Планета Марс — описание, характеристики

Планета Марс у землян всегда вызывала повышенный интерес. Даже название ей в стародавние времена дали в честь древнеримского бога войны Марса, который в древнегреческой мифологии звался Аресом – за красный цвет, цвет крови. В дальнейшем интерес не угас, и с развитием астрономии эта планета только подкидывала загадок и сенсаций. Её даже боялись, как родину враждебной цивилизации, которая когда-нибудь поработит всех нас.

Планета Марс

Сейчас, когда на Марс доставлено немало исследовательских станций, а на его орбите кружит немало искусственных спутников, планета продолжает интересовать не только ученых. Даже люди, далекие от астрономии и научных исследований, с интересом читают про планы колонизации Красной планеты. Ей посвящено немало фантастических книг и фильмов, например, популярный фильм «Марсианин», снятый по мотивам книги Энди Уира, ставшей бестселлером.

Разберемся, что собой представляет эта планета, соседняя с нами, которая вызывает столь большой интерес у всех без исключения.

Планета Марс в Солнечной системе

Планета Марс – четвертая в Солнечной системе, её орбита идет следующей после Земли. Она не строго круговая, а немного вытянутая, имеет эксцентриситет 0.0934, поэтому расстояние до Солнца меняется от 206.6 до 249.2 миллионов километров. В среднем оно составляет 228 миллионов километров.

Марсианский год равен 687 наших суток, а марсианские сутки равны 24 часа 39 минут по земному времени. То есть марсианские сутки почти такие же по длительности, как и земные. Их называют солами. 1 сол – это 1 марсианские сутки.

При движении вокруг Солнца Марс иногда оказывается на одной линии с Землей. Если они по одну сторону от Солнца, тогда это называется противостоянием – расстояние между планетами минимальное. Это хорошее время для изучения планеты и полетов к ней. Такое случается раз в 26 месяцев.

Иногда так совпадает, что противостояние случается, когда Марс находится в ближайшей к Солнцу точке орбиты – такое совпадение бывает раз в 15-17 лет, и тогда расстояние до него становится самым малым из всех возможных – меньше 60 миллионов километров. Это называется Великим противостоянием, и последнее было совсем недавно — 27 июля 2018 года. Следующее будет только 15 сентября 2035 года.

Расположение Земли и Марса во время Великого противостояния.
Расположение Земли и Марса во время Великого противостояния.

Когда Земля и Марс расположены по разные стороны от Солнца, расстояние между ними достигает 401 миллион километров.

Марс имеет пару собственных маленьких спутников – Фобос и Деймос.

Далее, за орбитой Марса, расположен астероидный пояс, а еще дальше – орбита Юпитера.

Размеры Марса

Люди давно рассматривают планету Марс как некоего двойника нашей Земли. Однако Марс вдвое меньше – его диаметр составляет 53.2% земного. А вот масса его – всего 10.7% земной, да и плотность на 30% меньше.  Поэтому и сила тяжести там в 3 раза меньше привычной нам.

Размеры Марса

Радиус по экватору – 3396 км, а по полюсам – меньше примерно на 20 км. То есть Марс немного сплюснут, и даже сильнее, чем Земля. При этом Марс вращается чуть медленнее – сутки на нём длиннее.

Так как сплюснутая форма может возникнуть при большой скорости вращения, а Марс сплюснут сильнее, то это одна из загадок. Ученые считают, что раньше Красная планета вращалась быстрее, а со временем замедлилась.

Поверхность Марса

Площадь всей марсианской поверхности примерно равна площади всей земной суши. Марс на небе выглядит красной звездой, отчего и получил название Красной планеты. Да и в телескоп он тоже красный, и даже на орбитальных фотографиях этот цвет преобладает. Это объясняется большим количеством оксида железа, который содержится в породе под названием маггемит. Из-за неё вся планета имеет «ржавый» цвет.

Планета Марс, вид из космоса

Под поверхностью есть залежи водяного льда – это доказанный факт. А на поверхности есть минералы, которые могли образоваться только в воде, так что Марс не всегда был сухим, по нему текла вода, притом много. Обнаружены русла рек, промытые на десятки километров. Есть свидетельства, что и в настоящее время на Марсе иногда возникают потоки воды, когда тают полярные шапки.

