Какво е Марс, характеристиката на планетата. Разстояние до Марс

Марс е четвъртата планета на нашата слънчева система, а втората е най-малката след Меркурий. Името на древния римски бог на войната. Нейният прякор "Червена планета" идва от червеникавата сянка на повърхността, която се дължи на преобладаването на железен оксид. На всеки няколко години, когато Марс е в опозиция на Земята, това е най-забележимо в нощното небе. Поради тази причина хората наблюдават планетата в продължение на хиляди години и появата й в небето е играла голяма роля в митологията и астрологическите системи на много култури. В съвременната епоха тя се превърна в истинска съкровищница на научните открития, които разшириха нашето разбиране за слънчевата система и нейната история.

Размерът, орбитата и масата на Марс

Радиусът на четвъртата планета от Слънцето е около 3396 km на екватора и 3376 km в полярните региони, което съответства на 53% от радиуса на Земята. И макар че е около половината от размера, масата на Марс е 6.4185 x 10²sup3-кг, или 15.1% от масата на нашата планета. Наклонът на оста е подобен на наземния и е 25,19 ° спрямо равнината на орбитата. Това означава, че четвъртата планета от Слънцето също преживява промяна в сезоните на годината.

На максималното си разстояние от Слънцето, Марс се движи на орбита на разстояние от 1,666 а. или 249.2 милиона км. В перихелий, когато е най-близо до нашето осветително тя, се отстранява от него с 1.3814 а. или 206,7 милиона км. Червената планета изисква 686,971 земни дни, равно на 1,88 земни години, за да направи революция около Слънцето. През марсианските дни, които са равни на един ден и 40 минути на Земята, годината продължава 668,5991 дни.

Състав на почвата

При средна плътност от 3.93 g / cmsup3, тази характеристика на Марс го прави по-малко гъста от Земята. Обемът му е около 15% от обема на нашата планета, а масата е 11%. Червеният Марс е последица от наличието на повърхността на железен оксид, по-известен като ръжда. Наличието на други минерали в праха осигурява наличието на други нюанси - злато, кафяво, зелено и др.

Тази планета на наземната група е богата на минерали, съдържащи силиций и кислород, метали и други вещества, които обикновено са част от скалистите планети. Почвата е леко алкална и съдържа магнезий, натрий, калий и хлор. Експериментите, проведени върху почвени проби също показват, че рН е 7.7.

Въпреки че не може да съществува течна вода повърхността на Марс поради своята фина атмосфера, големи концентрации на лед се концентрират в полярните капачки. Освен това поясът на вечно замръзналата се простира от полюса до 60 ° ширина. Това означава, че водата съществува под голяма част от повърхността като смес от нейното твърдо и течно състояние. Радарните данни и почвените проби потвърдиха наличието на подземни язовири също и в средните географски ширини.

Вътрешна структура

Планетата Марс, чиято възраст е 4,5 милиарда години, се състои от плътно метално ядро, заобиколено от силиконова мантия. Ядрото се състои от железен сулфид и съдържа два пъти повече светлинни елементи, отколкото ядрото на Земята. Средната дебелина на кората е около 50 км, а максимумът е 125 км. Ако вземем предвид размерите на планетите, тогава земната кора, чиято средна дебелина е 40 километра, е три пъти по-тънка от кората на Марс.

Модерни модели на вътрешната му структура предполагат, че размерът на ядрото в радиуса е 1700-1850 км и се състои главно от желязо и никел с около 16-17% сяра. Поради своя по-малък размер и тегло, гравитацията на повърхността на Марс е само 37.6% от земната повърхност. Ускоряване на гравитацията тук е 3711 m / s², в сравнение с 9,8 m / s² на нашата планета.

Повърхностни характеристики

Червеният Марс от горе е прашен и сух и геологически напомня на Земята. Има равнини и хребети, дори и най-големите пясъчни дюни в Слънчевата система. Налице е също така най-високата планина - щит вулкан Олимп, най-дългата и най-дълбокият каньон - Валес Маринър.

Шоковите кратери са типични елементи на ландшафта, с които планетата Марс е осеяна. Тяхната възраст се оценява на милиарди години. Поради бавната степен на ерозия, те са добре запазени. Най-голямата от тях е долината на Хелас. Окръжността на кратера е около 2300 километра, а дълбочината му достига 9 километра.

На повърхността на Марс можете да различавате дерета и канали, а много учени смятат, че водата тече през тях веднъж. Сравнявайки ги с подобни форми на Земята, може да се приеме, че те са поне частично образувани от водна ерозия. Тези канали са доста големи - 100 км широк и 2 хиляди км.

Сателити на Марс

Марс има две малки луни - Фобос и Деймос. Те са открити през 1877 г. от астроном Асаф Хол и носят имената на митичните герои. В съответствие с традицията на получаване на имена от класическата митология, Фобос и Деймос са синове на Арес - гръцкия бог на войната, който е прототип на римския Марс. Първият от тях представлява страх, а вторият е объркване и ужас.

Фобос е с диаметър около 22 километра, а разстоянието до Марс от него е 9234,42 километра при периге и 9517,58 километра в апогей. Това е под синхронната надморска височина и сателитът отнема само 7 часа, за да лети по планетата. Учените са изчислили, че през 10-50 милиона години Фобос може да падне на повърхността на Марс или да се разпадне в пръстеновидна структура около нея.

Деимос има диаметър от около 12 километра, а разстоянието до Марс е 23455,5 км при периге и 23470,9 км при апогей. Сателитът прекарва пълна революция в 1.26 дни. Марс може да има допълнителни сателити, чиито размери са по-малки от 50-100 м в диаметър, а между Фобос и Деймос има пръстен от прах.

Според учените тези спътници някога са астероиди, но след това са били заловени от гравитацията на планетата. Ниската албедо и съставът на двете луни (въглеродсъдържащ хондрит), който е подобен на материала на астероидите, подкрепят тази теория, а нестабилната орбита на Фобос изглежда предполага скорошен припадък. Въпреки това, орбитите на двете луни са кръгови и са в равнината на екватора, което е необичайно за заловените тела.

Атмосфера и климат

Времето на Марс се дължи на наличието на много тънка атмосфера, която е 96% въглероден диоксид, 1,93% - аргон и 1,89% - азот и следи от кислород и вода. Той е много прашен и съдържа твърди частици с диаметър 1,5 μm, които оцветяват небесното небе, когато се гледат от повърхността, в тъмно жълт цвят. Атмосферното налягане варира между 0,4 и 0,87 kPa. Това е еквивалентно на около 1% от сухоземното на морското равнище.

Поради тънкия слой на газовата обвивка и по-голямото разстояние от Слънцето, повърхността на Марс се затопля много по-зле от повърхността на Земята. Средно е -46 ° C. През зимата температурата спада до -143 ° С в полюсите, а през лятото на обяд екватора достига 35 ° С.

На планетата бушува прашни бури, които се превръщат в малки торнадо. По-мощни урагани възникват, когато прахът се издига и се загрява от Слънцето. Ветровете се увеличават, създавайки бури, чийто мащаб се измерва в хиляди километри, а продължителността им - няколко месеца. Те всъщност скриват почти цялата повърхност на Марс от зрителното поле.

Следи от метан и амоняк

В атмосферата на планетата са открити следи от метан, чиято концентрация е 30 части на милиард. Смята се, че Марс трябва да произвежда 270 тона метан годишно. След като влезе в атмосферата, този газ може да съществува само за ограничен период от време (0,6-4 години). Неговото присъствие, въпреки краткото време на живот, показва, че трябва да има активен източник.

