Что находится на планете марс. Период вращения марса вокруг солнца

В планете Марс, названной в честь античного бога войны, есть нечто магическое. Многие ученые питают к ней огромный интерес из-за ее схожести с Землей. Возможно, в будущем мы даже будем там жить, она станет нашим вторым домом. Уже в 2023 году запланирована высадка человека на Марс.

Гравитация на Марсе гораздо меньше, чем на нашей планете. Марсианская гравитация на 62% ниже по сравнению с той, какой она является на нашем земном шаре, то есть в 2,5 раз слабее. При такой гравитации человек весом в 45 кг на Марсе будет себя ощущать 17-килограммовым.

Вы только представьте себе, как интересно и весело там подпрыгивать. Ведь на Марсе можно прыгнуть в 3 раза выше, чем на Земле, при затраченных одинаковых усилиях.

Уже сегодня известна сотня марсианских метеоритов, которые разбросаны по поверхности всей Земли. Причем только совсем недавно учёным удалось доказать, что состав найденных метеоритов на земной поверхности идентичен с атмосферой Марса. То есть они действительно марсианского происхождения. Эти метеориты могут летать в Солнечной системе в течение множества лет, пока не упадут на какую-нибудь планету, включая и нашу Землю.

Учёные идентифицировали на Земле всего 120 марсианских метеоритов, которые в силу разных причин когда-то оторвались от красной планеты, миллионы лет провели на орбите между Марсом и Землёй и приземлились в разных местах нашей планеты.

Самым древним метеоритом с Марса является метеорит ALH 84001, найденный в 1984 году в горах Алан Хиллс (Антарктиде). Учёные доказали, что ему около 4,5 миллиардов лет.

Самый крупный метеорит из красной планеты был найден на Земле в 1865 году в Индии, неподалёку деревни Шерготти. Его вес достигает 5 кг. Сегодня он хранится в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне.

Одним из самых дорогих марсианских метеоритов является метеорит «Tissint», который получил своё название в честь небольшой деревни. Именно там в 2011 и был найден почти килограммовый «камешек» из Марса, стоимость которого в 2012 году составила 400 тысяч евро. Это почти столько, сколько стоят картины Рембрандта. Сегодня этот второй по величине марсианский метеорит находится в венском Музее естествознания.

Смена времён года

Так же как и на нашей Земле, на планете Марс есть четыре сезона, что связано с наклоном его вращения. Но в отличие от нашей планеты, времена года на Марсе разной длины. Южное лето является жарким и непродолжительным, а северное – прохладное и длительное. Это связано с вытянутой орбитой планеты, из-за которой расстояние до Солнца изменяется от 206,6 до 249,2 млн. км. А вот наша планета остаётся практически на одинаковой удаленности от Солнца всё время.

Во время марсианской зимы на планете образуются полярные шапки, толщина которых может составлять от 1 м до 3,7 км. Их изменение и создаёт общий пейзаж на Марсе. В это время температура на полюсах планеты может опуститься до –150°C, тогда углекислый газ, входящий в состав атмосферы планеты, превращается в сухой лёд. Учёные в этот период на Марсе наблюдают различные узоры.

Весной, по словам специалистов NASA, сухой лёд раскалывается и испаряется, а планета приобретает привычный нам красный цвет.

В летнее время на экваторе температура поднимается до +20°C. В средних широтах эти показатели колеблются от 0°C до –50°C.

Пылевые бури

Было доказано, что на Красной планете возникают самые жестокие пылевые бури в Солнечной системе. Впервые это явление было замечено учёными NASA благодаря фотографиям Марса, присланным в 1971 году «Маринер-9». Когда этот космический аппарат отправил снимки Красной планеты, учёные ужаснулись, увидев на фото разбушевавшуюся гигантскую пылевую бурю, обрушившуюся на планету.

Эта буря не прекращалась целый месяц, после чего «Маринер-9» смог сделать чёткие фотографии. Причина появления бурь на Марсе до сих пор не выяснена. Из-за них колонизация человеком этой планеты будет значительно затруднена.

На самом деле песчаные бури на красной планете не такие уж и безвредные. Мелкие частицы марсианской пыли достаточно электростатические и имеют свойство прикрепляться к другим поверхностям.

Специалисты NASA утверждают, что после каждой пылевой бури марсоход Curiosity становится очень грязным, так как эти частички проникают во все механизмы. А это является большой проблемой для будущего заселения Марса людьми.

Эти пылевые бури образуются в результате сильного нагревания от солнечного света поверхности Марса. Нагретый грунт подогревает воздух, находящийся близко к поверхности планеты, а верхние слои атмосферы продолжают оставаться прохладными.

Перепады температур воздуха, как и на Земле, образуют большие ураганы. Но когда всё вокруг покрывается песком, буря сама себя исчерпывает и исчезает.

Чаще всего пылевые бури на Марсе происходят в летнее время в Южном полушарии планеты.

Откуда красный цвет?

Ещё в древние времена люди называли Марс огненной планетой из-за характерного ему красного оттенка. Современные исследования позволяют делать большое количество фото прямо на поверхности Марса.

И на этих снимках мы также видим, что грунт соседней планеты имеет терракотовый окрас. Исследователей всегда интересовала причина такого явления, и вот учёные из Оксфордского университета попытались его объяснить.

Они утверждают, что в древние времена вся планета покрывалась огромным океаном, который в последствии исчез, оставив Марс засушливой пустынной планетой. Но это ещё не всё. Оказывается, не вся жидкость испарилась из поверхности Марса в космос, некоторая её часть остаётся и сегодня в недрах планеты, из-за чего она и окрашена в пурпурный цвет.

А вот планетологи НАСА установили, что в почве планеты очень много оксидов железа. Именно это и стало причиной исчезновения жидкости с Марса. Из-за частых пылевых бурь в атмосфере планеты имеется большое количество пыли с оксидом железа, что придаёт небу планеты розоватый оттенок.

Марсианский закат глазами Марсохода Spirit

На самом деле, Марс не весь покрыт ржавой пылью. В некоторых местах планеты даже очень много синего цвета. В голубой цвет на Марсе окрашены также закаты и рассветы. Это происходит из-за рассеянной в атмосфере планеты пыли, что есть полной противоположностью к земным иллюстрациям этого суточного явления.

Существует множество теорий, объясняющих несхожесть между полушариями Марса. Одна весьма правдоподобная версия, недавно высказанная учёными, исходит от того, что на поверхность Марса упал громадный астероид, изменивший ее внешний вид, сделав ее двуликой.

Основываясь на информации, предоставленной NASA, учёным удалось выявить огромную воронку в северном полушарии планеты. Этот гигантский кратер настолько велик, как Европа, Австралия и Азия вместе взятые.

Учёные провели ряд компьютерных моделируемых воздействий, чтобы узнать размеры и скорость астероида, способного к созданию такого массивного кратера. Они предполагают, что астероид мог быть такого же размера, как Плутон, а скорость, с которой он летел, составляла около 32 тысяч километров в час.

Вследствие столкновения с такой громадиной у Марса и появилось два лица. На северном полушарии можно увидеть гладкие и плоские долины, а на южной поверхности – кратеры и горы.