Особенности поверхности – множество кратеров от упавших метеоритов, большие долины и полярные шапки. На Марсе есть много вулканов, в том числе Олимп – крупнейший вулкан в Солнечной системе, высотой 27 км от основания или 25 км от среднего уровня, и диаметром в 600 км.

Карта Марса

Если смотреть на на Марс в мощный телескоп, можно заметить, что 2/3 его поверхности более светлые – их называют материками. Остальная треть более темная – эти области называют морями. Конечно, эти моря – просто безжизненные пустыни, где нет ни капли воды, но названия прижились.

Кстати, несмотря на частые пылевые бури на Марсе, темные области никогда не исчезают. Раньше считали, что на них есть растительность, которая не заносится или каждый раз возрождается снова. Сейчас считается, что это просто особенности рельефа – много кратеров и холмов, которые становятся препятствием для ветров, и на которых песок не задерживается.

Моря в основном расположены в южном полушарии, а в северном их всего два – Ацидолийское и Большой Сирт. Южное полушарие вообще сильно отличается от северного. Оно более возвышено – на 1-2 км от среднего уровня, и богато кратерами. А вот в северной половине поверхность планеты, наоборот, ниже, и в основном гладкая – здесь расположены обширные равнины. Почему они так отличаются, ученые спорят до сих пор.

По одной из теорий, вся равнинная северная часть, которая занимает 40% поверхности, может быть кратером от удара очень большого тела, размером с Плутон. Тогда это крупнейший кратер в Солнечной системе, размером 8х10 тысяч километров. Кстати, на Марсе итак находится самый крупный известный кратер в Солнечной системе – Эллада, размером в 2300 км и глубиной в 9 км.

На поверхности Марса много следов эрозии от протекавших когда-то лавовых и водных потоков. Есть много разломов, следов оползней, затоплений лавой или водой. Есть места с очень сложным, хаотичным рельефом, которые называются хаосами, из них самый большой хаос Авроры длиной более 700 км.

Каньоны на Марсе. Район хаоса Авроры.
Каньоны на Марсе. Район хаоса Авроры.

Если южное полушарие богато кратерами, то северное – равнинами и вулканами. Эти ровные поверхности, возможно, во многом возникли благодаря морям растекавшейся когда-то лавы.

Одна из вулканических областей – Фарсида, возвышена на 10 км над средним уровнем, и простирается на 2000 км. На ней находятся очень крупные вулканы, а на краю – крупнейший вулкан Олимп.

Вулкан Олимп на Марсе.
Вулкан Олимп даже из космоса выглядит очень внушительно.

Фарсида пересекается тектоническими разломами, и крупнейший из них – долина Маринер, длиной в 4000 км, шириной в 600 км, и глубиной до 10 км. На краях происходят самые крупные в Солнечной системе оползни, а долина – самый крупный известный канон.

Долина Маринер - самый большой каньон в Солнечной системе.
Долина Маринер — самый большой каньон в Солнечной системе.

Как видите, планета Марс богата на достопримечательности. Здесь много чего интересного – самый большой каньон с самыми большими оползнями, самый большой вулкан, самый большой кратер… Пылевые бури здесь тоже самые большие, но о них дальше.

Климат и атмосфера Марса

На марсе довольно холодно – среднегодовая температура около -50 градусов по Цельсию. Но это не значит, что такая температура везде. Она колеблется в течении суток, как и на Земле. На экваторе теплее всего – днем здесь теплеет до +20 градусов, а марсоход «Спирит» отмечал даже +35 градусов.

На полюсе намного холоднее – до -153 градусов. В средних широтах зимой по ночам бывает -50 градусов, а летом днём около 0. Такие морозы сравнимы с земными, где-нибудь в Якутии, а на экваторе даже гораздо теплее, так что марсианские температуры для землян не так уж экстремальны, хотя и не очень комфортны. Сейчас ученые считают, что вот уже более 300 тысяч лет на Марсе идет потепление.

Считается, что раньше, миллиарды лет назад, на Марсе была гораздо более плотная атмосфера и было гораздо теплее. На его поверхности тогда существовали настоящие реки и даже моря из обычной воды. Воздух был влажным, и даже шли дожди, похожие на земные.

А вот с современной марсианской атмосферой все гораздо печальнее. Во-первых, она очень разреженная. Хотя толщина её достигает 110 км, давление на поверхности меньше земного в 160 раз. Но оно сильно меняется в зависимости от высоты – в глубоких каньонах и долинах, которые могут достигать глубины в 10 км от средней, оно гораздо выше среднего показателя. Самое глубокое место – кратер Эллада, и там самое высокое атмосферное давление.

