1. Физические характеристики
2. Полярные шапки
3. климат
4. Орбитальные характеристики
5. Состав и структура
6. Луны Марса
7. Исследования и разведка
8. Потерянные миссии
9. Человеческие миссии впереди

Марс - четвертая планета от Солнца. Как и положено кровавому цвету Красной планеты, римляне назвали его в честь своего бога войны. По правде говоря, римляне копировали древних греков, которые также назвали планету в честь своего бога войны, Ареса. Другие цивилизации также обычно давали названия планетам, основываясь на их цвете - например, египтяне называли ее «Ее Дешер», что означает «красная», в то время как древние китайские астрономы называли ее «огненной звездой».

Физические характеристики

Яркий ржавый цвет, которым известен Марс, обусловлен богатые железом минералы в его реголите - рыхлая пыль и камни, покрывающие его поверхность. Почва Земли также является своего рода реголитом, хотя и наполненным органическим содержанием. Согласно НАСА, железные минералы окисляются, или ржаветь, заставляя почву выглядеть красной.

холодная, тонкая атмосфера означает, что жидкая вода, вероятно, не может существовать на поверхности Марса в течение любого отрезка времени. У объектов, называемых линейными склонами, могут быть струйки соленой воды, текущие по поверхности, но это доказательство оспаривается; некоторые ученые утверждают, что водород, обнаруженный на орбите в этом регионе, может указывать на соленые соли. Это означает, что хотя эта пустынная планета составляет лишь половину диаметра Земли, она имеет такое же количество суши.

Красная Планета является домом для самой высокой горы и самой глубокой, самой длинной долины в солнечной системе. Олимп Монс примерно 17 миль (27 километров) в высоту, примерно в три раза выше, чем гора Эверест, в то время как Valles Marineris Система долин, названная в честь зонда Mariner 9, обнаружившего ее в 1971 году, достигает глубины 6 миль (10 км) и проходит с востока на запад примерно на 2500 миль (4000 км), что составляет примерно одну пятую расстояния вокруг Марса и близко к ширине Австралии.

Ученые считают, что Valles Marineris сформировались в основном из-за растрескивания коры. Ширина отдельных каньонов в системе достигает 60 миль (100 км). Каньоны сливаются в центральной части Valles Marineris в районе шириной до 370 миль (600 км). Большие каналы, выходящие из концов некоторых каньонов, и слоистые отложения внутри предполагают, что когда-то каньоны могли быть заполнены жидкой водой.

У Марса также есть самые большие вулканы в солнечной системе, Олимп Монс, являющийся одним из них. Массивный вулкан диаметром около 370 миль (600 км) достаточно широк, чтобы покрыть штат Нью-Мексико. Олимп Монс - это щитовой вулкан, склоны которого постепенно поднимаются, как у гавайских вулканов, и был создан в результате извержений лав, которые текли на большие расстояния, прежде чем затвердеть. У Марса также есть много других видов вулканических рельефов, от небольших конусов с крутыми сторонами до огромных равнин, покрытых закаленной лавой. Некоторые незначительные извержения могут все еще происходить на планете.

Самый большой вулкан Солнечной системы Олимп Олимп на Марсе, замеченный Викингом 1.

(Изображение: © NASA / JPL)

Каналы, долины и овраги найдены по всему Марсу и предполагают, что жидкая вода могла протекать по поверхности планеты в последнее время. Некоторые каналы могут иметь ширину 60 миль (100 км) и длину 1200 миль (2000 км). Вода все еще может лежать в трещинах и порах в подземных породах , Исследование ученых в 2018 году предположило, что соленый воды под марсианской поверхностью может содержать значительное количество кислорода, который поддерживал бы микробную жизнь. Однако количество кислорода зависит от температуры и давления; изменения температуры на Марсе время от времени, когда наклон его оси вращения смещается.

Многие области Марса являются плоскими, низменными равнинами. Самая низкая из северных равнин - одна из самых плоских и гладких мест в Солнечной системе, потенциально созданная водой, которая когда-то текла по поверхности Марса. Северное полушарие в основном лежит на более низкой высоте, чем южное полушарие, предполагая, что кора может быть тоньше на севере, чем на юге. Эта разница между севером и югом может быть связана с очень сильным воздействием вскоре после рождения Марса.

Количество кратеров на Марсе резко меняется от места к месту, в зависимости от того, сколько лет поверхности. Большая часть поверхности южного полушария является чрезвычайно старой, и поэтому имеет много кратеров - включая самую большую планету Эллада-Планция шириной 1400 миль (2300 км), в то время как северное полушарие моложе и поэтому имеет меньше кратеров. У некоторых вулканов также есть несколько кратеров, что предполагает, что они извергались недавно, в результате чего лава покрывала любые старые кратеры. Некоторые кратеры имеют необычно выглядящие отложения мусора вокруг, напоминающие затвердевшие селевые потоки, что может указывать на то, что ударный элемент ударил в подземную воду или лед.

В 2018 году космический корабль Mars Express Европейского космического агентства обнаружил, что это может быть навозной водой и зернами под ледяным Planum Australe , (Некоторые отчеты описывают его как «озеро», но неясно, сколько реголита находится внутри воды.) Говорят, что этот водоем имеет ширину около 12,4 миль (20 км). Его подземное расположение напоминает аналогичные подземные озера в Антарктиде, в которых обнаружены микробы. В конце года Mars Express также заметил огромную ледяную зону в кратере Королева Красной планеты ,

Полярные шапки

Огромные отложения, которые кажутся тонкослоистыми слоями водяного льда и пыли, простираются от полюсов до широт около 80 градусов в обоих полушариях. Они, вероятно, были отложены атмосферой в течение длительных периодов времени. Поверх многих из этих слоистых отложений в обоих полушариях находятся крышки из водяного льда, которые остаются замороженными круглый год.

Дополнительные сезонные шапки мороза появляются зимой. Они сделаны из твердого углекислого газа, также известного как «сухой лед», который конденсировался из углекислого газа в атмосфере. В самой глубокой части зимы этот мороз может распространяться от полюсов до широт всего до 45 градусов или на полпути к экватору. слой сухого льда кажется, имеет пушистую структуру, как недавно выпавший снег, согласно сообщению в Журнале Геофизических Исследований-Планет.

климат

Марс намного холоднее Земли, в значительной степени из-за большого расстояния от Солнца. Средняя температура составляет около минус 80 градусов по Фаренгейту (минус 60 градусов по Цельсию), хотя он может варьироваться от минус 195 градусов по Фаренгейту (минус 125 градусов Цельсия) у полюсов зимой до целых 70 градусов по Фаренгейту (20 градусов Цельсия) в полдень возле экватора.

Атмосфера Марса, богатая углекислым газом, также примерно в 100 раз менее плотная, чем в среднем на Земле, но тем не менее она достаточно толстая, чтобы выдерживать погоду, облака и ветры. Плотность атмосферы меняется в зависимости от сезона, поскольку зима заставляет углекислый газ вымерзать из марсианского воздуха. В древнем прошлом атмосфера, вероятно, была более плотной и способной выдерживать течение воды на ее поверхности. Со временем более легкие молекулы в атмосфере Марса вышли под давлением солнечного ветра, который повлиял на атмосферу, потому что у Марса нет глобального магнитного поля. Этот процесс изучается сегодня Миссия НАСА "МАВЕН" ("Марс-атмосфера и изменчивая эволюция") ,

Марс разведывательный орбитальный НАСА обнаружил первые окончательные обнаружения углекислый газ снежные облака , что делает Марс единственным телом в солнечной системе, где обитают такие необычные зимние погодные условия. Красная Планета также заставляет ледяной снег падать с облаков.

Пыльные бури на Марсе являются крупнейшими в Солнечной системе, способными покрывать всю Красную планету и продолжаться месяцами. Одна теория относительно того, почему пылевые бури могут стать такими большими на Марсе, состоит в том, что частицы пыли в воздухе поглощают солнечный свет, нагревая атмосферу Марса в их окрестностях. Теплые карманы воздуха затем перетекают в более холодные регионы, создавая ветры. Сильный ветер поднимает больше пыли с земли, что, в свою очередь, нагревает атмосферу, усиливая ветер и поднимая пыль.

Удлиненное облако над Арсией Монс 12 ноября 2018 года.

(Изображение: © ESA - Европейское космическое агентство, creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/igo/ CC BY-SA 3.0 IGO)

Орбитальные характеристики

Ось Марса, как и Земля, наклонена относительно Солнца. Это означает, что, как и на Земле, количество солнечного света, падающего на определенные части Красной планеты, может широко варьироваться в течение года, давая сезоны Марса.

Связанные с: Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса

Однако сезоны, которые испытывает Марс, являются более экстремальными, чем земные, потому что эллиптическая, овальная орбита Красной планеты вокруг Солнца является более вытянутой, чем у любой из других крупных планет. Когда Марс находится ближе всего к солнцу, его южное полушарие наклонено к солнцу, что дает ему короткое очень жаркое лето, в то время как в северном полушарии короткая холодная зима. Когда Марс находится дальше всего от солнца, северное полушарие наклонено к солнцу, что дает ему долгое и мягкое лето, а в южном полушарии - долгую холодную зиму.

Наклон оси Красной планеты со временем резко меняется, потому что она не стабилизируется большой луной, такой как Земля. Это привело к различным климатам на поверхности Марса на протяжении всей ее истории. Исследование 2017 года показывает, что изменение наклона также повлияло на выделение метана в атмосферу Марса, вызывая периоды временного потепления, которые позволяли воде течь.

Факты об орбите Марса:

Среднее расстояние от солнца : 141 633 260 миль (227 936 640 км). Для сравнения: в 1,524 раза больше, чем у Земли.

Перигелий (ближайший) : 128 400 000 миль (206 600 000 км). Для сравнения: в 1,440 раза больше, чем у Земли.

Афелион (самый дальний) : 154 900 000 миль (249 200 000 км). Для сравнения: в 1,638 раза больше, чем у Земли.

Состав и структура

Состав атмосферы (по объему)

По данным НАСА Атмосфера Марса содержит 95,32 процента углекислого газа, 2,7 процента азота, 1,6 процента аргона, 0,13 процента кислорода, 0,08 процента оксида углерода, с небольшим количеством воды, оксида азота, неона, водорода-дейтерия-кислорода, криптона и ксенона.

Магнитное поле

Марс в настоящее время не имеет глобального магнитного поля, но есть области его коры, которые могут быть по меньшей мере в 10 раз сильнее намагничены, чем что-либо измеренное на Земле, что предполагает, что эти области являются остатками древнего глобального магнитного поля.

Химический состав

Марс, вероятно, имеет твердое ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Мантия Марса, вероятно, похожа на Землю в том, что она состоит в основном из перидотита, который состоит в основном из кремния, кислорода, железа и магния. Корка, вероятно, в основном состоит из базальтов вулканических пород, которые также распространены в корках Земли и Луны, хотя некоторые породы коры, особенно в северном полушарии, могут быть формой андезита, вулканической породы, которая содержит больше кремнезем, чем базальт.

Внутренняя структура

Ученые считают, что в среднем марсианское ядро ​​имеет диаметр 1800–2400 миль (3000–4000 км), его мантия шириной около 900–1200 миль (5400–7200 км), а его кора - около 30 миль (50 км). толстый.

Это представление о марсианских лунах Фобос и Деймос происходит из набора фотографий, сделанных марсоходом НАСА «Любопытство» 1 августа 2013 года, когда Фобос (более крупный) проходил перед Деймосом с точки зрения Любопытства.

(Изображение: © NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems / Техасский университет A & M.)

Луны Марса

Два луны марса Фобос и Деймос были обнаружены американским астрономом Асафом Холлом в течение недели в 1877 году. Холл почти прекратил поиски луны Марса, но его жена, Анджелина, подтолкнула его. Он обнаружил Деймоса на следующую ночь и Фобоса через шесть дней после этого. Он назвал луны в честь сыновей греческого бога войны Ареса - Фобос означает «страх», а Деймос - «бегство».

И Фобос, и Деймос, очевидно, сделаны из богатой углеродом породы, смешанной со льдом, и покрыты пылью и рыхлыми камнями. Они крошечные рядом с земной луной и имеют неправильную форму, так как им не хватает силы тяжести, чтобы привести себя в более круглую форму. Самый широкий Phobos составляет около 17 миль (27 км), а самый широкий Деймос составляет около 9 миль (15 км).

