Edinstvo.org
ЛЮБИТЕЛЬСКАЯ АСТРОНОМИЯ

Марс

Снимок Марса космическим телескопом «Хаббл»

Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сразу же бросается в глаза и еще более заметен при наблюдениях в телескоп.

Во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли эту планету «Фаэтон», что означает «блистающий, лучезарный», Аристотель (IV в. до н.э.) назвал Марс «Аресом» по имени бога войны.

Марс обращается вокруг Солнца по орбите радиусом 1,524 а.е. за 687 земных суток. Эксцентриситет 0,093 сравнительно высок, поэтому орбита Марса сильно вытянута. Расстояние до Солнца меняется в течение года на 21 миллион километров, а энергия, которую получает Марс, изменяется в 1,45 раза. Наблюдения, проведенные космическим телескопом имени Хаббла, показывают, что размеры полярных шапок на Марсе изменяются в зависимости от времени наблюдения. Период вращения Марса - 24 часа 37 минут. Наклон оси вращения к плоскости орбиты - 64,8°. Это значит, что смена дня и ночи, и смена времён года на Марсе протекает почти также, как на Земле. Есть там и климатические пояса, подобные земным.

Характеристика Марса

Через каждые 780 суток Марс и Земля оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, которое меняется от 56 до 101 млн км. Такие сближения планет называют противостояниями. Если же расстояние менее 60 млн км, то их называют великими. Великие противостояния наблюдаются через каждые 15-17 лет. Марс на небе, как и все внешние планеты, виден лучше всего в периоды противостояний. Марс может быть как ярче Юпитера, так и слабее его, хотя обычно в этом споре гигантская планета сильнее. В противостоянии 1999 года Марс имел блеск m = -1,6m.

Карта Марса

Созданием карт Марса по изображениям, видимым в телескоп, занимались астрономы: в Нидерландах - Ф. Кайзер (1862), в Англии - Р. Проктор (1869), во Франции - К. Фламмарион (1876). В 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли открывает длинные тонкие линии, связывающие полярные и умеренные зоны планеты, - особые образования на поверхности Марса, которые он называет каналами. Американский астроном Персиваль Ловелл предположил, что это - полосы растительности, тянувшиеся вдоль каналов с водой, и марсиане используют каналы, чтобы транспортировать воду из полярных шапок в засушливые экваториальные районы!

Первой космической станцией, достигшей поверхности Марса 27 ноября 1971 года, была АМС «Марс-2», созданная в СССР. Наиболее полную карту Марса составил французский астроном Э. Антониади в 1930 году.

В настоящее время официальная Карта марса, утвержденная МАС, содержит 128 наименований.

Внутреннее строение Марса

Структура МарсаПо расчетам ядро Марса составляет около 9% массы планеты. Оно состоит из железа и его сплавов и пребывает в жидком состоянии. Марс имеет мощную кору толщиной 100 км. Между ними находится силикатная мантия, обогащенная железом.

Атмосфера и климат

Летом полярная шапка состоит большей частью из воды. Температура поверхности Марса во время летнего солнцестояния может подниматься до 0°C. Самая низкая температура была зарегистрирована над зимней полярной шапкой Марса около -139°C. При такой температуре конденсируется углекислый газ.

Основная составляющая атмосферы Марса - углекислый газ (95%), а среднее давление атмосферы на уровне поверхности около 6,1 мбар. Это в 15 000 раз меньше, чем на Венере, и в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли. В самых глубоких впадинах давление достигает 12 мбар. Зимой углекислота замерзает, превращаясь в сухой лед.

Хотя атмосфера Марса не губительна для землян, понадобится специальное оборудование, чтобы выделить из нее кислород для дыхания.

«Вояджер» обнаружил в атмосфере Марса редкие облака. Однако даже вся атмосферная влага, если бы она выпала на поверхность, покрыла бы ее слоем не толще 0,01 мм. Над низинами и на дне кратеров в холодное время суток стоят туманы, а «Викинг-2» зарегистрировал в 1979 году выпадение снега, пролежавшего несколько месяцев.

Итак, Марс - весьма холодный мир, однако климат там ненамного суровее, чем в Антарктиде.

Посадочный модуль АМС «Марс-3» 2 декабря 1971 года впервые совершил мягкую посадку на поверхность Марса. Модуль начал передавать панораму окружающей местности, но проработал всего полторы минуты.

В 1976 году американский космический аппарат «Вояджер» передал на Землю фотографию, на которой четко просматривалось геологическое образование, напоминавшее маску с человеческого лица. Его назвали «Марсианский сфинкс».