Во-вторых, атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа, и в ней всего 2.7% азота и 0.145% кислорода. Водяного пара содержится очень мало, поэтому воздух там суше, чем в самой сухой земной пустыне.

Из-за тонкой и разреженной атмосферы и очень слабого магнитного поля планеты поверхность подвергается сильному космическому излучению. За день-два человек получил бы ту же дозу облучения, которую на Земле он получает за год.

Полярные шапки Марса

Если наблюдать за Марсом регулярно, можно заметить, как меняются его полярные шапки. Они то становятся больше, то практически исчезают. Там тоже есть времена года, и когда в каком-то полушарии лето, шапка там тает. Северная полярная шапка имеет постоянную часть размером в 1000 км, которая сохраняется всегда. Толщина их может достигать от 1 м до 3.7 км, в основном же всего несколько метров.

Полярные шапки состоят из водяного льда и углекислого газа, который и испаряется. На Южной полярной шапке были обнаружены гейзеры, бьющие на большую высоту. Они возникают при таянии и освобождении углекислого льда.

Северная полярная шапка Марса.
Северная полярная шапка Марса. Спиральная структура.

Когда полярная шапка начинает таять, детали на поверхности планеты становятся темнее. Раньше думали, что это вода растекается и растительность начинает бурный рост. На самом деле там нет никакой растительности, как и разливающихся рек. Запасы водяного льда в полярных шапках не тают, они лежат там миллионы лет, и их изучение позволит понять, каким был климат на Марсе в прошлом.

Кстати, в течение года давление марсианской атмосферы меняется, так как полярная шапка состоит преимущественно из замерзшего углекислого газа. Когда шапка тает, газ улетучивается в атмосферу, повышая её давление. Когда температура сильно падает, и шапка начинает формироваться, большая доля углекислого газа из атмосферы оседает в ней. В полярной шапке может содержаться до 40% всего атмосферного углекислого газа.

Пылевые бури на Марсе

Хотя атмосфера Марса 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.
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.

Геология планеты Марс

Поверхностный слой планеты Марс в основном состоит из кремнезема с примесями оксидов железа, придающих красноватый цвет. Есть примеси других элементов, а pH близко к земному. В целом, грунт, согласно исследованиям, не очень отличается от земного, и в нем теоретически могли бы расти растения. Под поверхностью предполагается наличие водяного льда.

Строение Марса

Кора Марса имеет толщину 50-125 км, под ней находится силикатная мантия, твердая, в отличие от земной. В центре планеты расположено ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Оно расплавленное, но не вращается относительно коры, поэтому не генерирует магнитное поле -= оно в 500 раз слабее земного, да и то возникает благодаря намагниченным областям планетарной коры. Диаметр ядра — 1700-1850 км.

Есть теория, по которой около 4 миллиардов лет назад Марс столкнулся с чем-то очень большим. Это привело к остановке ядра и потере магнитосферы и части атмосферы.

Совсем недавно на Марс приземлилась геологическая станция InSight, которая будет изучать внутреннее строение планеты, а также возьмет пробы с 5-метровой глубины. Новые данные помогут получить новые знания и проверить разные гипотезы.

Спутники Марса

Планета Марс имеет пару естественных спутников – Фобос и Деймос. Это имена помощников бога Марса, означающие «страх» и «ужас». Их открыл в 1877 году американский астроном Асаф Холл.

Спутники Марса - Фобос и Деймос
Спутники Марса — Фобос и Деймос.

Оба спутника имеют неправильную форму и похожи на крупные астероиды, а скорее всего и были ими в прошлом, пока не были захвачены гравитацией планеты. Фобос по самой большой оси имеет размер 26 км, и он больше Деймоса, который не превышает 15 км.

Фобос постепенно приближается к планете, и в итоге упадет на неё. А вот Деймос, наоборот, удаляется.

Планета Марс, несмотря на то, что является самой изученной в Солнечной системе после Земли, продолжает будоражить умы ученых и простых людей. Ведь это планета земного типа, и на неё возлагают надежды, как на первый форпост человечества за пределами Земли. Возможно, на самом деле так и будет, ведь более подходящей каменистой планеты поблизости просто нет, если не считать Луну.

Еще на эту тему

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *