Марс

Пылевые бури на Марсе

Хотя атмосфера планеты Марс несравнима по плотности с атмосферой Земли, там дует ветер и случаются пыльные бури, но не такие, как у нас. Они могут захватить большую часть планеты. Например, последняя пыльная буря произошла летом 2018 года, длилась несколько месяцев и помешала наблюдению подробностей о планете во время Великого противостояния 27 июля.

Ветер на Марсе может достигать скорости до 100 м / с. Он поднимает огромное количество пыли и песка и разносит их на большие расстояния. Из-за таких штормов весь диск планеты становится размытым и на нем не видно деталей. Они могут длиться месяцами.

Пылевые турбины на Марсе. Вдали видна Маринер-Вэлли.

На Марсе также встречаются пыльные вихри земного типа. Но они намного больше и выше, в десятки раз.

Орбита и вращение

Орбита Марса примечательна по трем причинам. Во-первых, его эксцентриситет второй по величине среди всех планет, уступает только Меркурий. На такой эллиптической орбите перигелий Марса составляет 2,07 х 108 км, что намного дальше его афелия — 2,49 х 108 км.

Во-вторых, научные данные свидетельствуют о том, что такая высокая степень эксцентриситета не всегда присутствовала и, возможно, была меньше, чем у Земли в какой-то момент истории существования Марса. Ученые утверждают, что причиной этого изменения являются гравитационные силы близлежащих планет, поражающих Марс.

В-третьих, из всех планет земной группы Марс — единственная, где год длится дольше, чем на Земле. Это, конечно, связано с его орбитальным расстоянием от Солнца. Один марсианский год равен почти 686 земным дням. Марсианский день длится примерно 24 часа 40 минут — это время, за которое планета совершает один полный оборот вокруг своей оси.

Еще одно примечательное сходство планеты с Землей — наклон ее оси, составляющий примерно 25 °. Эта особенность указывает на то, что сезоны на Красной планете сменяют друг друга, как и на Земле. Однако полушария Марса испытывают совершенно разные температурные режимы, отличные от земных, для каждого сезона. Это все еще связано с большим эксцентриситетом орбиты планеты.

Почему Марс красный?

Почему именно Марс называют красной планетой. Дело в том, что цвет поверхности сопоставим с цветом ржавчины. Многие камни и метеориты на планете содержат железо, которое при окислении приобретает красноватый оттенок почти так же, как металл ржавеет на земле.
Это становится очевидным, если посмотреть на данные, полученные от марсоходов. В ходе исследований было обнаружено, что поверхность планеты рядом с нами на самом деле преимущественно красного цвета. Продукт окисления железа, маггемит, напоминающий ржавчину, действует как вещество, придающее почве и атмосфере красный оттенок.

Вещество придает почве особый малиновый оттенок, из-за чего вопрос о том, какая планета в Солнечной системе красная, не возникает — под это описание подходит только Марс.

Интересные факты о Марсе для детей

1. Размер красной планеты весьма мал

Размер

Можно подумать, что он является близнецом Земли, но его диаметр всего лишь около половины диаметра Земли, — 6800 км в поперечнике.

Масса

Общая масса составляет около 10% массы Земли. Сила тяжести на поверхности — 37%, от Земной.

3. Объём и плотность

Объем и плотность

Научные факты про Марс говорят, что средняя его плотность равна 3,94 грамма на кубический сантиметр (г/см3). Для сравнения, плотность Земли составляет 5,52 г/см3. Одна из причин низкой плотности, по сравнению с Землей, в том, что он имеет только 10% от массы Земли.

4. Строение планеты

Внутренняя структура

Марс по строению похож на Землю, он также имеет ядро, которое в основном состоит из железа и серы, мантии, состоящей из силикатов и коры, сделанной из базальта с примесями оксида железа, которая дает планете характерный красноватый оттенок.

Его ядро, как и Земное, состоит из основного компонента — железа. На этом сходство заканчивается. Ядро Земли расплавлено и находится в постоянном движении. Внутреннее ядро вращается в противоположном направлении, в отличие от внешнего. Это взаимодействие создает магнитное поле, которое защищает нашу поверхность от солнечной радиации.

Марсианское ядро

Является твердым и не вращается. Считается, что оно имеет размер около 2960 км в диаметре. Планета не имеет магнитного поля из-за чего постоянно подвергается солнечному излучению.