А известно ли вам, что на поверхности Марса имеется самый большой вулкан в Солнечной системе? Всем нам известно, что Эверест выступает самой высокой горой на Земле. Теперь, представьте себе гору, которая в целых 3 раза выше ее. Марсианский вулкан Олимп, формировавшийся на протяжении многих лет, имеет высоту 27 км, а впадина на вершине вулкана в диаметре достигает 90 км. Его строение схоже с земным вулканом Мауна-Кеа (Гавайи).

Он появился на планете в то время, когда Марс стал сухой холодной планетой после атаки большого количества метеоритов.

Самый большой вулкан Марса находится в местности Фарсида (Тарсис). Олимп вместе с вулканами Аскериусом и Павонисом и другими горами и небольшими хребтами образовывают горную систему под названием Ореол Олимпа.

Диаметр этой системы более 1000 км, а о его происхождении учёные спорят до сих пор. Одни склонны к версии доказательства существования ледников на Марсе, другие утверждают, что это части самого Олимпа, который раньше был намного больше, но со временем подвержен разрушению. В этой местности очень часто бывают большие ветра, которым и подвергается весь Ореол.

Марсианский Олимп можно увидеть даже с Земли. Но до тех пор, пока космические спутники не добрались до поверхности Марса и не исследовали её, это место земляне называли «Снега Олимпа».

Из-за того, что вулкан очень хорошо отражает солнечный свет, с большого расстояния он виднелся как белое пятно.

Наикрупнейший каньон в Солнечной системе тоже располагается на планете Марсе. Это долина Маринера.

Она намного больше земного Большого каньона в Северной Америке. Ее ширина достигает 60 км, протяженность – 4 500 км, а глубина – до 10 км. Эта долина тянется вдоль экватора Марса.

Учёные предполагают, что долина Маринера образовалась в процессе остывания планеты. Поверхность Марса просто треснула.

Но дальнейшие исследования дали возможность обнаружить, что в каньоне продолжаются некоторые геологические процессы.

Длинна каньона настолько большая, что в одной части его может уже наступить день, а в другом конце продолжается ночь.

Из-за этого возникают резкие перепады температур, которые образовывают постоянные бури вдоль всего каньона.

Небо на Марсе

Если бы на Марсе были жители, то для них небо не было бы таким голубым, как для нас. Да и закатами кровавыми они тоже не смогли бы любоваться. Всё дело в том, что небо на красной планете выглядит прямо противоположно до того, как оно выглядит на Земле. Это словно вы смотрите на негатив.

Рассвет на Марсе

Марсианское небо человеческий глаз воспринимает как розоватое, или красноватое, словно ржавое. А закаты и рассветы кажутся голубыми, потому что область возле Солнца человеческим глазом воспринимается как голубая или синяя.

Закат на Марсе

Это связано с большим количеством пыли, находящейся в атмосфере Марса, которая переламывает лучи Солнца и отражает противоположным оттенком.

Красная планета содержит два спутника Деймос и Фобос. Трудно поверить, но это факт: Марс собирается уничтожить одного из своих спутников. По сравнению с Деймосом Фобос намного больше. Его размеры 27 Х 22 Х 18 километров.

Марсианская Луна по имени Фобос уникальна тем, что она находится возле Марса на очень низкой высоте, причем постоянно приближается к своей планете по расчетам ученых на 1,8 м каждую сотню лет.

Ученые NASA доказали, что жить этому спутнику осталось не более 50 миллионов лет.

Потом из обломков Фобос образуется кольцо, которое просуществует множество тысяч лет, а после этого они упадут на планету метеоритным дождём.

Фобос имеет большой ударный кратер, который называется Стикни. В ширину кратер 9,5 км, это говорит о том, что огромное упавшее тело просто раскололо спутник на части.

На Фобосе очень много пыли. Исследования Mars Global Surveyor установили, что поверхность марсианского спутника состоит из слоя метровой пыли, что является последствием большой эрозии ударных кратеров за долгий период. Некоторые из этих кратеров можно увидеть даже на снимках.

Уже доказано, что на планете Марс была вода, которая исчезла. Многочисленные минералы, русла древних рек свидетельствуют о водном прошлом планеты.

Они могли образоваться только при присутствии воды. Если на планете был большой марсианский океан, то, что случилось с его водой? Космический аппарат NASA смог обнаружить громаднейшее количество воды в виде льда под марсианской поверхностью.

Кроме того, благодаря марсоходу Curiosity учёные НАСА доказали, что эта вода около 3 миллиардов лет назад была пригодной для существования на планете жизни.

Исследователи поверхности Марса нашли большое количество намёков на то, что на красной планете когда-то были реки, озёра, моря и океаны. Количество их воды было таким же, как и в нашем Северном Ледовитом океане.

Планетологи утверждают, что много лет назад климат Марса был достаточно изменчивым, а в остатках льда, найденных на планете, обнаружены все микроэлементы, которые необходимы для зарождения жизни.

Неизвестным остаётся лишь происхождение воды на Марсе.

Лицо на Марсе

Одна из областей Марса Кидония имеет необычный рельеф, строение которого с большого расстояния напоминает человеческое лицо. Впервые учёные его обнаружили в 1975 году, когда на поверхность планеты удачно приземлился первый космический аппарат «Викинг-1», который и сделал несколько снимков этого необычного явления.

Сначала астрономы предположили, что изображение лица является прямым доказательством существования жизни на планете и марсиан. Но более подробные исследования доказали, что это всего лишь следствие игры света и тени на поверхности холма, которая и породила такую оптическую иллюзию. Снимки, сделанные повторно через промежуток времени и без тени, показали, что никакого лица не существует.

Рельеф провинции Кидония настолько необычный, что некоторые время там учёные могли лицезреть ещё одну оптическую иллюзию. Она относилась к пирамидам.

На снимках, сделанных издалека, на этой территории и в правду просматриваются пирамиды, но космический аппарат Mars Reconnaissance Orbiter дал точно понять, что это лишь причудливость естественного рельефа поверхности планеты.

«Бермудский треугольник» на Марсе

Исследования Марса проводятся учёными давно. С этой целью космические станции неоднократно запускали к этой планете различные летальные аппараты, но только треть из них смогла успешно выполнить своё задание.

Время от времени эти космические аппараты попадают в аномальную зону на орбите и выходят из-под управления, а люди получают большую дозу радиации.

Учёные предположили, что на Марсе существует собственный «бермудский треугольник», которому дали имя ЮАА. Южно-атлантическая аномалия являет собой мощную бесшумную вспышку света, и представляет большую опасность.

Попадая в аномальную зону, спутники либо ломаются, либо и вовсе исчезают.

Из-за того, что Марс не имеет озоновой защиты, как Земля, вокруг него очень много радиации, которая и мешает проводить научные исследования планеты.

Ученые предполагают, что жизнь может быть везде, где есть вода. И согласно одной из теорий на Марсе существовала жизнь. Ведь космический аппарат NASA Mars Odyssey обнаружил громадные залежи льда на этой планете.

