Марс — планета солнечной системы

Планета Марс названа в честь кровожадного, жестокого божественного покровителя войны. Свое название она получила за красно-коричневый окрас поверхности, который вызывал у древних астрономов ассоциации с кровью и разрушениями. Однако для современных исследователей Марс является наиболее дружелюбным для наблюдения и изучения космическим объектом.

Марс – четвертая по счету планета от Солнца, последняя из твердотельных планет земной группы. Его орбита расположена между орбитами Земли и Юпитера. Попытки найти живые организмы сделали его самой исследованным после Земли небесным телом во всей Солнечной системе.

История открытия и исследование

Впервые как объект на небосводе его описали астрономы Древнего Египта во втором тысячелетии до нашей эры. Они наблюдали за движением красной звезды на небосклоне, а также рассчитали ее 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 впервые увидел Галилео Галилей в начале XVII века. 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 космических аппаратов

Советский Марс-3 стал первым зондом, совершившим удачную посадку на марсианскую поверхность, однако проработать он после приземления смог всего несколько десятков секунд. Спускаемый аппарат в составе американского космического комплекса Викинг-1 первым передал на Землю фотографии ландшафта и провел изучение грунта. Орбитальный спутник Одиссей, созданный NASA, впервые обнаружил здесь приповерхностный лед, а также составил точную карту местности. Фотографии земного соседа с наиболее высоким разрешением 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.

Общие сведения о Марсе

Почему Марс называют Красной планетой? Все дело в трехвалентном оксиде железа, минерале маггемите, имеющем красно-коричневый оттенок. Из этого вещества преимущественно состоят марсианские пески, придавая его поверхности характерный цвет. Ландшафт имеет темные и светлые участки – «материки» и «моря». Север Марса представляет из себя равнину, образованную застывшей вулканической лавой. Отсутствие сильных изменений рельефа связано с интенсивным процессом эрозии почв. Южное полушарие Марса более возвышено и изрыто глубочайшими в Солнечной системе кратерами.

Возраст Марса составляет около 4,6 млрд. лет, что близко к возрасту Земли. Так же как и наш дом, он принадлежит к телам земного типа.

Орбита и радиус

Орбита Марса обладает довольно значительным эксцентриситетом, поэтому расстояние до центральной звезды колеблется от 207 млн. км до 249,2 млн. км. По своей траектории он движется со средней скоростью 24,2 км/с и преодолевает весь путь за 686,9 земных суток. Угол наклона марсианской оси вращения к орбите близок к земному и составляет 25,2°.

Средний радиус планеты – 3390 км, что составляет 0,5 от земного. Диаметр Марса – 6779 км.

Диаметральное сечение и размер окружности

Невзирая на видимую правильность формы «красная планета» не является сферой. Это сплюснутый космический объект, причём деформация наблюдается в области полюсов. Объяснить это явление с точки зрения астрономии достаточно просто. Каждая планета вращаться вокруг собственной оси. Несмотря на то, что невооружённым глазом данное явление заметить сложно, скорость вращения высока. К примеру, на полный оборот Марса уходит 24,6 часов земного времени.

Вращение планеты происходит и вследствие влияния центробежных сил. Наблюдается неравномерное распределение её массы, что приводит к своеобразному «сжиманию» у полюсов. За счёт этих особенностей и явления диаметр Марса по экваториальной линии составляет 6 794 км. Если же говорить о значении от одного полюса до другого, оно равно 6 752 км. Это свидетельствует о том, что окружность по экватору – 23 343 км, а по полюсной части – 21 244 км.

А Вы смотрели: Какая температура на Венере

Физико-химические параметры

• Масса — 6,42*1023 кг (приблизительно 1/10 массы Земли).
• Среднее значение плотности – 3,93 г/куб. см.
• Это предпоследняя по размерам планета нашей системы. Уступает ей только Меркурий.

Строение Марса, аналогично строению остальных твердотельных объектов Солнечной системы: кора, силикатная мантия, железное ядро. Поверхностный грунт Марса по химическому составу представляет собой смесь оксидов кремния и железа с различными металлическими примесями.

Удивительным открытием, обнаруженным марсохода, стало наличие водяного льда в приповерхностных слоях марсианского грунта. Откуда же вода на Марсе?