Сред предполагаемите варианти - вулканичната дейност, кометата и наличието на метана микробни форми на живот под повърхността. Метанът може да бъде получена от не-биологични процеси, наречен serpentinization, с участието на вода, въглероден диоксид и оливин, което често се случва на Марс.

Марс Сателит Express също така откри амоняк, но с относително кратък живот. Не е ясно какво го произвежда, но вулканичната дейност е предложена като възможен източник.

Проучване на планетата

Опитите да се разбере какво е Марс започва през 60-те години. Между 1960 и 1969 г. Съветският съюз пуска 9 непродадени космически кораби на Червената планета, но всички не успяват да постигнат целта си. През 1964 г. НАСА започва да пуска Mariner сонди. Първият станал "Маринър-3" и "Маринър-4". Първата мисия се провали по време на разгръщането, но втората мисия, стартирана 3 седмици по-късно, завърши успешно 7,5 месеца пътуване.

Маринър 4 взе първите близки снимки на Марс (показващи кратери за удари) и предостави точни данни за атмосферното налягане на повърхността и отбеляза липсата на магнитно поле и радиационен пояс. НАСА продължи програмата, като стартира още една двойка транзитни сонди Mariner 6 и 7, които достигнаха планетата през 1969 г.

През 70-те години СССР и Съединените щати се състезаваха в онзи, който най-напред ще постави изкуствен сателит в орбитата на Марс. Съветската програма М-71 включваше три космически кораба - Космос-419 (Марс-1971С), Марс-2 и Марс-3. Първата тежка сонда се срина по време на пускането. Следващите мисии, Марс-2 и Марс-3, бяха комбинация от орбитатор и модул за кацане и станаха първите станции за извънземно кацане (с изключение на Луната).

Те бяха успешно пуснати в средата на май 1971 г. и отлетяха от Земята на Марс в продължение на седем месеца. 27 ноември Лендър "Марс-2" направи аварийно кацане заради отказ на бордовия компютър и стана първият изкуствен обект, който е достигнал повърхността на Червената планета. 2 декември, "Марс-3" направи кацане на пълно работно време, но прехвърлянето му беше прекъсната след 14.5 с излъчването.

Междувременно НАСА продължи програмата "Маринър", а през 1971 г. стартираха 8-те и 9-те сонди, а Маринър 8 по време на изстрелването и падна в Атлантическия океан. Но вторият космически кораб не само стигна до Марс, но и стана първият успешно пуснат в орбита. Докато праховата буря на планетарния мащаб продължи, спътникът успя да направи няколко снимки на Фобос. Когато бурята престана, сондата направи снимки, които дадоха по-подробни доказателства, че водата някога е течала на повърхността на Марс. Установено е, че хълмът "Сняг на Олимп" (един от малкото обекти, останали видими по време на планетната прахова буря) е и най-високото образование в слънчевата система, което доведе до преименуването му на връх Олимп.

През 1973 г. Съветският съюз изпрати четири сонди: 4 и 5 орбитални "Марс" и орбитални сонди и се спускат "Марс 6" и 7. Всички междупланетни сонди, с изключение на "Марс-7", предава данни , а експедицията "Марс-5" беше най-успешната. Преди снижаване на налягането на тялото на трансмитера станцията успя да предаде 60 изображения.

От 1975 г., НАСА стартира Viking 1 и 2, състоящ се от две орбитални и две навлизането. Мисия до Марс е проектиран, за да търсят следи от живот и наблюдение на метеорологичните, сеизмични и магнитни характеристики. Резултатите от биологични експерименти на борда спускане "Викинг" не са показателни, но повторното анализ, публикуван през 2012 г., които да се описва признаци на микробно живот на планетата.

Орбитални предвидени допълнителни доказателства, че след като е съществувал на Марс вода - големи наводнения формира дълбоки каньони, разтягане на хиляди километри. Освен това, части от разклонени потоци в южното полукълбо показват, че след утаяване.