Обе луны покрыты кратерами от метеорных ударов. Поверхность Фобоса также имеет сложную структуру канавок, которые могут быть трещинами, которые образовались после удара, создавшего самый большой кратер луны - дыру шириной около 6 миль (10 км) или почти половину ширины Фобоса. Они всегда показывают одно и то же лицо на Марсе, как наша Луна на Земле.

Остается неясным, как Фобос и Деймос были рождены. Они могли быть астероидами, захваченными гравитационным притяжением Марса, или они могли образоваться на орбите вокруг Марса в то же время, когда планета появилась на свет. Ультрафиолетовый свет Отражение от Фобоса дает убедительные доказательства того, что Луна является захваченным астероидом, считают астрономы из Университета Падуи в Италии.

Фобос постепенно приближается к Марсу, приближаясь примерно на 6 футов (1,8 метра) к Красной планете каждый век. В течение 50 миллионов лет Фобос либо врезается в Марс, либо распадется и сформирует кольцо обломков вокруг планеты.

Исследования и разведка

Первый человек, который наблюдал за Марсом с помощью телескопа, был Галилео Галилей , В следующем столетии астрономы обнаружили полярные ледяные шапки планеты. В 19-м и 20-м веках исследователи полагали, что видели на Марсе сеть длинных прямых каналов, которые намекали на возможную цивилизацию, хотя позже они оказались ошибочной интерпретацией темных областей, которые они видели.

Несколько марсианских камней упали на поверхность Земли в течение эонов, предоставляя ученым редкую возможность изучать марсианские породы, не покидая нашу планету. Одной из самых спорных находок был Аллан Хиллз 84001 (ALH 84001) - марсианский метеорит, который в 1996 году, как говорили, содержал формы, напоминающие маленькие окаменелости. В то время находка привлекла большое внимание средств массовой информации, но последующие исследования отвергли эту идею. Дискуссия была еще постоянный в 2016 году , 20-летие со дня объявления. В 2018 году отдельное исследование метеоритов показало, что органические молекулы - строительные блоки жизни, хотя не обязательно сама жизнь - мог сформироваться на Марсе через аккумуляторные химические реакции.

Роботизированный космический корабль начал наблюдать за Марсом в 1960-х годах, когда США запустили Маринер 4 в 1964 году и моряков 6 и 7 в 1969 году. Миссии показали, что Марс является бесплодным миром, без каких-либо признаков жизни или цивилизаций, которые люди представляли там. В 1971 году Маринер 9 вращается вокруг Марса, нанося на карту около 80 процентов планеты и обнаруживая ее вулканы и каньоны.

Советский Союз также запустил множество космических кораблей в 1960-х и начале 1970-х годов, но большинство из этих миссий не удалось. Марс 2 (1971) и Марс 3 (1971) работали успешно, но не смогли нанести на карту поверхность из-за пыльных бурь. НАСА Викинг 1 Лендер приземлился на поверхность Марса в 1976 году, совершив первую успешную посадку на Красной планете. Спускаемый аппарат сделал первые снимки поверхности Марса крупным планом, но не нашел сильных доказательства жизни ,

Следующими двумя кораблями, которые успешно достигли Марса, были Марс, следопыт, посадочный аппарат и Mars Global Surveyor орбитальный аппарат, оба запущены в 1996 году. Небольшой робот на борту Pathfinder по имени Соджорнер - первый колесный марсоход, который исследует поверхность другой планеты - рискнул по поверхности планеты, анализируя камни.

В 2001 году НАСА запустило Марс Одиссея зонд, который обнаружил огромное количество водяного льда под поверхностью Марса, в основном в верхних 3 футах (1 метр). Остается неясным, находится ли под ним больше воды, поскольку зонд не может видеть воду глубже.

Художник представил посадочный модуль InSight на поверхности Марса.

(Изображение: © NASA)

В 2003 году Марс прошел ближе к Земле, чем когда-либо за последние 60 000 лет. В том же году НАСА выпустила два ровера по прозвищу Дух а также Возможность , который исследовал различные области марсианской поверхности. Оба марсохода обнаружили признаки того, что вода когда-то текла по поверхности планеты.

