Путеводитель по марсу. все, что нужно знать о красной планете людям, не имеющим о ней никакого представления

Другие параметры Земли и Марса

Время, за которое Марс совершает осевой оборот, чуть больше, чем у нашей планеты. Сутки на Марсе длятся на 40 минут дольше. Длительность года равна 687 дням, потому что Марс находится дальше от Солнца и вращается по орбите медленнее.

Марс характеризуется наличием твердой скалистой поверхности. Credit: bitcryptonews.ru

Удаленное расположение от Солнца привело к более холодному климату на Марсе. Температурный режим там составляет от -150°C до +35°C. В среднем — около -50°C. На Марсе есть перемена времен года.

Атмосферный слой Красной планеты намного меньше и тоньше, чем на Земле. В составе атмосферы преимущественно присутствует углекислый газ. Кислород есть в маленькой концентрации — она не превышает 0,1%.

Оба небесных тела имеют похожую внутреннюю структуру. Марс также состоит из ядра, мантии и коры. Все структурные слои у него тоньше и состоят из более легких элементов. Там отсутствует жидкое ядро, которое есть у Земли. Это объясняет отсутствие сильного магнитного поля на Марсе.

Если Землю часто называют голубой планетой из-за наличия большого количества воды на ее поверхности, то, по аналогии, Марс называют красным из-за пыли и ржавчины. Поверхность Марса похожа на пустыню. Ландшафт обеих планет имеет сходства — есть возвышенности, впадины, равнины, вулканы.

Гора Олимп — потухший вулкан на Марсе. Credit: youtube.com

Высота самого большого из вулканов составляет 26 км. Он получил название Олимп. Вулкан почти в 3 раза выше самой высокой горной вершины на Земле — горы Эверест. Также на Марсе существуют каньоны, самый глубокий из которых — 11 км. Он носит название Долина Маринер и почти сопоставим по глубине с Марианской впадиной — самой глубокой точкой на Земле.

На полюсах Марса был обнаружен лед. Химический состав грунтов 2 планет имеет сходства — водородный показатель в некоторых участках Красной планеты может сделать возможным выращивание там нескольких видов растений.

Частым явлением на Марсе являются песчаные бури, скорость ветра может достигать до 700 м/с. Максимальная скорость ветра на Земле составляет 150 м/с. В атмосферном слое Марса постоянно присутствует пыль в больших количествах. В результате самой сильной песчаной бури, которая была зафиксирована в 1971 г., образовался такой слой пыли, что он покрыл даже самую высокую гору Олимп.

Магнитное поле на Марсе практически не функционирует. Это могло произойти вследствие 2 явлений:

• застывания жидкого ядра внутри планеты;
• метеоритной атаки.

Разница в показателях гравитации на 2 планетах отличается в 3 раза. Человек весом 90 кг на Марсе будет весить чуть более 30 кг.

У обоих небесных тел есть спутники. У Марса — Фобос и Деймос. Они имеют маленькие размеры — их диаметры чуть больше 20 км и 10 км соответственно. Ученые предполагают, что раньше эти спутники были астероидами. На это указывает неправильная форма и небольшие размеры небесных тел.

Почему так сложно долететь до Марса?

Несмотря на многочисленные программы по изучению Марса, которые проводятся уже более 60 лет, полет на планету остается опасным, сложным и непредсказуемым. Почему?