Специалисты НАСА опровергали мнения, что снимок доказывает существование на Марсе цивилизации в прошлом. По их словам, сходство имело случайный характер, и его причиной была игра света и тени.

Долина Маринера имеет длину более 3000 километров, ее ширина достигает 600 километров, а глубина - 8 километров. Год Марса почти вдвое длиннее земного, а значит, дольше длятся и сезоны. Из-за эксцентриситета орбиты длительность и характер сезонов заметно отличаются в северном и южном полушариях планеты. Таким образом, в северном полушарии лето долгое, но прохладное, а зима короткая и мягкая, тогда как в южном полушарии лето короткое, но тёплое, а зима долгая и суровая.

Поверхность

Спускаемый аппарат «Викинг-1» совершил посадку в области Хриса 20 июля 1976 года. Приборы «Викинга-1» немедленно начали передачу панорамных снимков поверхности планеты. Район посадки имеет довольно ровный рельеф и представляет собой песчаную пустыню с большим количеством камней, наполовину занесённых слоем тонкой пыли. Условия в месте посадки блока оказались довольно суровыми. Рентгеновский флуоресцентный спектрометр передал предварительные сведения о составе марсианской почвы: 12-16% железа, 13-15% кремния, 3-8% кальция, 2-7% алюминия, 0,5-2% титана.

7 августа 1996 года НАСА заявило, что в найденном в Антарктиде метеорите, предположительно выброшенным с Марса 1,5-3,6 миллиардов лет назад и столкнувшимся с Землей около 13 тысяч лет назад, обнаружены органические соединения и окаменелые следы, напоминающие бактерии. Увеличение количества этих следов с глубиной свидетельствовало об их космическом происхождении.

В 1997 году самоходный аппарат «Соджернер» исследовал поверхность Марса вблизи места посадки автоматической станции «Марс Пасфайндер». Сразу после посадки на Марс в 1997 года главный модуль спускаемого аппарата «Марс Пасфайндер» произвел первый обзор окрестностей.

Геология и внутреннее строение

В отличие от Земли, на Марсе нет движения литосферных плит. В результате вулканы могут существовать гораздо более длительное время и достигать гигантских размеров.

Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что Марс состоит из коры со средней толщиной 50 км (и максимальной до 130 км), силикатной мантии толщиной 1800 км и ядра радиусом 1480 км. Плотность в центре планеты должна достигать 8,5 г/см³. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью 14—17% (по массе) серы, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли. Для некоторых районов Марса составлена подробная геологическая карта.

Спутники Марса

В 1877 году Асаф Холл из Вашингтонской обсерватории открыл два маленьких спутника Марса - Фобос и Деймос. Их имена означают соответственно «Страх» и «Ужас».

Фобос (сверху) и Деймос (снизу)Спутники покрыты кратерами и изрыты бороздами неясного происхождения. Некоторые ученые полагают, что эти спутники - захваченные Марсом астероиды, возможно даже образовавшиеся раньше, чем большие планеты.

Фобос. Сверху - кратер Стикни поперечником 10 км. Удар метеорита, образовавший этот кратер, едва не разрушил небесное тело. Спутники Марса намного меньше Луны. Они бесформенны и совсем невелики, рассмотреть их в небольшой телескоп трудно.

Поверхность Фобоса. Кратер в центре фотографии имеет радиус около 600 м.

Природа спутников Марса остается неясной, но по фотографиям «Маринера-9» можно предположить, что и Фобос, и Деймос - каменные тела. Они весьма сильно отличаются от нашей Луны. Ни один из них не дает ночью столько света, сколько Луна. Фобос светит на Марсе примерно также, как Венера на Земле, а Деймос - еще слабее. Поверхность обоих спутников исключительно темная.

Фобос совершает обращение вокруг планеты втрое быстрее, чем сам Марс вращается вокруг своей оси. За сутки Марса Фобос успевает совершить три полных оборота и пройти ещё дугу в 78°. Для марсианского наблюдателя он восходит на западе и заходит на востоке. Между последовательными верхними кульминациями Фобоса проходит 11 часов 07 минут.

Совсем иначе движется по небу Деймос. Его период обращения больше периода вращения Марса, но ненамного. Поэтому он, хотя и «нормально» восходит на востоке и заходит на западе, но движется по небу Марса крайне медленно. От одной верхней кульминации до следующей проходит 130 часов - пять с лишним суток.

Счетчики