Считается, что 2,5-3,5 млрд. лет назад условия на Красной планете были намного лучше нынешний. Она имела постоянную гидросферу: два гигантских океана, многочисленные моря, реки и озера, ледники у полюсов. Марсианская атмосфера была схожа с нынешней земной.

Около миллиарда лет назад здесь произошли катастрофические изменения климата. Причиной их стала нестабильность оси вращения земного соседа и большой эксцентриситет его орбитального пути. Сильнейшие тектонические процессы привели к необратимым изменениям гидро- и атмосферы. После прекращения активных процессов в литосфере Марс превратился в гигантскую красную пустошь с разряженной атмосферой, где вода сохранилась только в виде льда в приповерхностном слое.

Характеристика

Марс расположен между Землёй и Юпитером, является седьмой по величине планетой в Солнечной системе и четвёртой по счёту от Солнца. Красная планета меньше нашей Земли в два раза: её радиус на экваторе составляет почти 3,4 тыс. км (экваториальный радиус Марса на двадцать километров больше полярного).

От Юпитера, который является пятой по счёту планетой от Солнца, Марс расположен на расстоянии от 486 до 612 млн. км. Земля находится значительно ближе: наименьшее расстояние между планетами – 56 млн. км, наибольшее расстояние – около 400 млн. км. Не удивительно, что Марс на земном небосводе очень хорошо различим. Ярче его лишь Юпитер и Венера, и то не всегда: раз в пятнадцать-семнадцать лет, когда красная планета приближается к Земле на минимальное расстояние, на протяжении полумесяца Марс – самый яркий объект на небосводе.

Назвали четвёртую по порядку планету Солнечной системы в честь бога войны древнего Рима, поэтому графическим символом Марса является круг со стрелой, что направлена вправо и вверх (круг символизирует жизненную силу, стрела – щит и копьё).

Откуда берутся облака?93844.382

Планеты земной группы

Марс, вместе с ещё тремя планетами, что расположены ближе всех к Солнцу, а именно Меркурием, Землёй и Венерой, входит в состав планет земной группы.

Для всех четырех планет этой группы характерны высокая плотность. В отличие от газовых планет (Юпитера, Урана), они состоят из железа, кремния, кислорода, алюминия, магния и других тяжёлых элементов (например, красный оттенок поверхности Марса придаёт оксид железа). При этом планеты земной группы по массе намного уступают газовым: самая крупная планета земной группы, Земля, в четырнадцать раз легче самой лёгкой газовой планеты нашей системы – Урана.

Как и для остальных планет земной группы, Земли, Венеры, Меркурия, для Марса характерна следующая структура:

• Внутри планеты – частично жидкое железное ядро радиусом от 1480 до 1800 км, с незначительной примесью серы;
• Мантия из силикатов;
• Кора, состоящая из различных горных пород, в основном – из базальта (средняя толщина марсианской коры составляет 50 км, максимальная – 125).

Стоит заметить, что третья и четвёртая по счёту от Солнца планеты земной группы имеют естественные спутники. У Земли он один – Луна, а вот у Марса два – Фобос и Деймос, что были названы в честь сыновей бога Марса, но в греческой интерпретации, которые всегда сопровождали его в бою.

Согласно одной из гипотез, спутники являются оказавшимися в гравитационном поле Марса астероидами, поэтому отличаются спутники небольшими размерами и обладают неправильной формой. При этом Фобос понемногу замедляет своё движение, в результате чего в будущем или распадётся, или упадёт на Марс, а вот второй спутник, Деймос, наоборот, от красной планеты постепенно удаляется.

Ещё одним интересным фактом о Фобосе является то, что в отличие от Деймоса и других спутников планет Солнечной системы, восходит с западной сторону и уходит за горизонт на востоке.

Рельеф

В прежние времена на Марсе происходило движение литосферных плит, что вызвало поднятие и падение марсианской коры (тектонические плиты движутся и сейчас, но уже не так активно). Рельеф примечателен тем, что несмотря на то, что Марс является одной из самых малых планет, здесь расположено немало крупнейших объектов Солнечной системы:

Здесь находится самая высокая гора из обнаруженных на планетах Солнечной системы – недействующий вулкан Олимп: его высота от основания составляет 21,2 км. Если посмотреть на карту, можно увидеть, что гору окружает огромное количество небольших возвышенностей и хребтов.