На Марсе были найдены русла и береговые линии, которые указывают на то, что здесь были океаны. Благодаря многочисленным находкам марсохода можно сделать вывод: Красная планета все-таки была обитаемой.

После продолжительных исследований учёные-планетологи на поверхности Марса обнаружили органические материалы. Они находились на глубине всего 5 см. Предположительно, что в кратере Гейл, где были найдены следы существования воды, было когда-то озеро. А органические элементы говорят о том, что там кто-то обитал.

Также исследования дают информацию о том, что в глубине планеты происходят биологические процессы. Хотя прямых подтверждений существования жизни на Марсе ещё не обнаружено, но учёные всё-таки надеются на ряд захватывающих открытий.

Кроме того, на некоторых снимках, сделанных на поверхности Марса, недавно были обнаружены некоторые предметы, которые намекают на погибшую цивилизацию.

Марс — первоисточник жизни на Земле

В это утверждение трудно поверить. Такое сенсационное заявление было сделано американским ученым Стивеном Беннером. Он утверждает, что когда-то давно около 3,5 миллиардов лет тому назад на Красной планете были намного лучшие условия, чем на Земле, гораздо больше кислорода.

По словам Беннера первые микроорганизмы попали на нашу планету посредством метеорита. Ведь в марсианских метеоритах были обнаружены бор и молибден, которые просто необходимы для появления жизни, что подтверждает теорию Беннера.

Кто из людей первым увидел Марс?

Благодаря своему близкому расположению к Земле Марс привлекал астрономов ещё в период существования Древней цивилизации. Впервые красной планетой заинтересовались учёные Древнего Египта, о чём свидетельствуют их научные труды. Астрономы Вавилона, Древней Греции, Древнего Рима, а также древних восточных стран знали о существовании Марса и смогли посчитать его размеры и расстояние от него к Земле.

Первым, кто увидел Марс в телескоп, был итальянец Галилео Галилей. Знаменитому учёному это удалось сделать ещё в 1609 году. Позже астрономы более точно пересчитали траекторию Марса, составили его карту и провели ряд очень важных для современной науки исследований.

Большой интерес Марс вызвал вновь в 60-х годах прошлого века, во время холодной войны между Западом и Советским Союзом. Тогда учёные стран-конкурентов (США и СССР) провели огромные исследования и достигли невероятных результатов в покорении космоса, в том числе и красной планеты.

С космодромов СССР были выпущены несколько спутников, которые должны были приземлиться на Марсе, но ни одному из это так и не удалось сделать. А вот у НАСА это получилось куда лучше подобраться к красной планете. Первый космический зонд пролетел мимо планеты и сделал первые его снимки, а второму удалось уже приземлиться.

В последнее десятилетие исследования Марса значительно активизировались. Чего стоит только проект американского бизнесмена Илона Маска, который пообещал, что на Марс теперь сможет полететь каждый, кто имеет большое количество денег и не меньшее количество желания.

Сколько лететь до Марса?

Сегодня довольно часто обсуждается тема колонизации Марса людьми. Но для того, чтобы человечество смогло построить хотя бы какое-нибудь поселение на красной планете, туда сначала нужно добраться.

Расстояние между Землёй и Марсом постоянно меняется. Самая большая дистанция между этими планетами равна 400 000 000 км, а ближе всего Марс подходит к Земле на расстояние 55 000 000 км. Это явление учёные называют «противостоянием Марса», и случается оно раз в 16 – 17 лет. В ближайшем будущем это случится 27 июля 2018 года. Такое расхождение является причиной того, что эти планеты движутся по разным орбитам.

Сегодня учёные установили, что для полёта на Марс человеку потребуется от 5 до 10 месяцев, это 150 – 300 дней. Но для точных расчётов необходимо знать скорость полёта, расстояние между планетами в этот период и количество топлива на космическом корабле. Чем больше горючего будет, тем быстрее летальные аппарат доставит людей на Марс.

Скорость космического корабля составляет 20 тыс. км/ч. Если учитывать минимальное расстояние между Землёй и Марсом, то человеку, чтобы добраться в пункт назначения, потребуется всего 115 суток, это чуть меньше 4-х месяцев. Но так как планеты находятся в постоянном движении, то траектория полёта летального аппарата будет отличаться от той, которую многие себе представляют. Отсюда у нужно составлять расчёты, ориентированные на опережение.

Марс глазами киноиндустрии — фильмы про Марс

Загадки Марса привлекают не только планетологов, астрологов, астрономов и других учёных. Люди искусства также очаровываются тайнами красной планеты, в результате чего получается новое произведение. Особенно это касается кино, в котором режиссёрской фантазии есть где разгуляться. На сегодняшний день таких фильмов снято немало, но мы остановимся лишь на пятёрке самых известных.

Ещё после запуска первого космического спутника, в 1959 году, в Советском Союзе на голубые экраны вышел фантастический фильм «Небо зовёт» режиссёров Александра Козыря и Михаила Карюкова.

Картина демонстрирует актуальные на то время соревнования между советскими и американскими астронавтами в процессе освоения Марса. Советским авторам в то время казалось, что в этом ничего сложного абсолютно нет.

В 1980-х годах в США появился мини-сериал по мотивам одноимённого романа Рэя Брэдбери «Марсианские хроники», снятый телеканалом NBC. Современного зрителя немного позабавят простота спецэффектов и наивная игра актёров. Но главное в фильме вовсе не это.

Суть проекта заключается в том, что создатели фильма попытались сравнить покорение космоса к колониализму, в котором земляне ведут себя, как первые европейцы, ступившие на землю Америки и принёсшие туда много бед.

Одним из самых популярных фильмов 90-х, в котором поднимается тема путешествия на Марс, является кинолента Пола Верховена «Вспомнить всё».

Главную роль в этом экшене сыграл всеми любимый Арнольд Шварценеггер. Мало того, эта роль для актёра одной из лучших.

В 2000 году на экраны вышел фильм режиссёра Энтони Хоффмана «Красная планета» , где главные роли достались Вэлу Кимлеру и Кэрри-Энн Мосс.

Сюжет этой киноленты о Марсе рассказывает о недалёком будущем человечества, когда на Земле закончились ресурсы к выживанию, и людям необходимо найти планету, которая может обеспечить жизнь людей. Такой планетой, по сценарию, оказывается Марс.

Главной идеей фильма является призыв жителей нашей планеты беречь природные ресурсы, которые даровала нам Земля.

В 2015 году американский режиссёр Ридли Скотт экранизировал легендарный роман Энди Уира «Марсианин».

Из-за возникнувшей песчаной бури марсианская миссия была вынуждена покинуть планету.

При этом команда оставила там одного из членов своего экипажа Марка Уотни, посчитав его погибшим.

Главный герой остаётся в полном одиночестве на красной планете, без связи с Землёй, и пытается выжить с помощью оставшихся ресурсов до прибытия следующей миссии через 4 года.