• Одним из самых критичных этапов является запуск. До сих пор возникают проблемы с выходом за околоземную орбиту. В 2012 году у российской межпланетной станции «Фобос-Грунт» отказал бортовой компьютер, и аппарат сгорел в атмосфере, не выйдя за пределы Земли;
• Другая проблема — составление траектории полета. Расстояние между Землей и Марсом — 55 млн км, и современные космические аппараты вполне могут его преодолеть. Однако из-за разной скорости и траектории движения планет на пути реальная дистанция может достигать 450 млн км, а иногда и больше. При этом во время полета курс тоже может корректироваться. Если что-то пойдет не так, аппарат может улететь совсем в другую сторону или вовсе исчезнуть в космосе. Так произошло с японским космическим аппаратом «Нодзоми», отправленным в 1998 году. Ему не хватило мощности, чтобы сразу долететь до Марса, поэтому пришлось сделать несколько гравитационных маневров. По прошествии пяти лет, в 2003 году, «Нодзоми» прошел на высоте 1000 км от Марса, не выйдя на его орбиту;
• Если выйти на орбиту удалось, это еще не значит, что посадка пройдет успешно. Из-за большой задержки радиосигналов во времени — около 12 минут — дистанционное управление посадкой будет недоступно. Это значит, что необходим автономный бортовой компьютер, который «приземлит» аппарат самостоятельно. Посадка, как правило, занимает шесть-семь минут: их называют «семь минут ужаса», потому что именно в этот момент крушение ровера может привести к провалу всей миссии.

Посадка марсохода Curiosity в 2012 году

При приземлении марсохода Curiosity использовалась новая технология посадки, так называемый «Небесный кран», который за счет реактивных двигателей мягко опускает аппарат на поверхность планеты.

Технология «Небесный кран»

Что касается высадки людей на Марсе, то тут проблем еще больше. Во-первых, время в пути составляет около девяти месяцев только в одну сторону. Это значит, что космонавтам придется сидеть в замкнутом пространстве без гравитации с прерывающейся связью с Землей. Для этого нужна особая физическая и психологическая подготовка. Во-вторых, пока нет достаточно мощной ракеты, чтобы отправить на Марс хотя бы одного человека. В-третьих, на «красной планете» высокий уровень радиации, который может привести к болезни Паркинсона, онкологическим заболеваниям, кратковременной потери памяти и прочим болезням. Авторы книги «Пилотируемая экспедиция на Марс» приводят следующий список недугов, которые могут возникнуть у космонавтов в процессе полета и по приземлении: космическая болезнь движения, заложенность носовых пазух, запоры, головная боль, раздражение кожи и ее сухость, абсцессы, небольшие ссадины и ушибы, воспаление роговицы или ее ссадины, инфекция верхних дыхательных путей, бессонница, отит.

Футурология

Колонизация Марса: почему до сих пор ничего не вышло

NASA уже разрабатывает специальные костюмы, которые обеспечивают атмосферное давление не воздухом, как раньше, а сдавливанием кожи материалами, плотно прилегающими к телу. Такие скафандры весят вдвое меньше обычных и обладают высокой мобильностью.

В декабре 2020-го на вручении премии Axel Springer Award, которая присуждается выдающимся инноваторам, Илон Маск заявил, что через шесть лет у людей появится возможность высадиться на Марсе.

Кроме Илона Маска о колонизации Марса мечтает и NASA. В 2015 году агентство представило программу путешествия на «красную планету». Ее итогом должна стать высадка первого человека на Марс в 2030-х годах. Однако до этого предстоит проделать много работы: изучить поверхность Марса, разработать специальные костюмы, спроектировать ракеты и станции, в которых будет возможна безопасная посадка и многое другое.

Вычисление гравитации Марса

Для определения марсианской гравитации исследователи использовали теорию Ньютона: гравитация выступает пропорциональной массе. Мы сталкиваемся со сферическим телом, поэтому гравитация будет обратно пропорциональная квадрату радиуса. Ниже представлена карта гравитации Марса.

Гравитационная карта Марса

Пропорции выражаются формулой g = m/r2, где g – поверхностная гравитация (кратная земной = 9.8 м/с²), m – масса (кратная земной = 5.976 · 1024 кг), а r – радиус (кратный земному = 6371 км).

Марсианская масса – 6.4171 х 1023 кг, что в 0.107 раза больше нашей. Средний радиус – 3389.5 км = 0.532 земного. Математически: 0.107/0.532² = 0.376.