На красной планете расположена крупнейшая система каньонов, известная под названием долина Маринер: на карте Марса их протяжённость составляет около 4,5 тыс. км, ширина – 200 км, глубина –11 км.

В северном полушарии планеты находится наибольший ударный кратер: его диаметр около 10,5 тыс. км, ширина – 8,5 тыс. км.

Интересный факт: поверхность южного и северного полушарий сильно отличаются. С южной стороны рельеф планеты немного приподнят и сильно усеян кратерами.

Поверхность северного полушария, наоборот, находится ниже среднего уровня. Кратеров на ней практически нет, а потому она являет собой гладкие равнины, что были сформированы растёкшейся лавой и эрозийными процессами. Также в северном полушарии находятся районы вулканических возвышенностей, Элизий и Фарсида. Протяжённость Фарсиды на карте составляет около двух тысяч километров, а средняя высота горной системы – около десяти километров (здесь же находится вулкан Олимп).

Разница в рельефе между полушариями являет неплавный переход, а представляет собой широкую границу вдоль всей окружности планеты, что расположена не по экватору, а в тридцати градусах от него, формируя склон в северном направлении (вдоль этой границы находится больше всего подвергнувшихся эрозии участков). В настоящий момент учёные объясняют этот феномен двумя причинами:

1. На раннем этапе формирования планеты тектонические плиты, оказавшись рядом друг с другом, сошлись в одном полушарии и застыли;
2. Граница появилась после столкновения планеты с космическим объектом размером с Плутон.

Полюса красной планеты

Если внимательно посмотреть на карту планеты бога Марса, можно увидеть, что на обоих полюсах находятся ледники площадью в несколько тысяч километров, состоящие из водяного льда и замёрзшей углекислоты, а толщина их колеблется от одного метра до четырех километров.

Интересным фактом является то, что на южном полюсе аппараты обнаружили действующие гейзеры: весной, когда температура воздуха поднимается, фонтаны из углекислого газа взлетают над поверхностью, поднимая песок и пыль

.

В зависимости от сезона, полярные шапки ежегодно меняют свои очертания: весной сухой лёд, минуя фазу жидкости, переходит в пар, а обнажившаяся поверхность начинает темнеть. Зимой ледяные шапки увеличиваются. При этом часть территории, площадь которой на карте составляет около тысячи километров, постоянно покрыта льдами.

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.

Рельеф

Наибольшее разнообразие ландшафта наблюдается в южном полушарии Марса. У границы полушарий расположен ряд хаосов – участков беспорядочного сочетания трещин, плато, гряд и возвышенностей. Самый большой их них – хаос Авроры – достигает более 700 км. Остальная часть марсианского юга изрыта крупными кратерами.

В северном полушарии наибольший интерес для изучения представляют вулканические районы. Гора Олимп, находящая на краю равнины Фарсида, является крупнейшей на планетах нашей системы. Она занимает площадь более 500 км и достигает высоты 27 км. Здесь же пролегает долина Маринер – каньон, являющийся самым большим в нашей звездной системе.

Рекорды

Несмотря на то что диаметр Марса (в км), его масса и прочие параметры уступают земным, есть здесь и объекты, поражающие своими габаритами. Главные среди них – это вулканы и горы. Обширная вулканическая равнина Тарсис расположена в северном полушарии планеты и простирается на две тысячи километров. Здесь размещаются такие вулканы, как Арсия, Павонис и Аскреус. Рядом с ними, на краю Тарсиса, расположена и главная «достопримечательность» Красной планеты – гора Олимп. Достигающая высоты в 27 км, она считается самой высокой во всей Солнечной системе. Диаметр занимаемого Олимпом участка поверхности составляет 550 км.

На территории Тарсиса можно встретить и разломы. Самым крупным из них является так называемая долина Маринера: 4,5 тысячи километров в длину и 600 км в ширину при глубине до 10 км. На склонах долины часто возникают самые внушительные в Солнечной системе оползни.