Марс — четвертая планета от солнца. Из-за её отчетливо красного цвета на небосклоне, цвета крови, греки назвали её в честь их бога войны — Аресом . Римлянам сравнение с богом войны понравилось и они охотно его переняли, правда назвав уже по своему — Марсом . Другие цивилизации также называли эту планету по визуальному впечатлению, например, египтяне назвали Марс «Her Desher», что означает «красный», а древние китайские астрономы обозначали его как «огненную звезду».

Рассвет на Марсе. Если смотреть с поверхности красной планеты, то она уже не кажется нам такой уж красной. Во всяком случае, небо у неё… голубоватое

Орбитальные характеристики Марса

Ось Марса, как и ось Земли, наклонена по отношению к солнцу, что автоматически предполагает наличие на планете или времен года. Однако, так как Марс движется вокруг Солнца не по круглой, а по эллиптической орбите (кстати, самой вытянутой среди планет солнечной системы), все сезоны, бывают ещё и сразу двух типов. Когда Марс находится ближе всего к солнцу и обращен к нему южным полушарием, лето будет коротким, но жарким, а в северном полушарии будет такая же короткая, но зато холодная зима. Когда Марс находится дальше от солнца и обращен к нему северным полушарием лето и зима будут длинными, без температурных скачков.

Наклон оси Марса может меняться довольно сильно, так как в отличие от Земли, у него отсутствует внушительный «противовес» (Луна) стабилизирующий систему. Теоретически, такие скачки могут оказывать очень большое влияние на климат планеты. В частности, предполагается, что именно изменение наклона оси планеты оказывает влияние на резкие выбросы метана из недр планеты в её атмосферу, в прошлом, возможно,вызывавшие периоды резкого потепления.

Среднее расстояние от солнца : 227 936 640 км. (в 1,524 раз дальше, чем Земля).

Перигелий (ближайшая точка к солнцу) : 206 600 000 км (в 1,404 раз дальше, чем Земля).

Афелий (дальняя точка от солнца) : 249 200 000 км (в 1,638 раз дальше, чем Земля).

Физические характеристики Марса

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

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

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

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

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

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

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

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

Состав и структура поверхности и атмосферы Марса

Состав атмосферы Марса

Атмосфера Марса примерно в 100 раз тоньше земной. По данным НАСА, она состоит из 95,32 % углекислого газа, 2,7 % азота, на 1,6 % аргона, 0,13 % кислорода, 0,08 % окиси углерода, а также незначительного количества воды, азота, неона, тяжелого водорода, криптона и ксенона.

Магнитное поле Марса

В настоящее время на Марсе нет глобального планетарного , но есть локальные участки поверхности, где магнитное поле не уступает, а то и превосходит земное. Эти «островки» — остатки древнего планетарного магнитного поля, существовавшего 4,5-3,5 млрд. лет назад..

Химический состав недр Марса

Марс, скорее всего, имеет твердое ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Мантия Марса по составу похожа на земную и включает различные соединения кремния, кислорода, железа и магния. Кора планеты представлена вулканическими базальтовыми породами, которые также широко распространены в земной и лунной коре. Впрочем, состав земной и марсианской коры не идентичен — если на Марсе основной элемент коры — базальт, то на Земле это кремнезем.

Спутники Марса

У Марса есть два спутника — Фобос и Деймос , открытые астрономом Асафом Холлом в 1877 году. Названия спутников переводятся с греческого как «Страх» и Ужас». Впрочем, для сыновей бога войны, имена вполне нормальные, правда?

По сравнению с нашей Луной, Фобос и Деймос выглядят совсем не представительно — диаметр Фобоса в широкой части составляет 27 км, а Деймос — 15 км. Оба спутника имеют неправильную форму, так как их сила тяжести слишком мала, чтобы «сжать» самих себя в комок, придав шаровидную форму.

Состав обоих спутников Марса одинаков — камень вперемежку со льдом. Хотя оба они имеют на поверхности следы от метеоритных ударов, поверхность Фобоса значительно более неоднородна, покрыта сетью трещин, кроме того, на нем же присутствует и крупный кратер шириной около 10 км, или почти в половину ширины самого спутника.

Как и наша Луна, марсианские спутники всегда обращены к нему одной стороной.

Пока остается неясным, откуда взялись Фобос и Деймос, но скорее всего до того как переквалифицироваться в луны Марса, оба спутника были обычными астероидами, захваченными гравитацией красной планеты. Как бы то ни было — обе марсианские луны — временное явление в небе красной планеты. По-крайней мере, это справедливо по отношению к Фобосу, который с каждым витком всё ближе приближается к Марсу, за год преодолевая «смешное» расстояние в 1,8 метра. Впрочем, через 50 миллионов лет, если дела будут идти в таком же темпе, Фобос или врежется в Марс или распадется на мелкие обломки, которые образуют вокруг планеты кольцо.

Спутники Марса — Фобос и Деймос. Обычные куски камня мало напоминающие нашу Луну

Исследования и разведка Марса

Первым человеком положившим начало «инструментальному» изучению Марс, стал Галилео Галилей, наблюдавший планету в телескоп в 1609 году. На следующие три с половиной века телескоп стал основным (и единственным) изучением Марса, с его помощью была сделана масса открытий, но… лучше один раз потрогать роботизированными манипуляторами, чем увидеть, правда? «Настоящее» изучение Марса началось только тогда, когда человечество смогло отправить к нему исследовательские автоматически станции, во второй половине XX-го века.

Успешные миссии по изучению Марса

Первым «космическим роботом» положившим начало изучению Марса стали автоматически межпланетные станции Маринер-4 (США, 1964 г.), Маринер- 6 и 7 (США, 1969 г.). В принципе, уже первые же полеты показали картину такой какая она есть — красная планета оказалась бесплодным миром, без каких-либо признаков жизни на поверхности. Советские космические станции Марс-2 (СССР, 1971 г.) и Марс-3 (СССР, 1971 г.) подтвердили ту же истину, однако дальше почти не продвинулись — обе станции угодили в самое сердце марсианских пылевых бурь и задача составить первую карту марсианской поверхности, ими выполнена не была.

В 1973 году Маринер-9 (США) вышел на орбиту Марса, после чего ему удалось картографировать около 80% поверхности планеты, а также открыть крупнейшие марсианские вулканы и каньоны, самый обширный из которых, был назван в честь семейства американских исследовательских аппаратов — Долина Маринера .

Спускаемый аппарат Викинг-1 (США, 1976 г.) был первым рукотворным аппаратом, который успешно приземлился на поверхность Марса. Он передал на землю первые фотографии поверхности Марса, но не нашел никаких доказательств существования жизни на этой планете. Его брат-близнец Викинг-2 также приземлился успешно в том же году, провел многочисленные анализы почв, но также не нашел никаких признаков жизни.

Следующие два корабля, которые успешно достигли поверхности Марса были «Марс Пасфайндер» (Mars Pathfinder, «Марсопроходец», 1996 г.), и «Марс Глобал Сервейор» (Mars Global Surveyor, 1996 г.). При этом в состав миссии «Марсопроходца» входил небольшой колесный марсоход «Соджорнер » (Sojourner, «Пришелец (а точнее «Приживалка»:))») - первый марсоход успешно выполнивший миссию по анализу почв на другой планете.