Мантия

Мантия покрывает ядро. У планеты нет движения тектонических плит, поэтому поверхность не меняется и углерод не удаляется из атмосферы. Мантия считается довольно мягкой.

Земная кора образовалась в результате вулканической деятельности миллиарды лет назад. Ее размер колеблется между 50 и 125 км. Большая часть поверхности Марса покрыта порошком из оксида железа. Учитывая легкость пыли и высокую скорость ветра на Марсе, его поверхность постоянно подвергается изменению в относительно короткие сроки.

5. Орбита

Расстояние до Солнца

Орбита Марса по эксцентричности занимает второе место в Солнечной системе. Только орбита Меркурия имеет больший эксцентриситет. В перигелии он находится на расстоянии 206,6 млн. км от Солнца, а в афелии 249,2 млн. км. Среднее расстояние от него до Солнца (так называемая большая полуось) равна 228 млн. км. На один оборот у Марса уходит 687 земных дней. Расстояние до Солнца изменяется в зависимости от гравитационного влияния других планет, а эксцентриситет может измениться с течением времени. Совсем недавно, примерно 1,350 млн. лет назад он имел почти круговую орбиту.

6. Ось вращения и сезоны

Продолжительность года и сезоны

Марс, как и все планеты Солнечной системы, имеет наклон оси, составляющий около 25,19 градусов. Этот наклон, похож на Земной, так что у него есть сезоны. Марсианские сезоны дольше Земных, потому что год на нем почти вдвое длиннее земного года. Резко меняющееся расстояние между Марсом в афелии и перигелии означает, что его сезоны не сбалансированы.

7. Движение по орбите

Легче всего наблюдать Марс, когда он находится в оппозиции — ближайшей к нам точке своей орбиты. Расстояние, во время сближения, колеблется от 54 до 103 млн. км в связи с их положением планет на своих орбитах. Последняя оппозиция была 3 марта 2012.

8. Атмосфера

Атмосфера

Воздух на Марсе смертелен для человека. Размер его атмосферы всего лишь 1% от Земной. Он состоит из 95% двуокиси углерода, 3% азота, 1,6% аргона, и следовых количеств кислорода, водяного пара и других газов.

9. Температура

Температура

Марс это мир экстремальных погодных условий. В целом, там очень холодно, средняя температура поверхности около -47 °C. В течение лета, близ экватора, температура может достигать 20 °C в течение дня, но падать до -90 °С ночью. Это 110 ° градусов разницы температур создают ветра, которые достигают скорости торнадо. После того как начинаются эти ветры, в воздух поднимается пыль из оксида железа, которая охватывает всю планету.

10. Ваш вес

Вес

Сила притяжения на Марсе составляет всего 38% от Земного эталона, поэтому если на Земле вы весите 100 кг, то на Марсе весы покажут 38 кг!

Коротко про Марс

Как видите, планета Марс для детей, представляет собой целую сокровищницу загадок и интересных открытий!

Post Scriptum

Отметим некоторые моменты, которые в статье подробно не расписывали, но они важны. У Марса нет стабильного магнитного поля, а атмосфера очень разреженная. Это значит, что марсианская поверхность не защищена от вредоносного излучения.

Атмосфера Марса очень тонкая, основные ее компоненты:

— 95,97% углекислый газ;

— 1,93% аргон;

— 1,89% азот;

— 0,146% кислород;

— менее 0,1% — это оксид углерода, оксид азота, оксид водорода, ксенон и другие газы.

Фото: NASA / марсоход Curiosity

Как видите, газовая оболочка Марса для той формы жизни, что нам известна, не пригодна.

На сентябрь 2021 года на марсианской орбите находится 8 космических зондов:

— Mars Odyssey;

— Mars Express;

— Mars Reconnaissance Orbiter;

— MAVEN;

— Mars Orbiter Mission;

— ExoMars Trace Gas Orbiter;

— Hope;

— Tianwen-1.

На поверхности находится 6 роботов:

— Curiosity;

— Perseverance;

— посадочный аппарат InSight;

— беспилотный вертолет Ingenuity;

— посадочный модуль Tianwen-1;

— марсоход Zhurong.

Материал с нашего канала.