Възобновяване на полетите

В четвъртата планета от слънцето не е проучена до 1990 г., когато НАСА изпрати мисия на Марс Патфайндър, който се състои от един космически кораб, който се приземи станция "пришелец" преместване на сондата. Машината се приземи на Марс 04 юли 1987 и е доказателство за последователността на технологии, които ще се използват в по-нататъшни експедиции, като например засаждане, с помощта на въздушни възглавници и системи за автоматично избягване препятствие.

Следващата мисия до Марс - картографиране сателитна MGS, той достига планетата 12 септември, 1997 и започна да функционира през март 1999 г. един пълен марсианска година ниска височина почти полярна орбита, той учи по цялата повърхност и атмосферата, и се изпраща на повече данни за планетата , от всички предишни мисии в съчетание.

На 5 ноември 2006 г. MGS загуби контакт със Земята, а усилията на НАСА да я възстановят бяха прекратени на 28 януари 2007 г.

През 2001 г., за да разбере какво е Марс, Mars Odyssey Orbiter беше изпратен. Неговата цел е да се намери доказателства за съществуването на вода и вулканична активност на планетата с помощта на спектрометри и принтери. През 2002 г. беше обявено, че сондата открити голямо количество водород - доказателство за съществуването на огромни залежи от лед в горните три метра от почва по 60 ° на Южния полюс.

2 юни 2003 г. Европейската космическа агенция (ESA) стартира Mars Express, космически кораб, състоящ се от сателит и сонда за спускане Beagle-2. Той застана на орбита на 25 декември 2003 г., а сондата влезе в атмосферата на планетата в същия ден. Преди ESA да загуби контакт с автомобила с произход, Mars Express Orbiter потвърди наличието на лед и въглероден диоксид на южния полюс.

През 2003 г. НАСА започна да изследва планетата по програмата MER. Използвал е двама души с маршове "Spirit" и "Oportyunity". Мисията към Марс беше да разследва различни породи и почви, за да намери доказателства за наличието на вода тук.

08.12.05 стартира Марс Риконисънс Орбитър (MRO), който достига орбитата на планетата 03.10.06. На борда на устройството има научни инструменти, предназначени за откриване на вода, лед и минерали на повърхността и под нея. В допълнение, ООР ще осигури подкрепа за предстоящото поколение космически сонди: ежедневно следи времето на Марс и състоянието на неговата повърхност, тя търси бъдещи места за разтоварване и тестване на нови телекомуникационна система, която ще ускори връзката със земята.

На 6 август 2012 г. Martian Science Laboratory на НАСА MSL и "Любопитство" се приземиха в кратера на Гейл. С тяхна помощ бяха направени много открития по отношение на местните атмосферни и повърхностни условия и бяха открити органични частици.

На 18 ноември 2013 г. в друг опит да се разбере какво е Марс, стартира сателитът MAVEN, чиято цел е да изучи атмосферата и да препредава сигнали от роботизирани ровъри.

Изследванията продължават

Четвъртата планета от Слънцето е най-изучаваната в Слънчевата система след Земята. В момента на своето работно място повърхност "Opportunity" и "Kyuriositi", а в орбита са 5 космически кораб - Mars Odyssey, Марс Експрес, MRO, MOM и Maven.

Тези сонди успяха да предадат невероятно детайлни изображения на Червената планета. Те помогнаха да открият, че щом има вода и потвърдиха, че Марс и Земята са много сходни - те имат полярни капачки, смяна на сезоните, атмосфера и наличие на вода. Те също така показаха, че органичният живот може да съществува днес и най-вероятно е бил по-ранен.

Обсебеността от човечеството да разбере какво е Марс не отслабва и нашите усилия да изучим повърхността му и да разкрием историята му далеч не са пълни. През следващите десетилетия, вероятно ще продължим да изпращаме ровери там и за пръв път ще изпратим човек там. И с течение на времето, предвид наличието на необходимите ресурси, четвъртата планета от Слънцето в един ден ще стане обитаема.