Мы не знаем, что случится с человеком, если его окунуть в подобные условия на длительный срок. Но изучение воздействия микрогравитации показывает потерю мышечной массы, плотности костей, удары по органам и снижение зрения.

Прежде чем отправляться на планету, мы должны детально изучить ее гравитацию, иначе колония обречена на гибель.

Художественное видение марсианского астронавта

Уже есть проекты, которые занимаются этим моментом. Так Марс-1 разрабатывает программы по улучшению мускулатуры. Пребывание на МКС дольше 4-6 месяц показывает потерю мышечной массы на 15%.

Но марсианская займет намного больше времени на сам полет, где корабль атакуется космическими лучами, и пребывание на планете, где также нет защитного магнитного слоя. Экипажные миссии 2030-х гг. все ближе, поэтому мы должны поставить решение этих вопросов в приоритет. Теперь вы знаете, как выглядит гравитация на Марсе.

• Интересные факты о Марсе;
• Колонизация Марса;
• Марс и Земля;
• Есть ли жизнь на Марсе;
• Терраформирование Марса
• Когда мы отправим людей на Марс?
• Сравнение Марса и Земли
• Как Земля выглядит с Марса?
• Что такое марсианское проклятие?
• Когда открыли Марс?

Положение и движение Марса

• Орбита Марса;
• Сезоны на Марсе
• Как далеко Марс от Солнца?
• Сближение Марса
• Как далеко находится Марс?
• Сколько лететь до Марса;
• День на Марсе;
• Год на Марсе;

Строение Марса

• Размеры Марса;
• Кольца Марса;
• Состав Марса;
• Атмосфера Марса;
• Воздух на Марсе;
• Масса Марса;

Поверхность Марса

• Поверхность Марса;
• Лед на Марсе
• Радиация на Марсе
• Вода на Марсе;
• Температура на Марсе;
• Гравитация на Марсе;
• Цвет Марса;
• Почему Марс красный;
• Насколько холодный Марс;
• Вулканы на Марсе;
• Вулкан Олимп;
• Долина Маринер;
• Лицо на Марсе;
• Пирамида на Марсе;

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.

Формирование планет

Почему же планеты так
отличаются друг от друга? Это объясняется условиями их формирования. Первые
четыре небесных тела (Меркурий, Венера, Земля и Марс) обладают малым радиусом и
твердой поверхностью. Они возникли из планетазималей, наиболее близких к
Солнцу. Газы в них испарялись, и небесные тела формировались из более
термоустойчивых металлических и каменных пород. Кроме того, стать больше им
помешали газовые гиганты, притянувшие на себя значительную часть «строительного
материала».

Газовые гиганты
сформировались в отдалении от Солнца. Водород и гелий в условиях низких
температур образовали скопления, из которых впоследствии сформировались
крупнейшие в этой части галактики тела.

История открытия и исследование

Впервые как объект нанебосводе его описали астрономы Древнего Египта во втором тысячелетии до нашейэры. Они наблюдали за движением красной звезды на небосклоне, а также рассчиталиее траекторию его перемещения. Вавилонские астрономы научились предсказывать положение Марса в разное время года.

Происхождение названия планеты Марс древнеримское для римлян это жестокий бог войны, которого ассоциировали с красным цветом, как с символом крови. Такого божественного покровителя планета получила за характерную окраску своей поверхности. Через несколько веков на основании работ древнеегипетских и античных астрономов индийские исследователи вычислили размер небесного тела и расстояние до него.