В 2001 году к Марсу отправился «Марс Одиссей» (Mars Odyssey, США), обнаруживший большое количество водяного льда под поверхностью Марса, на глубине свыше одного метра под поверхностью.

В 2003 году, NASA запустила к Марсу сразу два однотипных марсохода: «Дух » (Spirit, «Спирит») и «Возможность » (Opportunity, «Оппортунити»), которые успешно приземлились в разных областях красной планеты и в обоих районах нашли явные признаки того, что по поверхности Марса действительно когда-то текла вода.

В 2008 году NASA, в рамках миссии «Марс-Скаут» отправила к Марсу спускаемый аппарат «Феникс » (Phoenix ), который приземлился на северных равнинах планеты и вел поиски воды.

В 2011 году NASA отправила четвертый марсоход, известный как «Любопытство » (Mars Curiosity, «Куриосити»)». Из всех марсоходов этот был самым совершенным и крупным (масса на земле 899 кг, на Марсе 340 кг). Этот марсоход — на деле, целая передвижная автоматизированная лаборатория, провел огромный спектр анализов почв и атмосферы красной планеты и дал ученым много информации о настоящем и прошлом Марса. Начав работу в 2012 году, по состоянию на 2017 г. «Куриосити» все ещё сохраняет некоторую работоспособность и продолжает свою миссию.

В 2014 году на орбиту Марса вышел аппарат MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN - «Эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе») — вторая часть проекта «Марс-Скаут», позволившая точнее установить причины потери Марсом большей части своей атмосферы. Также в 2014 году орбиты Марса достиг индийский спутник «Мангальян » доставленный к цели с помощью российской ракеты.

Марсоход «Оппортьюнити» среди типичного марсианского пейзажа. Художник правда перестарался и увлекся, так как большая часть поверхности Марса покрыта все-таки не горами, а почти плоскими равнинами усеянными камнями.

Планируемые миссии на Марс

• «Озарение » (InSight, NASA, 2018 г.) — двойная миссия из спускаемого аппарата и орбитальной станции, которые займутся изучением внутренней части Марса.
• «Марс 2020 » (Mars 2020 Rover Mission, NASA, 2020 г.) — «приемник» марсохода «Любопытство», который сменит старика на посту.
• «Экзо-Марс » (ExoMars, ЕКА-Роскосмос, 2020 г.) — космическая программа включающая в себя и собственные марсоходы, и орбитальные станции, для комплексного изучения Марса.

Неудачные миссий на Марс за последние 25 лет

• 1992 - Mars Observer («Наблюдатель», NASA)
• 1996 - «Марс-96» (Роскосмос)
• 1998 - «Марс климат Орбитер» (Mars Climate Orbiter, NASA)
• 1998 - «Нодзоми» (Япония)
• 1999 - Mars Polar Lander (NASA)
• 2003 - «Бигль-2» (Beagle-2, Европейское космическое агентство)
• 2011 - «Фобос-Грунт» (Роскосмос)
• 2011 - «Инхо-1» (Yinghuo-1, Китай)
• 2016 - «Скиапарелли» (Schiaparelli, Европейское космическое агентство) испытания посадочного модуля ЕКА Скиапарелли

Марс - четвертая планета нашей Солнечной системы и вторая наименьшая после Меркурия. Названа по имени древнеримского бога войны. Ее прозвище «Красная планета» происходит от красноватого оттенка поверхности, который обусловлен преобладанием оксида железа. Каждые несколько лет, когда Марс находится в оппозиции к Земле, он наиболее заметен в ночном небе. По этой причине люди наблюдали планету в течение многих тысячелетий, и ее появление на небе играло большую роль в мифологии и астрологических системах многих культур. В современную эпоху она стала настоящей сокровищницей научных открытий, которые расширили наше понимание Солнечной системы и ее истории.

Размер, орбита и масса Марса

Радиус четвертой планеты от Солнца равен около 3396 км на экваторе и 3376 км в полярных областях, что соответствует 53% И хотя он примерно в два раза меньше, масса Марса равна 6,4185 х 10²³ кг, или 15,1% массы нашей планеты. Наклон оси подобен земному и равен 25,19° к плоскости орбиты. Это означает, что четвертая планета от Солнца также испытывает смену сезонов года.

На своем наибольшем удалении от Солнца Марс движется по орбите на расстоянии 1,666 а. е., или 249,2 млн км. В перигелии, когда он находится ближе всего к нашему светилу, он удален от него на 1,3814 а. е., или 206,7 млн ​​км. Красной планете требуется 686,971 земных дней, что эквивалентно 1,88 земных лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. В марсианских днях, которые на Земле равны одному дню и 40 минутам, год длится 668,5991 суток.

Состав грунта

При средней плотности 3,93 г/см³ эта характеристика Марса делает его менее плотным, чем Земля. Его объем составляет около 15% от объема нашей планеты, а масса - 11%. Красный Марс - следствие наличия на поверхности оксида железа, больше известного как ржавчина. Присутствие других минералов в пыли обеспечивает наличие и других оттенков - золотого, коричневого, зеленого и др.

Эта планета земной группы богата минералами, содержащими кремний и кислород, металлами и другими веществами, которые обычно входят в состав каменистых планет. Почва слегка щелочная и содержит магний, натрий, калий и хлор. Эксперименты, проведенные на образцах почвы, также показывают, что ее рН равен 7,7.

Хотя жидкая вода не может существовать на из-за его тонкой атмосферы, большие концентрации льда сосредоточены в пределах полярных шапок. Кроме того, от полюса до 60° широты пояс вечной мерзлоты простирается. Это означает, что вода существует под большей частью поверхности в виде смеси ее твердого и жидкого состояния. Радиолокационные данные и образцы почвы подтвердили наличие также и в средних широтах.

Внутреннее строение

Планета Марс, возраст которой 4,5 млрд лет, состоит из плотного металлического ядра, окруженного кремниевой мантией. Ядро ​​состоит из сульфида железа и содержит вдвое больше легких элементов, чем ядро ​​Земли. Средняя толщина коры составляет около 50 км, максимальная равна 125 км. Если принять во внимание то земная кора, средняя толщина которой равна 40 км, в 3 раза тоньше марсианской.

Современные модели его внутреннего строения предполагают, что размер ядра в радиусе составляет 1700-1850 км, и оно состоит в основном из железа и никеля с приблизительно 16-17% серы. Из-за его меньшего размера и массы сила тяжести на поверхности Марса составляет всего 37,6% от земной. здесь равно 3,711 м/с², по сравнению с 9,8 м/с² на нашей планете.

Характеристики поверхности

Красный Марс сверху пыльный и сухой, и геологически он очень напоминает Землю. У него есть равнины и горные хребты, и даже самые большие песчаные дюны в Солнечной системе. Здесь расположена также самая высокая гора - щитовой вулкан Олимп, и самый длинный и глубокий каньон - долина Маринера.

Ударные кратеры - типичные элементы ландшафта, которыми испещрена планета Марс. Возраст их исчисляется миллиардами лет. Из-за медленной скорости эрозии они хорошо сохранились. Самым большим из них является долина Эллада. Окружность кратера равна около 2300 км, а его глубина достигает 9 км.

На поверхности Марса также можно различить овраги и каналы, и многие ученые считают, что по ним когда-то текла вода. Сравнивая их с аналогичными образованиями на Земле, можно предположить, что они по крайней мере частично образованы водной эрозией. Эти каналы достаточно велики - 100 км шириной и 2 тыс. км в длину.

Спутники Марса

У Марса есть два небольших спутника, Фобос и Деймос. Они были обнаружены в 1877 г. астрономом Асафом Холлом и носят названия мифических персонажей. В соответствии с традицией получения имен из классической мифологии, Фобос и Деймос являются сыновьями Ареса - греческого бога войны, который был прототипом римского Марса. Первый из них олицетворяет страх, а второй - смятение и ужас.

Фобос имеет около 22 км в диаметре, и расстояние до Марса от него составляет 9234,42 км в перигее и 9517,58 км в апогее. Это ниже синхронной высоты, и спутнику требуется всего 7 часов, чтобы облететь вокруг планеты. Ученые подсчитали, что через 10-50 млн лет Фобос может упасть на поверхность Марса или распасться на кольцевую структуру вокруг него.

Деймос имеет диаметр около 12 км, а его расстояние до Марса составляет 23455,5 км в перигее и 23470,9 км в апогее. Полный оборот спутник совершает за 1,26 дня. У Марса могут быть и дополнительные сателлиты, размеры которых меньше 50-100 м в диаметре, а между Фобосом и Деймосом есть кольцо пыли.

По мнению ученых, эти спутники когда-то были астероидами, но потом они были захвачены гравитацией планеты. Низкое альбедо и состав обеих лун (углеродосодержащий хондрит), который похож на материал астероидов, поддерживают эту теорию, а нестабильная орбита Фобоса, казалось бы, предполагает недавний захват. Тем не менее орбиты обеих лун круговые и находятся в плоскости экватора, что необычно для захваченных тел.

Атмосфера и климат

Погода на Марсе обусловлена наличием очень тонкой атмосферы, которая на 96% состоит из углекислого газа, 1,93% - аргона и 1,89% - азота, а также следов кислорода и воды. Она очень пыльная и содержит твердые частицы размером 1,5 мкм в диаметре, что окрашивает марсианское небо, если смотреть с поверхности, в темно-желтый цвет. Атмосферное давление изменяется в пределах 0,4-0,87 кПа. Это эквивалентно примерно 1% земного на уровне моря.

Из-за тонкого слоя газовой оболочки и большей удаленности от Солнца поверхность Марса прогревается гораздо хуже, чем поверхность Земли. В среднем она равна -46 °C. В зимний период она опускается до -143 °C на полюсах, а в летний в полдень на экваторе достигает 35 °C.

На планете бушуют пылевые бури, которые переходят в небольшие торнадо. Более мощные ураганы возникают, когда пыль поднимается вверх и нагревается Солнцем. Ветры усиливаются, создавая бури, масштабы которых измеряются тысячами километров, а их продолжительность - несколькими месяцами. Они фактически скрывают почти всю площадь поверхности Марса из поля зрения.

Следы метана и аммиака

В атмосфере планеты также были обнаружены следы метана, концентрация которого составляет 30 частей на миллиард. Подсчитано, что Марс должен производить 270 тонн метана в год. После попадания в атмосферу этот газ может существовать только в течение ограниченного периода времени (0,6-4 года). Его присутствие, несмотря на короткое время жизни, указывает на то, что должен существовать активный источник.

Среди предполагаемых вариантов - вулканическая активность, кометы и наличие метаногенных микробных форм жизни под поверхностью планеты. Метан может быть получен при небиологических процессах, называемых серпентинизацией, с участием воды, углекислого газа и оливина, который часто встречается на Марсе.

Express также был обнаружен аммиак, но с относительно коротким временем жизни. Не ясно, что его производит, но в качестве возможного источника была предложена вулканическая активность.

Исследование планеты

Попытки узнать, что такое Марс, начались в 1960-х годах. В период с 1960 по 1969 г. Советский Союз запустил к Красной планете 9 беспилотных космических аппаратов, но все они не смогли достигнуть цели. В 1964 г. НАСА начало запускать зонды Mariner. Первыми стали «Маринер-3» и «Маринер-4». Первая миссия потерпела неудачу во время развертывания, но вторая, запущенная 3 недели спустя, успешно проделала 7,5-месячное путешествие.

«Маринер-4» сделал первые ближние снимки Марса (показав ударные кратеры) и предоставил точные данные об атмосферном давлении на поверхности и отметил отсутствие магнитного поля и радиационного пояса. НАСА продолжило программу запуском другой пары пролетных зондов Mariner 6 и 7, которые достигли планеты в 1969 г.

В 1970-х годах СССР и США соревновались в том, кто первым выведет искусственный спутник на орбиту Марса. Советская программа М-71 включала три космических аппарата - «Космос-419» («Марс-1971C»), «Марс-2» и «Марс-3». Первый тяжелый зонд потерпел аварию во время запуска. Последующие миссии, «Марс-2» и «Марс-3», представляли собой комбинацию орбитального аппарата и посадочного модуля и стали первыми станциями, совершившими внеземную посадку (кроме Луны).

Они были успешно запущены в середине мая 1971 г. и летели от Земли до Марса семь месяцев. 27 ноября спускаемый аппарат «Марс-2» совершил аварийную посадку из-за сбоя бортовой ЭВМ и стал первым рукотворным объектом, достигшим поверхности Красной планеты. 2 декабря «Марс-3» совершил штатную посадку, но его передача была прервана после 14,5 с трансляции.

Тем временем НАСА продолжало программу Mariner, и в 1971 г. был произведен запуск зондов 8 и 9. «Маринер-8» во время запуска и упал в Атлантический океан. Но второй космический аппарат не только добрался до Марса, но и стал первым успешно выведенным на его орбиту. Пока длилась пылевая буря планетного масштаба, спутнику удалось сделать несколько фотографий Фобоса. Когда шторм утих, зонд сделал снимки, давшие более подробные доказательства того, что на поверхности Марса когда-то текла вода. Было установлено, что возвышенность под названием Снега Олимпа (один из немногих объектов, которые остались видимыми во время планетарной пылевой бури) также является самым высоким образованием в Солнечной системе, что привело к его переименованию в гору Олимп.

В 1973 году Советский Союз послал еще четыре зонда: 4-й и 5-й орбитальные аппараты «Марс», а также орбитальные и спускаемые зонды «Марс-6» и 7. Все межпланетные станции, кроме «Марса-7», передали данные, а экспедиция «Марс-5» оказалась наиболее успешной. До момента разгерметизации корпуса передатчика станция успела передать 60 изображений.

К 1975 году НАСА запустило Viking 1 и 2, состоявшие из двух орбитальных аппаратов и двух спускаемых. Миссия на Марс имела целью поиск следов жизни и наблюдение за его метеорологическими, сейсмическими и магнитными характеристиками. Результаты биологических экспериментов на борту спускаемых «Викингов» были неубедительными, но повторный анализ данных, опубликованный в 2012 г., предположил наличие признаков микробной жизни на планете.