Спутники

Планета имеет два спутника – Фобос и Деймос, получившие свое название в честь кровожадных и устрашающих сыновей бога войны. Они оба имеют небольшой диаметр и эллипсоидную форму. Фобос расположен ближе, а Деймос имеет тенденцию к отдалению. Образованы оба спутника были в результате попадания двух астероидов в гравитационное поле Красной планеты.

Планета Марс интересные факты

• Американская компания Space X работает над созданием первого транспортного межпланетного пилотируемого корабля. Основная цель проекта: доставка людей на марсианскую поверхность с целью создания самоподдерживаемой колонии.
• Большую роль в популярности Красной планеты сыграли писатели-фантасты, описывающие существование разумных форм жизни на планете – зеленых человечков, или марсиан.
• Самая длительная за всю историю наблюдений пылевая буря на Марсе длилась с сентября 1971 года по декабрь 1972 года. Она была настолько сильной, что полностью скрыла рельеф горы Олимп от орбитальных спутников.
• Фобос и Деймос были описаны еще за 150 лет до своего открытия в книге «Путешествия Гулливера» Дж. Свифта. Писатель представлял их в виде двух марсианских лун.
• Лучшее время для наблюдений за – момент марсианского противостояния, когда Земля красный сосед находится на максимально близком расстоянии от своего красного соседа. В это время он хорошо виден на протяжении всей ночи. Это редкое явление возникает раз в 15-17 лет и длится в течение 2 недель. Последний раз Великое противостояние наблюдалось 27 июля 2020 года.
• Специалисты НАСА проводят дискуссии по поводу терраформирования земного соседа. Для этого требуется провести контролируемую бомбардировку марсианской поверхности мелкими телами из главного пояса астероидов. Это разогреет планету и пополнит ее запасами водяного пара и газов. Формирование магнитного поля возможно путем серии термоядерных взрывов вблизи ядра, что приведет его в жидкое состояние.
• Почва Марса пригодна для выращивания на ней некоторых видов растений – турнепса и спаржевой фасоли.
• На Земле закаты имеют золотисто-красный оттенок, а вот при наблюдениях с поверхности ее соседа заходящее Солнце приобретает синий цвет.

Описание поверхности Марса, общие сведения

Занимаемая поверхность планеты в сравнении с Землей незначительно отличается и приравнивается к земной суши. Размеры нашей планеты и ее соседа сильно отличаются. Земля в два раза больше своего красного соседа, 70% ее площади занимает вода.

Площадь поверхности планеты Марс составляет 144 370 000 км²

Если бы на Марсе были океаны и моря то открытой поверхности оставалось бы 20-25% а это всего лишь около 30 мил. км, площадь сравнимая с Африкой.

Под его туманным розовым небом Марс скалистый, холодный и стерильный. Сегодняшняя марсианская пустыня намекает на более активный мир, где когда-то бушевали вулканы, метеоры пахали глубокие кратеры, и внезапные наводнения метались по земле. Северное полушарие характеризуется обширными равнинами. В южном полушарии много кратеров.

Поверхность Марса твердая и каменистая, состоит преимущественно из вулканических базальтовых пород, оксида железа, кислорода, кремния. Толщина базальтового слоя от 10 до 50 км. В составе почвы учеными обнаружены химические вещества, благодаря которым возможен рост растений – это магний, натрий, калий, хлорид. Поверхность планеты сухая, и большая часть ее покрыта окисленной железной пылью.

Нынешний рельеф Марса сильно отличается от того, что был миллиарды лет назад. Богатый состав марсианской почвы, наличие полезных ископаемых, эрозийные узоры, а также, данные, полученные орбитальными спутниками и марсоходами NASA, указывают на то, что давным-давно вода присутствовала в жидком состоянии.

Возможно, тысячи лет назад в ландшафте доминировали небольшие океаны и длинные реки. Узоры, подтверждающие эту гипотезу, присутствуют на снимках северного полушария Марса. Последние остатки этой воды улавливаются в виде водяного льда под верхними слоями грунта. Ученые надеются проанализировать некоторые из этих льдов, а также обнаружить скрытые сокровища Красной планеты. Но, ввиду очень низкого атмосферного давления, вода в жидком состоянии на поверхности быть не может.