В телескоп Марс впервыеувидел Галилео Галилей в начале XVIIвека. Исследование с помощью оптики позволило астрономам изучить марсианский ландшафт.В это же время появилась теория о возможном наличии жизни на красной планете.Окончательное ее опровержение стало возможным лишь с появлением в XX веке мощнейших радиотелескопов и космическихаппаратов

Советский Марс-3 сталпервым зондом, совершившим удачную посадку на марсианскую поверхность, однакопроработать он после приземления смог всего несколько десятков секунд.Спускаемый аппарат в составе американского космического комплекса Викинг-1первым передал на Землю фотографии ландшафта и провел изучение грунта.Орбитальный спутник Одиссей, созданный NASA, впервые обнаружил здесь приповерхностный лед, а также составилточную карту местности. Фотографии земного соседа с наиболее высокимразрешением были получены космическим телескопом Хаббл.

На данный момент исследования Марса производятся 6 орбитальными станциями, принадлежащими американским, европейским, индийским и российским исследователям. Поверхность Красной планеты изучают два американских марсохода: Оппортьюнити и Кьюриосити. В ближайшей перспективе планируется создание транспортного корабля для отправки на красного соседа космической миссии.

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!

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.

Атмосфера и климат

Атмосфера Красной планеты крайне разряжена. Ее основой является двуокись углерода, запасы которой постоянно пополняются в результате активности вулканов. Чуть менее 5% приходится на остальные газы: азот, кислород и озон, метан, аргон и водяные пары. Давление газов в сотни раз меньше земного.

Средняя температура составляет – 62,9°С, при этом наблюдаются значительные суточные и сезонные колебания температур. Максимальная температура марсианского лета составляет 53°С, тогда как марсианской зимой планета может остыть до экстремальных -143°С.

Враждебность климата также обусловливают постоянные ветра, скорость которых может достигать 350 км/ч. Они поднимают в атмосферу огромные массы марсианской пыли, превращаясь в гигантские пылевые бури. Кроме бурь нередко образуются огромные пылевые торнадо с поперечников в сотни метров и высотой более километра.

Прогулки здесь без специального защитного скафандра невозможны. В противном случае, газы, растворенные в крови, образуют множество пузырьков. Это заставит кровь «вскипать», разрывая кровеносные сосуды.  Такое состояние (кессонная болезнь) наблюдается на Земле у дайверов и подводников, нарушивших технику подъема с морских глубин.

На Марсе существует поры года. При этом весенне-летний период длится большую часть времени – 371 день. Лето на марсианском юге короткое, жаркое, а на севере – продолжительное, прохладное

Строение

Атмосфера делится на четыре основных слоя: нижний, средний, верхний и экзосфера. Нижние слои это теплая область (температура около 210 К). Она нагревается от пыли в воздухе (пыль 1,5 мкм в поперечнике) и теплового излучения от поверхности.

Следует учесть, что, несмотря на очень большую разрежённость, концентрация углекислого газа, в газовой оболочке планеты, примерно в 23 раза больше, чем в нашей. Поэтому, не такая уж и дружелюбная атмосфера Марса, нельзя дышать в ней не только людям, но и другим земным организмам.

Атмосфера планеты, рисунок

Средняя — похожа на Земную. Верхние слои атмосферы нагревается от солнечного ветра и там температура гораздо выше, чем на поверхности. Это тепло заставляет газ покидать газовую оболочку. Экзосфера начинается примерно в 200 км от поверхности и не имеет четкой границы. Как видите, распределение температуры по высоте, достаточно предсказуемо для планеты земной группы.

Полярные шапки Марса — объяснение для детей

От полюсов на расстоянии до 80 градусов широты можно заметить обширные отложения мелкослоистых шаров водяного льда и пыли. Они могли долгое время осаждаться атмосферой. Они расположены на обоих полушариях и на их вершинах виднеется замерзший лед, сохраняющийся круглый год.

Южная полярная шапка Марса — вид сверху

В зимнее время появляются дополнительные сезонные шапки, сделанные из твердого углекислого газа («сухой лед» – сконденсирован из газообразного диоксида углерода). В самый суровый зимний период этот шар может простираться от полюсов до широт на 45 градусов (полпути к экватору). Он выглядит как свежевыпавший снег.