Орбитальные аппараты дали дополнительные данные, подтверждающие то, что когда-то на Марсе существовала вода - большие наводнения образовали глубокие каньоны, протяженностью в тысячи километров. Кроме того, участки разветвленных потоков в южном полушарии позволяют предположить, что здесь когда-то выпадали осадки.

Возобновление полетов

Четвертая планета от солнца не исследовался вплоть до 1990-х годов, когда НАСА отправило миссию Mars Pathfinder, состоявшую из космического корабля, который приземлил станцию с перемещающимся зондом «Соджорнер». Аппарат высадился на Марс 4 июля 1987 г. и стал доказательством состоятельности технологий, которые будут использованы в дальнейших экспедициях, таких как посадка с использованием воздушных подушек и система автоматического обхода препятствий.

Следующая миссия на Марс - картографический спутник MGS, он достиг планеты 12 сентября 1997 г. и начал работу в марте 1999 г. В течение одного полного марсианского года с малой высоты почти на полярной орбите он изучил всю поверхность и атмосферу и отправил больше данных о планете, чем все предыдущие миссии, вместе взятые.

5 ноября 2006 г. MGS потерял связь с Землей, и усилия НАСА по ее восстановлению были прекращены 28 января 2007 г.

В 2001 г. выяснить, что такое Марс, был отправлен Mars Odyssey Orbiter. Его цель заключалась в поиске доказательств существования воды и вулканической активности на планете с использованием спектрометров и тепловизоров. В 2002 г. было объявлено, что зонд обнаружил большое количество водорода - свидетельство существования огромных залежей льда в верхних трех метрах почвы в пределах 60° от южного полюса.

2 июня 2003 г. запустило «Марс Экспресс» - космический аппарат, состоящий из спутника и спускаемого зонда «Бигл-2». Он вышел на орбиту 25 декабря 2003 г., а зонд вошел в атмосферу планеты в тот же день. Перед тем как ЕКА потерял контакт со спускаемым аппаратом, Mars Express Orbiter подтвердил наличие льда и диоксида углерода на южном полюсе.

В 2003 году НАСА приступило к исследованию планеты по программе MER. В ней использовались два марсохода «Спирит» и «Опортьюнити». Миссия на Марс имела задачу исследовать различные породы и почвы с целью обнаружения свидетельств присутствия здесь воды.

12.08.05 был запущен Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), который достиг орбиты планеты 10.03.06. На борту аппарата находятся научные приборы, предназначенные для обнаружения воды, льда и минералов на поверхности и под ней. Кроме того, MRO обеспечит поддержку предстоящим поколениям космических зондов: ежедневно отслеживается погода на Марсе и состояние его поверхности, производится поиск будущих мест посадки и тестирование новой телекоммуникационной системы, которая ускорит связь с Землей.

6 августа 2012 г. в кратере Гейла приземлились Марсианская научная лаборатория НАСА MSL и марсоход «Кьюриосити». С их помощью было сделано множество открытий, касающихся местных атмосферных и поверхностных условий, а также были обнаружены органические частицы.

18 ноября 2013 года в очередной попытке узнать, что такое Марс, был запущен спутник MAVEN, целью которого является изучение атмосферы и ретрансляция сигналов роботизированных марсоходов.

Исследования продолжаются

Четвертая планета от Солнца - наиболее изученная в Солнечной системе после Земли. В настоящее время на ее поверхности работают станции «Оппортьюнити» и «Кьюриосити», а на орбите функционируют 5 космических аппаратов - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM и Maven.

Этим зондам удалось передать невероятно детальные изображения Красной планеты. Они помогли обнаружить, что когда-то там была вода, и подтвердили, что Марс и Земля очень похожи - у них есть полярные шапки, смена времен года, атмосфера и наличие воды. Они также показали, что органическая жизнь может существовать сегодня и, скорее всего, была раньше.

Одержимость человечества в том, чтобы узнать, что такое Марс, не ослабевает, и наши усилия по изучению его поверхности и разгадке его истории далеки от завершения. В ближайшие десятилетия, мы, вероятно, продолжим отправлять туда марсоходы и впервые пошлем туда человека. И со временем, учитывая наличие необходимых ресурсов, четвертая планета от Солнца когда-нибудь станет пригодной для проживания.

Основные параметры Марса, определяющие влияние на многие свойства этой планеты зародились во время возникновения Солнечной системы. К ним относятся масса, наклон оси вращения, период и форма орбиты. Успешное изучение этих характеристик лежит в основе проекта по Марса и поиску жизни на этой планете.

Орбита Марса. Причины вращения

Движение по орбите обусловлено влиянием солнечных сил притяжения. Чем массивнее объект, тем выше его гравитационное воздействие на другие объекты в пространстве. Солнце обладает наибольшей массой в Солнечной системе. Его масса составляет 1,98892х1030 килограммов. Благодаря этим характеристикам Солнце имеет гораздо большую силу притяжения, чем Земля и Марс вместе. В последнее время все чаще можно встретить утверждение, что Марс и остальные планеты вращаются вокруг центра масс солнечной системы. И это не является ошибкой, так как ученые установили, что центр масс нашей системы находится практически в центре Солнца.

Из-за воздействия силы притяжения звезды, Марс вытягивает на орбиту вокруг Солнца. Но почему тогда он вращается и не падает на Солнце? Чтобы найти ответ, рассмотрим пример. К длинной веревочке с одной стороны привязан шар, а другой её конец зафиксирован в руке. Если раскрутить этот шар, он будет вращаться вокруг руки, но при этом не сможет отдалиться дальше, чем позволит длина веревки. Марс движется по тому же принципу, сила притяжения Солнца не отпускает его и заставляет двигаться по орбите, а центробежная сила, которая появляется при круговом движении, стремится вытолкнуть планету за пределы траектории его движения. На этом хрупком равновесии между силами и основывается принцип движения Марса в пространстве.

Период Марса вокруг Солнца в два раза длиннее земного. Полный оборот вокруг Солнца он совершает за 687 земных суток. Или 1,88, если измерять в земных годах. Однако это измерение отражает изменение положения планеты относительно звёзд и называется сидерический период вращения.

Можно так же рассчитать период обращения вокруг Солнца относительно Земли — это называется синодический период вращения. Он представляет собой промежуток между соединениями планеты в конкретной точке неба, обычно эта точка — Солнце. Синодический период красной планеты равен – 2,135.

Движение Марса. Основные параметры

Характеристики движения Марса по орбите и вокруг своей оси имеют много общего с земными. Однако, осевое движение Марса более хаотично и нестабильно, чем движение Земли. Во время движения марсианская ось может хаотично и непредсказуемо наклоняться, это объясняется отсутствием у него такого же массивного спутника, как Луна, который силой притяжения регулировал и стабилизировал бы движение планеты. Его спутники, Фобос и Деймос, ничтожно малы, их влияние на скорость вращения незначительно и не принимается во внимание в расчетах.

Характеристики марсианской орбиты

Марс движется вокруг Солнца по круговой орбите, которая не является окружностью, а представляет собой сложную эллиптическую фигуру. Орбита Марса отдалена от солнца на полтора раза больше, чем земная. Она имеет эллиптическую форму, которая образовалась под влиянием на нее сил притяжения других планет Солнечной системы. Ученые установили, что 1,35 миллиона лет назад его орбита представляла собой почти ровную окружность. Эксцентриситет марсианской орбиты (характеристика, которая показывает, насколько орбита отклоняется от окружности) равен 0,0934. Его орбита вторая в системе по эксцентричности, на первом месте Меркурий. Для сравнения эксцентриситет орбиты Земли равен 0,017.

При нахождении планеты в ближайшей к Солнцу точке — перигелии, радиус орбиты составляет 206,7 миллиона километров, при нахождении на максимальном расстоянии от Солнца – афелии, радиус увеличивается до 249,2 миллиона километров. Из-за разницы расстояний меняется количество поступающей на планету солнечной энергии, она составляет 20-30%, поэтому на Марсе наблюдается широкий разброс температур.

Одна из основных характеристик – это орбитальная скорость. Средняя скорость вращения вокруг Солнца равна 24,13 км/с.

Марс от Солнца на большее расстояние, чем Земля, поэтому радиус марсианской орбиты так же отличается в большую сторону. Мы уже выяснили, что марсианская траектория движения представляет собой вытянутый эллипс, поэтому её радиус не является постоянной величиной, среднее расстояние до Солнца равно 228 миллиона километров.

Каждый 26 месяцев Земля догоняет Марс по орбите. Это происходит из-за разницы в скорости движения планет (земная — 30 километров в секунду) и меньшего диаметра орбиты. В это время расстояние между планетами минимально, потому удобнее всего планировать космические миссии по изучению планеты в этот период. Это снижает затраты топлива и времени на , 6-8 месяцев, по космическим меркам это не так уж много.

Осевое вращение

Марс не ограничивается движением только по орбите, он также совершает вращение вокруг своей оси. Скорость экваториального вращения равняется 868,22 км/ч, для сравнения, на Земле она равняется 1674,4 км/час. Сутки на красной планете длятся 24 часа, если вас интересуют средние солнечный день, или 24 часа, 56 минут и 4 секунды, если принимать в расчёт сидерический день. Получается, что красная планета вращается только на 40 минут медленнее Земли.

Вращение обеспечивает на планете не только смену дня и ночи, оно также меняет форму планеты под влиянием центробежной силы, сплющивая ее с полюсов на 0,3%. Изменение формы не так заметно из-за высокой плотности планеты.

Наклон марсианской оси вращения равен 25,19°, земной – 23,5°. Смена марсианских зимне-весенних происходит благодаря наклону оси вращения и эксцентриситету орбиты. Смена зимнего и летнего сезонов на Марсе происходит в противофазе, то есть, когда в одном полушарии наступает летний период, в другом неизменно начинаются зимние холода. Но из-за формы орбиты, длительность сезонов здесь может растягиваться, а, может, уменьшаться. Так в северном полушарии лето и весна длятся 371 сол. Они наступают, когда Марс находится на участке орбиты, максимально удаленном от Солнца. Потому марсианское лето на севере долгое, но прохладное, а на юге — короткое и тёплое. На Земле времена года распределяются равномернее, так как земная орбита близка к идеальной окружности по форме. Стоит заметить, что Марс вращается вокруг оси хаотичнее, чем планеты с более массивными спутниками, что может в любой момент повлиять на длительность зимне-весенних сезонов.

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.

• 1- Долина Маринера — самый большой каньон в Солнечной системе.
• 2 и 3 — Северная и Южная полярные шапки.

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.

Марс – не просто наш сосед. Это еще и самая похожая на Землю планета. Но всё в мире относительно и эта похожесть проявляется лишь в общих чертах. В деталях Марс способен удивлять – всё-таки это совершенно другой мир, со своей историей.

Приведём некоторые интересные факты о Марс, которые вас наверняка заинтересуют и вызовут желание узнать об этой планете побольше.

• Как и на Земле, на Марсе есть горы и вулканы. Но на этой небольшой планете находится и самый большой вулкан Солнечной системы – Олимп. Его высота достигает 26 км, а поперечник – 540 км. Высота обрывов на краях Олимпа — 7 км. Самый большой вулкан на Земле находится на Гавайских островах и называется Мауна-Кеа, его высота от основания до верхушки – всего 10.2 км.

Вулкан Олимп — крупнейший в Солнечной системе.

• Марс является одной из пяти планет, которые можно увидеть невооруженным глазом. К ним относятся также , и .
• Средняя температура на Марсе составляет -63 градуса. При этом на экваторе в хороший день она достигает вполне комфортных +20 градусов и даже больше, а вот ночью может падать до не таких приятных морозов, сравнимых разве что с якутскими. На полюсах и вовсе температуры достигают -153 градусов.
• Когда был объявлен конкурс на запись добровольцев, желающих стать первыми колонистами на Марсе в рамках экспедиции Mars One, подали заявки более 100 тысяч человек. И это несмотря на то, что полет предполагался в один конец, без возврата на Землю.
• Сила тяжести на Марсе на 60% меньше земной. Если вы весите 100 кг, то на Марсе будете весить 40 кг.
• Марсианский грунт по составу вполне подходит для выращивания разных растений, например, репы и спаржи. Он имеет много общего с земным и содержит все необходимые микроэлементы. Водой разве что беден.
• 4 миллиарда лет назад планета Марс была окутана плотной атмосферой, богатой кислородом. Учёные считают, что и моря с реками тогда тоже существовали.

• Марсианский закат имеет синий цвет, а не красный, как на Земле.

• Планета Марс выглядит красной из-за большого количества оксида железа, который мы обычно видим в виде ржавчины.
• Хотя планета Марс вдвое меньше Земли, у них примерно одинаковая площадь суши. Просто на Марсе суша — это вся планета, а на Земле много места занимают океаны.
• Планета Марс может похвастать самыми большими в Солнечной системе пыльными бурями. Они могут длиться несколько месяцев и охватывают всю планету.
• Образцы марсианского грунта были получены и исследованы учеными еще до космических полетов. Метеорит, найденный на Земле, был марсианского происхождения, выброшенный с планеты мощным ударом крупного метеорита.
• Марс – единственная планета в Солнечной системе, кроме Земли, у которой есть полярные шапки. Притом самые настоящие, немалого размера, и в них есть водяной лёд.
• В 1997 году произошел курьезный случай – трое жителей Йемена подали на НАСА в суд, с обвинением во вторжении на Марс. По их словам, эта планета перешла к ним по наследству от предков тысячи лет назад.

Планета Марс – самая исследованная из всех остальных в Солнечной системе. Но там есть немало удивительного, а кое-что и вызывает вопросы у ученых.

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 планета 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.

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.

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.

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.

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.

Если смотреть 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 планете 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.

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 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.

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 планеты Марс

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

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

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.

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.

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.