Читайте нас в соцсетях: , , Telegram

Смотрите нас на youtube. Следите за всем новым и интересным из мира науки на нашей страничке в Google Новости, читайте наши материалы, не опубликованные на сайте

Как увидеть Марс на небе

Марс – одно из небесных тел, которое можно увидеть с Земли невооруженным глазом. Это возможно благодаря его яркости, но не размеру. В Солнечной системе меньше Красной планеты только Меркурий

Так, чтобы рассчитать, как найти Красную планету на ночном небе, нужно обратить внимание на время года, движение планеты и положение в созвездии

Существует период, когда увидеть Марс становится проще – так называемое противостояние. В это время Красная планета проходит перигелий своей орбиты и вступает в противостояние с Землей относительно ее положения. Это случается не чаще, чем один раз в 16 лет и продолжается около двух недель или меньше. Тогда красная планета хорошо видна, цвет планеты становится не красным, а оранжевым. Более ярким небесным телом является Луна (нет смысла сравнивать подобное временное явление с постоянным светом Солнца). Следующее противостояние, когда Марс с Земли станет особенно заметен, ожидается в октябре 2020 года.

В каком созвездии располагается Марс, сказать обобщенно нельзя. Можно только очертить конкретный период, когда он будет виден в определенном участке на небосводе. Конец 2018 года Красная планета встретит в созвездии Рыб. В процессе путешествия звездным небом блеск и видимый угловой диаметр красной планеты меняется. Ранее у неопытных астрономов-любителей даже возникали идеи, что Марс уничтожен, когда данная планета исчезала с небосклона (в действительности — перемещалась дальше). Подобные заявления только подогревают споры о том, что скрывает НАСА о Марсе.

Спутники Марса

Если бы гипотетический путешественник посетил Марс, в ночном небе он наблюдал бы не одну луну, а две. Марсианские спутники в 1877 году открыл американский астроном Асаф Холл, чуть позже их назовут в честь древнегреческих богов, олицетворявших страх — Фобос, и ужас — Деймос.

Фото: NASA/Wikimedia Commons / Фобос

Оба спутника Марса гораздо меньше нашей Луны: диаметр Фобоса 22,5 км, Деймоса — около 12,4 км. Их форма не сферическая, как у Луны, а близкая к эллипсоиду, это натолкнуло ученых на мысль, что Фобос и Деймос — остатки расколовшегося крупного астероида, которые захватила гравитация Красной планеты.

Фото: NASA/Wikimedia Commons / Деймос

Допустим, у нас есть возможность лицезреть эти спутники в марсианском небе, что бы мы увидели? — Как Фобос поднимается на западе и садится на востоке каждые 11 часов. Что касается Деймоса, то этот спутник совершает один оборот вокруг Марса за 30 земных часов, это значит, что он очень медленно пересекает марсианское небо, между его восходом и заходом проходит 2,7 земных дня.

Атмосфера и температура планеты Марс

Красная планета имеет тонкий атмосферный слой, который представлен с водой примесями углекислого газа (96%), аргона (1,93%), азота (1,89%) и кислорода. В нем много пыли, размер которой достигает 1,5 микрометра. Давление — 0,4-0,87 кПа.

Большое расстояние от Солнца до планеты и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Температура воздуха колеблется от -46 ° C до -143 ° C зимой и может нагреваться до 35 ° C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.

Тонкая марсианская атмосфера и красная пыльная поверхность, как видно с корабля «Викинг-1» в 1976 году

Марс примечателен активностью пыльных бурь, которые могут имитировать мини-торнадо. Они образуются за счет солнечного нагрева, когда более теплые воздушные потоки поднимаются и образуют штормы, которые простираются на тысячи километров.

Анализы в атмосфере также обнаружили следы метана с концентрацией 30 частей на миллион. Это означает, что он освобожден от определенных территорий.

Исследования показывают, что планета способна производить до 270 тонн метана в год. Достигает атмосферного слоя и сохраняется 0,6-4 года до полного разрушения. Даже небольшое присутствие предполагает, что на планете скрывается источник газа. На рисунке ниже показана концентрация метана на Марсе.

Распространение метана в атмосфере Марса

Среди гипотез упоминается вулканическая активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан также может быть создан небиологическим процессом: серпентинизацией. Содержит воду, углекислый газ и минеральный оливин.

В 2012 году с помощью марсохода Curiosity было выполнено несколько расчетов метана. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. Но в 2014 году марсоход обнаружил 10-кратный взрыв, что указывало на локализованный выброс.

Спутники также зафиксировали присутствие аммиака, но время его разложения намного короче. Один из возможных источников — вулканическая активность.