Есть ли жизнь на Марсе?

Однозначного ответа на этот вопрос нету до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.

За:

• Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.
• Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.
• Наличие водяного пара в грунтовом слое.

Против:

• Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.
• Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».
• Вода на Марсе является слишком солёной и щёлочной и непригодна для жизни.
• Интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Таким образом, учёные не могут дать точного ответа, так как количество необходимых данных слишком невелико.

Марсианские спутники — объяснение для детей

У Марса два спутника: Фобос и Деймос. Оба в 1877 году обнаружил американский астроном Асаф Холл. Он уже практически отказался от поисков, но Анджелина, его жена, заставила продолжать. На следующую же ночь он нашел Деймос, а через шесть дней – Фобос. Он назвал их в честь сыновей греческого бога войны Ареса. Фобос – страх, а Деймос – разгром.

Спутники Марса

Считают, что обе луны состоят из углеродосодержащей породы, смешанной со льдом и покрытой пылью и рыхлой породой. Если сравнивать с земной Луной, то они крошечные и неправильной формы (им не хватает силы тяжести, чтобы сделать себя более округленными). Наибольшая ширина Фобоса – 27 км, а Деймоса – 15 км.

Они покрыты кратерами, полученными от метеоритных ударов. На поверхности Фобоса различают сложные узоры, которые могут оказаться трещинами, образовавшимися после удара и создавшими самый большой кратер на луне – ширина в 10 км (почти половина ширины самого спутника). Подобно нашей Луне, марсианские спутники всегда повернуты одной стороной к планете.

Крошечный спутник Фобос, пролетающий над поверхностью Марса

Дети должны понимать, что все еще не ясно, как появились спутники Марса. Возможно, они были астероидами, притянувшимися марсианской гравитацией. Или же они сформировались на орбите одновременно с планетой. Астрономы из университета Падуи (Италия) считают, что ультрафиолетовый свет, отраженный от Фобоса, предоставляет убедительные доказательства правдивости первого варианта.

Фобос постепенно приближается к Марсу, продвигаясь на 1.8 метра с каждым веком. Через 50 миллионов лет он может врезаться в поверхность или же распадется на осколки, сформировав кольцо вокруг планеты.

Обе луны представляют ценные мишени для исследования. НАСА рассматривает возможность бомбардировки Фобоса колючими сферическими роверами – ежами.

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.

Тонкая марсианская атмосфера и пыльная красная поверхность, отображенные аппаратом Викинг-1 в 1976 году

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.

Распределение метана в атмосфере Марса

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.

Атмосфера и климат

Атмосфера Красной планеты крайне разряжена. Ее основой является двуокись углерода, запасы которой постоянно пополняются в результате активности вулканов. Чуть менее 5% приходится на остальные газы: азот, кислород и озон, метан, аргон и водяные пары. Давление газов в сотни раз меньше земного.

Средняя температура составляет
– 62,9°С, при этом наблюдаются значительные суточные и сезонные колебания
температур. Максимальная температура марсианского лета составляет 53°С, тогда
как марсианской зимой планета может остыть до экстремальных -143°С.

Враждебность климата также обусловливают постоянные ветра, скорость которых может достигать 350 км/ч. Они поднимают в атмосферу огромные массы марсианской пыли, превращаясь в гигантские пылевые бури. Кроме бурь нередко образуются огромные пылевые торнадо с поперечников в сотни метров и высотой более километра.

Прогулки здесь без специального защитного скафандра невозможны. В противном случае, газы, растворенные в крови, образуют множество пузырьков. Это заставит кровь «вскипать», разрывая кровеносные сосуды.  Такое состояние (кессонная болезнь) наблюдается на Земле у дайверов и подводников, нарушивших технику подъема с морских глубин.

На Марсе существует поры года. При этом весенне-летний период длится большую часть времени – 371 день. Лето на марсианском юге короткое, жаркое, а на севере – продолжительное, прохладное

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.