллада.

Учебные заведения

Методы изучения

• Данные исследования марсианских метеоритов.
• Исследование с помощью космических аппаратов — орбитальных и марсоходов — на различных частотах. Прежде всего это измерение плотности и планеты, дающего информацию о наличии у планеты плотного ядра. Сюда относятся всевозможные спектроскопические исследования, а также измерение гравитационного и магнитного поля.
• Лабораторное моделирование условий, имитирующих существующие внутри Марса.
• Наиболее эффективный метод — сейсмологические исследования — на настоящий момент недоступен. Ожидаемый прогресс в этой области связан с будущей миссией InSight.

Что ещё у нас есть про Марс?

Поиск оазиса с водой на Марсе

В 1971 году Маринер-9 первым расположился на орбите чужого мира. Его снимки демонстрировали русла и каньоны, по которым в прошлом текла вода. Кадры с Викинга также говорили в пользу водной теории.

В начале 90-х гг. мы были завалены информацией о Марсе, присланной от НАСА и ЕКА. Некоторые аппараты наткнулись на минералы, подповерхностный лед и даже горячие источники.

Кратеры влияют на внутреннюю часть планеты. Оказывается, водная циркуляция проходила на глубине в несколько километров примерно 3.7 млрд. лет назад. Больше информации удалось добыть при посадке роверов.

Одна из стоек Феникса, снятая роботом. Кажется, будто два сфероида сливаются. Полагают, что они могут быть жидкой водой

Зонды не только изучали породу, но и проводили различные эксперименты. В 2008 году Феникс заметил осколки яркого материала, которые пропали через 4 дня. Также он отследил водяной пар в образце.

Водные следы в скале нашли Spirit и Opportunity. Последний приземлился в 2012 году и путешествовал по древней территории, когда изучил ряд интересных камней. Но сама планета – не единственное поле изучения марсианской воды. Остаются также и метеориты, которые прилетали к нам с Красной планеты.

Сила тяжести

Магнитное поле

Существование магнитного поля Марса подтверждено относительно недавно. Магнитное поле довольно слабо. Планета постоянно испытывает воздействие солнечного излучения и ветра. Данный фактор и стал причиной отсутствия на Марсе жизни. Современное магнитное поле представляет собой остаток древних магнитных полей. Но полосы поля могут покрывать большое расстояние. Солнечное излучение воздействует на Марс с силой, в 2,5 раза больше, чем на Землю. Вода в её жидком виде не может присутствовать на планете.
Около 4 млрд. лет назад Марс обладал магнитным полем, подобным земному. Оно существовало довольно непродолжительный срок, а затем исчезло.

Существует несколько теорий, объясняющих причины исчезновения магнитного поля:
• Охлаждение ядра из-за которого динамо-машина планеты прекратила свою работу.
• Большой астероид, который изначально вращался на орбите. Он поддерживал существование магнитного поля планеты, пока не упал на неё. Исчезновение астероида послужило причиной утраты магнитного поля.
• Магнитное поле является результатом обогащение коры железом. Таким образом, на данный момент мы наблюдаем эффект остаточного магнетизма. Либо же магнитное поле в настоящее время переходит через нулевое значение.

Сутки длятся 24 часа 37 минут. Ось вращения имеет угол наклона, почти такой же, как и у Земли. Времена года сменяют друг друга почти также, как и на Земле. Климатические пояса также схожи с земными. Марс находится на большем расстоянии от Солнца, чем Земля. Поэтому год длится 687 суток. На южном полушарии лето проходит быстро, зима же длится долго. На северном картина другая – быстрое лето и короткая зима.

Пылевые бури на Марсе

Хотя атмосфера планеты Марс и несравнима по плотности с земной, там дует ветер и случаются пылевые бури, да не чета нашим. Они могут захватывать большую часть планеты. Например, последняя пылевая буря была летом 2018 года, длилась несколько месяцев, и помешала наблюдать детали на планете во время Великого противостояния 27 июля.

Ветер, дующий на Марсе, может достигать скорости до 100 м/с. Он поднимает огромное количество пыли и песка, и переносит их на огромные расстояния. Из-за таких бурь весь диск планеты становится размытым, и никаких деталей на нём не видно. Длиться они могут месяцами.

Пылевые вихри на Марсе. Вдали видна долина Маринер.

Случаются на Марсе и пыльные вихри, похожие на земные. Но они гораздо больше и выше, в десятки раз.

«Никто, кроме нас»

Advertise

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.

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 1023 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.

Спутники Марса

Марс сопровождают два маленьких спутника — Фобос и Деймос (сыновья бога Ареса), которых назвал и открыл в 1877 году американский астроном Асаф Холл. Оба спутника имеют неправильную форму. Наибольший диаметр Фобоса составляет приблизительно 27 км, Деймоса — 15 км.

Спутники имеют большое количество кратеров, большинство из которых были образованы в результате ударов метеоритов. Помимо этого Фобос имеет множество канавок — трещин, которые могли образоваться при столкновении спутника с крупным астероидом.

Ученым до сих пор не известно, каким образом и где были сформированы эти спутники. Предполагают, что они были образованы во время формирования планеты Марс. По другой версии спутники раньше были астероидами, летающими вблизи Марса, а гравитационная сила планеты вытянула их на свою орбиту. Доказательством последнего является то, что оба спутника имеют темно-серый цвет, который похож на цвет некоторых видов астероидов.

Литература