Общие сведения о Марсе

Четвертая планета имеет следующие характеристики:

• экваториальный радиус — 3,396 тыс. км;
• полярный аналогичный параметр — 3,376 тыс. км;
• масса — 642 квинтлн. т (квинтиллион — число с 18 нулями);
• площадь поверхности — 144 млн кв. км;
• средняя плотность марсианской тверди — 3,93 г/см³;
• приблизительный возраст — 4,5 млрд лет (как и у других планет нашей системы).

Сравнительные размеры Марса и Земли

По диаметру Марс примерно в 2 раза меньше нашей планеты, но его масса равна всего около 15% от аналогичного земного параметра.

Орбита и вращение

По наклону оси (25,19°) Марс напоминает Землю, для него тоже характерна смена сезонов года. Полный оборот вокруг оси планета совершает чуть более, чем за земные 24 часа 37 минут. Этот временной период называется солом.

Вид с орбиты планеты Марс.Credit: NASA Solar System Exploration.

Строение и геологические данные

Из-за присутствия в марсианских породах оксида железа планетарная поверхность имеет характерный красный цвет. Некоторые его участки — другого оттенка (коричневого, зеленоватого, золотого). Их тон зависит от химического состава местных почв.

Марс — планета земного типа, в его тверди имеется большое количество минералов, содержащих кремний, атомарный кислород и некоторые металлы. Грунты преимущественно слабощелочные, в них много магния, натрия, калия, хлора.

Внутреннее строение Красной планеты напоминает земное:

• плотное металлическое (железо-никелевое) ядро диаметром 1700-1800 км;
• внешняя кора, простирающаяся на глубину от 50 до 125 км;
• силикатная мантия между ними, представленная сульфидом железа и некоторыми другими веществами.

Орбита Марса. Credit: Engadget RSS Feed.

Исследования и разведка Марса

Красная планета видна с Земли невооруженным глазом и потому с древних времен является объектом изучения. Первые записи о Марсе были сделаны еще древними египтянами за 1,5 тысячелетия до н. э. Они уже тогда знали о ретроградном эффекте этого небесного тела, но считали его звездой.

Первые наблюдения за планетой с помощью телескопа начались в XVII в. В 1672 г. первые измерения основных параметров Марса выполнил Дж. Кассини, его изучали Т. Браге, И. Кеплер, Х. Гюйгенс. Последний составил подробную карту марсианской поверхности, детализирована она была уже в XIX в. астрономом Дж. Скиапарелли.

Успешные миссии по изучению планеты

С полетами космических аппаратов к соседним небесным телам началось активное изучение Красной планеты, но не все миссии закончились успехом. Например, провальными оказались запуски всех 9 советских исследовательских зондов, как и американского корабля «Маринер-3». Но уже «Маринер-4», стартовавший в 1964 г., долетел до Марса. Аппарат выполнил первую масштабную фотосъемку космического тела, измерил атмосферное давление, параметры магнитного поля (которое оказалось отсутствующим) и радиационный фон.

В 1969 г. исследования продолжили станции «Маринер-6» и «Маринер-7». В 1970-х гг. в направлении Марса отправились советские аппараты «Космос-419», «Марс-2», «Марс-3». Долететь до цели и мягко приземлиться удалось только последнему, но он проработал на планете всего 14 секунд. Годом позже к планете приблизилась американская станция «Маринер-9», а еще через год — советский зонд «Марс-5». В 1975 г. стартовала миссия NASA «Викинг». Целью ее было изучение метеорологических, сейсмических, магнитных особенностей планеты.

После этого на планете и около нее побывали:

• в 2001 г. — зонд «Марс Одиссей», нашедший большие запасы водорода;
• в 2003 г. — аппарат «Марс-Экспресс», подтвердивший наличие около южного полюса планеты залежей углекислого и водного льда;
• в том же 2003 г. — марсоходы Opportunity и Spirit, изучавшие грунт и горные породы, искавшие воду и лед, определявшие минералогический состав поверхности;
• в 2012 г. марсоход Curiosity, до сих пор работающий на планете, собравший килограммы проб минералов и выполнивший большое число других исследований.

В 2014 г. местную атмосферу изучала станция MAVEN, после к ней присоединился индийский зонд «Мангальян».

Исследования Марса. Credit: NASA Solar System Exploration.

Неудачные миссии на Марс за последние 25 лет

Неудачи преследовали исследователей Красной планеты не только в 1960-х гг.:

• в 1993 г. за несколько дней до выхода на орбиту Марса ученые потеряли связь со станцией НАСА Mars Observer;
• в 1996 г. завершился неудачей старт российского корабля «Марс-8» (его второе название «Марс-96»);
• 1999 г. стал провальным для американского исследовательского зонда Climate Orbiter;
• в 2003 г. не смог закрепиться на орбите японский межпланетный аппарат Nozomi;
• в том же году попал в аварию зонд Beagle 2, работавший в рамках европейской миссии Mars Express;
• в 2011 г. на старте погибла российская межпланетная станция «Фобос-Грунт»;
• в 2016 г. Европейское космическое агентство сообщило о гибели модуля Schiaparelli, действовавшего в рамках совместной российско-европейской программы «ЭкзоМарс-2016».

Планируемые миссии на Красную планету

И официальные космические агентства, и частные компании всерьез рассматривают идею пилотируемого полета на Марс. Возможно, это случится уже в 2030-х гг.

Расстояние от нас до Красной планеты постоянно меняется, поэтому старт межпланетного корабля нужно планировать в тот момент, когда расположение планет наиболее близкое. Полет в этом случае будет продолжаться всего 160 дней. Зато с радиосвязью особых проблем не будет — в среднем всего 13,5 минут идет сигнал до Марса.

Почва Марса

С почвой красной планеты связаны загадки и тайны, некоторые из которых человечество не разгадало до сих пор.
Последнее исследование показывает, что почти вся поверхность покрыта оксидной пленкой, которая по составу похожа на ржавчину земли. Он образуется не только из продуктов окисления железа, но и из сульфатов магния и кальция, а также из железных глин и серы. Подобные почвы встречаются на земной поверхности.

Маггемит и гематит на планете

Почва красной планеты в основном состоит из оксида железа. Магнитные свойства почвы планеты объясняются наличием в ней магнитного минерала магнетита. Продуктом окисления магнетита является маггемит, магнитная модификация оксида железа, который составляет 5-8 процентов почвы красной планеты.
Маггемит не является термостойким и при нагревании до высоких температур теряет свои магнитные свойства и превращается в гематит.
В ходе исследований у марсианской горы Эолис был обнаружен трехвалентный оксид железа с кристаллической решеткой: гематит, более известный как красная железная руда. А плато меридиана усеяно гематитом в виде железных сфер. Такое открытие может помочь ученым раскрыть ранее неизвестные факты из истории красной планеты.

Поверхность пластины Меридиани покрыта гематитом сферической формы

Панорамы планеты

Впечатляюще выглядит панорама Марса, опубликованная NASA в 2012 году. Она была получена практически сразу же после успешной посадки марсохода «Кьюриосити». Высокое качество снимка не дает поводов к двойным трактовкам, как это было раньше. Предполагалось, что видимые каналы являются ирригационными, рукотворными. Сегодня известно, что такой жизни на красной планете нет, а углубления странной, вытянутой формы – следы ударов или последствия бурь.

Есть фото Марса и во время сильных пылевых бурь. Можно найти даже видео. Во время пыльных бурь вся поверхность планеты скрыта за поднятым с нее красно-оранжевым грунтом. Становится невозможно рассмотреть рельеф. В прошлом марсианская кора вполне могла иметь и другие характеристики, сейчас можно с уверенностью сказать, что пылевые вихри и бури играют важную роль в формировании состава грунта и атмосферы.

Вода

До середины прошлого века ученые считали, что воду можно найти на Марсе в жидком состоянии, и это давало повод утверждать, что на красной планете существует жизнь. Эта теория была основана на том факте, что на планете были четко видны светлые и темные области, которые очень напоминали моря и континенты, а длинные темные линии на карте планеты напоминали долины рек. Но после самого первого полета на Марс стало очевидно, что вода из-за слишком низкого атмосферного давления не может быть жидкой на семидесяти процентах поверхности планеты.

Русла на Марсе

Кроме того, многие ученые убеждены, что темные полосы на высотах гор — это следы присутствия жидкой соленой воды в это время: струи воды появляются в конце лета и исчезают в начале зимы. О том, что это вода, свидетельствует тот факт, что полосы не пересекают препятствие, а наоборот, обтекают его, иногда расходятся, а затем снова сливаются (они очень хорошо видны на карте планеты). Некоторые особенности рельефа указывают на то, что русла рек при постепенном подъеме поверхности сместились и продолжили течь в подходящем для них направлении.

Еще один интересный факт, свидетельствующий о наличии воды в атмосфере, — это толстые облака, появление которых связано с тем, что неравномерный рельеф планеты направляет воздушные массы вверх, где они охлаждаются и водяной пар в их содержимом конденсируется в кристаллы льда.

Характеристики планеты

Орбитальные характеристики планеты такие:

• расстояние от Солнца до Марса в минимуме – 206 млн. км;
• расстояние от Марса до Солнца в максимуме – свыше 249 млн. км;
• длина большой полуоси около 2,28*1011 м;
• эксцентриситет орбиты – более 0,09;
• длительность года (время обращения вокруг Солнца) – почти 669 суток;
• скорость движения по орбите – 24 км/с;
• наклон оси – немногим больше 25 градусов (благодаря этому на планете наблюдаются четкие смены сезонов);
• радиус Марса по экватору – 3 тыс. 392 км;
• радиус по полюсам – 3 тыс. 376 км;
• площадь поверхности – свыше 144 млн. км2;
• объем – 163 млрд. км3;
• масса – 6,41*1020 тонн (641 квинтиллион);
• сила притяжения – 3,7 м/с2;
• первая космическая скорость Марса – 3,55 км/с;
• вторая космическая скорость -5,03 км/с;
• продолжительность суток (период вращения вокруг оси) – 24 ч. 37 м;
• видимая звездная величина колеблется от почти –3 и до почти 1,9;
• температура на поверхности от –153 до 35 °C;
• давление атмосферы на поверхности – 6,5 мм рт. ст.
• атмосфера на 95% состоит из углекислого газа, на 2,7% — из азота. Остальные газы – аргон, кислород, водяной пар, оксид азота и прочие.

Размеры Марса позволяют отнести его к планетам земной группы. Отличительная его особенность – наличие больших кратеров, гор, долин. Встречаются также полярные шапки.

Физические характеристики Марса

Эта планета почти вдвое меньше Земли. Ее полярный радиус несколько меньше экваториального, что связано со сжатием. Масса Марса в 10 раз меньше земной. Плотность Марса также ниже (составляет всего 70% аналогичного показателя у Земли). Из-за меньшей массы сила тяжести в два с половиной раза слабее земной и почти такая, как у Меркурия.

Сравнение размеров Земли и Марса

Неизвестно, могут ли такие физические характеристики Марса вызвать различные заболевания у человека при долговременном проживании на планете. В случае неблагоприятного воздействия сниженной силы тяжести рассматриваются варианты работы центрифуг, имитирующих привычное тяготение.

Сутки на Марсе на 37 минут дольше земных. Для обозначения промежутка времени, когда планета делает оборот вокруг оси, используют термин «сол».

Орбитальные характеристики Марса

Марс и Земля отличаются своими орбитами. Удаленность Красной планеты от Солнца в 1,5 раза больше земной. Из-за этого продолжительность года равняется почти 687 дням. Отдаленность планеты от Солнца колеблется в более широких пределах из-за того, что орбита Марса несколько вытянута по сравнению с земной.

Благодаря наклону оси Марса на нем выражены сезонные смены погоды. Особенности эксцентриситета влияют на движение планеты по орбите. Следовательно, в северном полушарии лето длится 6 месяцев, весна – 7, осень – немногим больше 5, а зима – всего 4 месяца.  В южном полушарии все наоборот: осень является наиболее продолжительной, а лето – самым коротким.

Марсианская орбита влияет и на погоду: из-за ее вытянутости и наклона эклиптики образуются пылевые бури. Они могут охватывать всю поверхность. Частота этих погодных явлений увеличивается по мере приближения планеты к Солнцу.

Химический состав

Состав Марса повторяет структуру Земли. Здесь так же есть ядро, мантия и кора. В ядре содержится в значительном количестве никель, сера и железо. Мантия богата силикатными соединениями. В марсианской коре обнаружены такие элементы:

• железо;
• магний;
• кислород;
• кальций;
• кремний;
• калий;
• алюминий.

Строение Марса подобно земному. В нем также много железа и кремния. В области мантии давление достигает 17 ГПа. Ядро Марса, по предположению ученых, жидкое.