В 2008 году НАСА направило еще одну миссию, Феникс, чтобы приземлиться на северных равнинах Марса и найти воду, которая это удалось ,

В 2011 году миссия НАСА Mars Science Laboratory направила Марс Любопытство марсоход, чтобы исследовать марсианские породы и определить геологические процессы, которые их создали. Среди выводов миссии был первый метеорит на поверхности Красной планеты. Ровер нашел сложные органические молекулы на поверхности , а также сезонные колебания концентрации метана в атмосфере.

У НАСА есть два других орбитальных аппарата, работающих вокруг планеты, Марс разведывательный орбитальный аппарат а также MAVEN (атмосфера Марса и изменчивая эволюция) , Европейское космическое агентство (ESA) также имеет два космических корабля на орбите планеты: Марс Экспресс и следовой газовый орбитальный аппарат.

В сентябре 2014 года в Индии Марс Орбитер Миссия также достиг Красной планеты, что делает ее четвертой нацией, успешно вышедшей на орбиту вокруг Марса.

В ноябре 2018 года НАСА отправило стационарный посадочный аппарат под названием Mars InSight на поверхность. InSight изучит геологическую активность планеты, закопав пробу под землей.

НАСА планирует запустить миссию-преемник в Curiosity, которая называется Mars 2020. Эта миссия будет искать древние признаки жизни и, в зависимости от того, как многообещающе выглядят ее образцы, может «спрятать» результаты в безопасных местах на Красной планете для будущий ровер забрать.

ЕКА работает над своим собственным марсоходом ExoMars, который также должен быть запущен в 2020 году, и будет включать в себя тренировку для глубокого проникновения на Красную планету, где будут собираться образцы почвы глубиной около 2 метров (6,5 футов).

Потерянные миссии

Марс далек от легкой планеты. НАСА, Россия, Европейское космическое агентство, Китай, Япония и Советский Союз вместе потеряли много космических кораблей в своем стремлении исследовать Красную планету. Известные примеры включают в себя:

1992 - НАСА наблюдатель за Марсом

1996 - Марс России 96

1998 год - орбитальный аппарат НАСА «Марс Климат», японский «Нозоми»

1999 - НАСА Марс Полярный Ландер

2003 - ESA's Beagle 2, посадочный

2011 год - Миссия России "Фобус-Грунт" на Фобос с китайским орбитальным аппаратом "Инхо-1"

2016 год - испытательный аппарат ESA Schiaparelli

Человеческие миссии впереди

Роботы не единственные, кто получает билет на Марс. Рабочая группа ученых из правительственных учреждений, научных кругов и промышленности определила, что Пилотируемая миссия НАСА на Марс должно быть возможно к 2030 году. Однако в конце 2017 года администрация Трампа приказал НАСА отправить людей обратно на Луну прежде чем отправиться на Марс. В настоящее время НАСА в большей степени сосредоточено на концепции под названием «Лунная орбитальная платформа-шлюз», которая будет космической станцией на базе Луны и штаб-квартирой для дальнейшего исследования космоса.

Роботизированные миссии на Красную планету имели большой успех в последние несколько десятилетий, но доставить людей на Марс остается серьезной проблемой. При использовании современных ракетных технологий людям потребуется несколько месяцев, чтобы добраться до Марса, а это означает, что они будут жить в течение нескольких месяцев в условиях микрогравитации, что разрушительное воздействие на организм человека , Выполнение действий в условиях умеренной гравитации на Марсе может оказаться чрезвычайно трудным после многих месяцев в условиях микрогравитации. Исследования воздействия микрогравитации продолжаются на Международной космической станции.

НАСА не единственная, у которой есть надежды на марсианского астронавта. Элон Маск, основатель SpaceX, обрисовал в общих чертах м Ультипичные концепции, чтобы привести людей на Марс. В ноябре 2018 года Маск переименовал будущую SpaceX "Big Falcon Rocket" в "Starship" , Другие страны, включая Китай и Россию, также объявили о своих целях по отправке людей на Марс.

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​7 февраля 2019 года участником Space.com Элизабет Хауэлл.