Форма планеты

Марс на небе выглядит размытой точкой только без телескопа. На самом деле он обладает правильной круглой формой, как и другие планеты солнечной системы. Рельеф его такой же неоднородный, как и земной. Считается, что там находится самый большой след удара от столкновения с другим небесным объектом. Речь идет о Великой Северной Равнине, охватывающей немногим меньше половины всей площади планеты. Импактные кратеры обычно образовываются после падений метеоритов. Последние новости с Красной планеты пока не опровергли, но и не подтвердили предположение о такой природе происхождения Равнины.

Кратеры, горы, каньоны

У Марса хватает “недружелюбных соседей”, например, пояс астероидов — область скопления множества тел всевозможных форм, которая находится между орбитами Красной планеты и Юпитера. Иногда объекты из этой области прилетают на Марс и оставляют на его поверхности “вмятины” различных размеров. Кроме того, орбита Красной планеты порой пересекает своего рода «линию кометного огня»: ее большой сосед Юпитер захватывает своей гравитацией некоторые кометы и направляет их в сторону Марса, какие-то из них достигают цели.

В прошлом неприятные встречи Марса с «непрошенными космическими гостями» происходили довольно часто, в основном во времена Поздней тяжелой бомбардировки 4,1—3,8 млрд лет назад. Планетологи предполагают, что так называемый Северный полярный бассейн (Borealis Basin) — крупнейший ударный бассейн в северной части Красной планеты, появился в результате одного из таких ударов.

Бассейн сформировался около 4 млрд лет назад от падения тела размером с Плутон, ну или почти с Плутон (диаметр карликовой планеты 2 736 км). Ученые считают, что именно из-за этого импактного события появилась дихотомия, поверхность северного полушария заполнила высвободившаяся лава и сделала рельеф относительно гладким и плоским.

Borealis Basin занимает около 40% поверхности всей планеты, его размер составляет 10 600 на 8500 км.

На снимке ниже гора Олимп (Olympus Mons) — огромный вулкан, который сейчас считается потухшим. Относительная высота этого образования 26 км.

Фото: NASA / Гора Олимп, снимок аппарата «Викинг-1»

Как же появился такой гигант? Исследователи полагают, что причиной тому низкая гравитация и относительно статическая кора, все это позволяет формироваться структурам такого размера.

А это система каньонов, получившая название Долины Маринер (Valles Marineris); она тянется на 4500 км в длину, имеет глубину 10 км и достигает ширины в 600 км. Эта система превышает крупнейший каньон Земли — Большой каньон (находится в Гренландии) — по длине и глубине почти в 10 раз и является самым крупным известным каньоном в Солнечной системе.

Фото: NASA / Долины Маринер

Предполагается, что Долины Маринер образовались либо в результате извержения гигантских вулканов, либо от удара крупного метеорита.

Краткое описание и характер исследований Марса

С момента первых полетов в космос человек не оставлял попыток приступить к изучению соседних планет. Первым на Красную планету отправился американский космический зонд Mariner 4, который первым сфотографировал Марс с близкого расстояния, летящего над планетой. Последующие миссии уже носили более основательный и прикладной характер. Американский зонд «Маринер-9», достигнув четвертой планеты, стал ее первым искусственным спутником. В 1971 году первую посадку на Марс совершил советский космический корабль «Марс-3». Несмотря на удачную посадку, советская машина прожила всего 14 секунд. Последующие попытки приземлиться на Марс закончились неудачей.

Только американскому космическому кораблю «Викинг-1» в очередной раз удалось совершить мягкую посадку на планету и предоставить человеку первые снимки поверхности Марса. Во время той же экспедиции аппарат впервые взял пробы марсианского грунта и получил данные о составе грунта. Затем с завидной регулярностью на четвертую планету отправлялись советские и американские космические аппараты, автоматические зонды космических агентств разных стран, в том числе Китая, Японии и Евросоюза. За следующие 45 лет с момента первого полета «Маринера-4» на Марс было организовано 48 экспедиций с Земли на Красную планету. Из этого числа почти половина миссий закончилась неудачей.

На сегодняшний день продолжают исследовать планету следующие устройства:

• орбитальный спутник Марса — американский космический корабль «Марс-Одиссей»;
• автоматический зонд Европейского космического агентства «Марс-Экспресс» с орбиты планеты»;
• американский орбитальный аппарат «Maven» и спутник военного ведомства;
• индийская орбитальная станция «Мангальян» и космическая станция Trace Gas Orbiter ЕКА и Роскосмоса.

Ядро и строение (структура)

Структура Марса схожа с Землёй. Он состоит из ядра, мантии и коры. Чем плотнее слой, тем ниже он залегает. Внутреннее строение планеты Марс относительно однородно. Ядро не обладает большой массой – на него приходится до 9% всей планеты (для земного ядра этот показатель равен 32 %). На поверхности находятся легкие окислившиеся породы. Они образовались внутри планеты, затем поднялись вверх в ходе процессов расплавления и дифференциации недр. Главным элементом мантии является оливин – порода, которая содержит ортисиликаты магния и железа.

Ядро состоит из железа, никеля, серы и кремния. Радиус ядра – 1800 км. Поверхность ядра состоит из силикатной мантии. Основные элементы коры – это кремний, кислород, ядро, железо, кальций и алюминий. Окисление железа сделало планету красной. Мантия лишена тектонической активности. Толщина коры доходит до 125 км, её средний размеры – 50 км. Кора содержит базальт. Большое распространение на Марсе получили хлор, фосфор и сера.

Значительная часть поверхности покрыта кратерами. Это результат падения метеоритов в прошлом. Самый большой кратер находится в Северном полярном бассейне. В геологическом плане Марс занимает нишу между Землёй и Луной: на Марсе происходит поднятие коры, но тектонические плиты не сталкиваются.

В полярных областях располагаются белые шапки. Возможно, в их состав входит вода в виде снега или льда. Зимой они занимают довольно значительную территорию, но к лету их размер уменьшается. Затем они вырастают снова. В начале весны вокруг них образовывается кайма. Это может свидетельствовать о том, что на Марсе происходят процесс таяния и образования снега. 75 процентов планеты состоит из светлых облаков, которые являются пустынями.

В состав атмосферы красной планеты входят:
Углекислый газ – 95%
Азот и аргон – 4%
Кислород и водяной пар – 1%

Атмосферное давление на поверхности составляет 6,1 мбар. Марс не способен долго сохранять тепло, поэтому климат на нём намного холоднее земного. Средняя температура достигает -40% С. Летом она поднимается до -20 С, зимой может опускаться до -125. Разницы в температурах привели к возникновению сильных ветров.

В состав грунта входят следующие элементы: кремнезём с примесями железа, серы, натрия алюминия и кальция. Грунт содержит и водяной лед.

Современные оболочка и особенности строения Марса сформировались в результате длительной эволюции. Геологическая история планеты насчитывает несколько эр:

• Нойская эра (3,8-4,1 млрд лет назад) – в этот период сформировались большие и маленькие кратеры, долины и вулканы. Климат планеты ещё не был столь суров как сегодня, поэтому ученые предполагают наличие рек и озер на красной планете. Период отмечен большой активностью вулканов, которые выбрасывали в атмосферу различные химические соединения. Планета активно подвергалась метеоритным бомбандировкам.

• Гесперийская эра (3,7 – 3 млрд лет назад) – формирование долин идёт на спад, космические тела падают на планету всё меньше. Вулканическая активность проявлялась с такой же силой. Это обусловило кратковременное потепление. Затем климат стал холоднее. Характерны нечастые наводнения. Океан занимал Северную равнину Марса. На планете существовали река и озёра.

• Амазонийская эра – отмечен исчезновением кратеров и снижением вулканической активности. Быстро менялся климат. Марс лишился воды в её жидком виде. В этот период формировался современный рельеф планеты: появились крупнейшие вулканы и большие каньоны. Относительно небольшая масса планеты привела к снижению тектонической активности, исчезновении магнитного поля и атмосферы.

Сколько лететь на Марс?

Полет на Марс занимает около 7 месяцев. Поскольку орбиты Земли и Марса не идеальны, время в пути между ними может варьироваться от шести до восьми месяцев.

Орбита Марса и Земли Сколько лететь до Марса

Наибольшее сближение этих планет произойдет, когда Земля окажется в точке своей орбиты, наиболее удаленной от Солнца (афелий), а Марс — в точке своей орбиты, наиболее близкой к Солнцу (перигелий). В таком положении планеты будут находиться на расстоянии 54,6 миллиона километров друг от друга.

Это очень редкий случай и не стоит ожидать такой скорости каждый цикл (2 года) при открытии окна для полета на Марс. А пока остановимся на 7 месяцах.

Фотография планеты Марс