Що таке марс, характеристика планети. Відстань до марса

Марс - четверта планета нашої Сонячної системи і друга найменша після Меркурія. Названа по імені давньоримського бога війни. Її прізвисько «Червона планета» походить від червонуватого відтінку поверхні, який обумовлений переважанням оксиду заліза. Кожні кілька років, коли Марс знаходиться в опозиції до Землі, він найбільш помітний в нічному небі. З цієї причини люди спостерігали планету протягом багатьох тисячоліть, і її поява на небі грало велику роль в міфології і астрологічних системах багатьох культур. У сучасну епоху вона стала справжньою скарбницею наукових відкриттів, які розширили наше розуміння Сонячної системи і її історії.

Відео: HD Подорож на саму загадкову планету Сонячної системи, вирушаємо на Марс! Хто з нами?

Розмір, орбіта і маса Марса

Радіус четвертої планети від Сонця дорівнює близько 3396 км на екваторі і 3376 км в полярних областях, що відповідає 53% радіуса Землі. І хоча він приблизно в два рази менше, маса Марса дорівнює 6,4185 х 10 ³- кг, або 15,1% маси нашої планети. Нахил осі подібний земному і дорівнює 25,19 ° до площини орбіти. Це означає, що четверта планета від Сонця також відчуває зміну сезонів року.

На своєму найбільшому видаленні від Сонця Марс рухається по орбіті на відстані 1,666 а. е., або 249,2 млн. км У перигелії, коли він знаходиться найближче до нашого світила, він віддалений від нього на 1,3814 а. е., або 206,7 млн. км Червоній планеті потрібно 686,971 земних днів, що еквівалентно 1,88 земних років, щоб зробити оборот навколо Сонця. У марсіанських днів, які на Землі дорівнюють одному дню і 40 хвилинах, рік триває 668,5991 доби.

склад грунту

При середній щільності 3,93 г / см³- ця характеристика Марса робить його менш щільним, ніж Земля. Його обсяг становить близько 15% від обсягу нашої планети, а маса - 11%. Червоний Марс - наслідок наявності на поверхні оксиду заліза, більше відомого як іржа. Присутність інших мінералів в пилу забезпечує наявність і інших відтінків - золотого, коричневого, зеленого та ін.

Відео: Як долетіти до планети марс

Ця планета земної групи багата мінералами, що містять кремній і кисень, металами та іншими речовинами, які зазвичай входять до складу кам`янистих планет. Грунт злегка лужна і містить магній, натрій, калій і хлор. Експерименти, проведені на зразках ґрунту, також показують, що її рН дорівнює 7,7.

Хоча рідка вода не може існувати на поверхні Марса через його тонкої атмосфери, великі концентрації льоду зосереджені в межах полярних шапок. Крім того, від полюса до 60 ° широти пояс вічної мерзлоти тягнеться. Це означає, що вода існує під більшою частиною поверхні у вигляді суміші її твердого та рідкого стану. Радіолокаційні дані і зразки грунту підтвердили наявність підземних резервуарів також і в середніх широтах.

внутрішню будову

Планета Марс, вік якої 4,5 млрд років, складається з міцного металевого ядра, оточеного кремнієвої мантією. Ядро складається з сульфіду заліза і містить вдвічі більше легких елементів, ніж ядро Землі. Середня товщина кори становить близько 50 км, максимальна дорівнює 125 км. Якщо взяти до уваги розміри планет, то земна кора, середня товщина якої дорівнює 40 км, в 3 рази тонше марсіанської.

Сучасні моделі його внутрішньої будови припускають, що розмір ядра в радіусі становить 1700-1850 км, і воно полягає в основному із заліза і нікелю з приблизно 16-17% сірки. Через його меншого розміру і маси сила тяжіння на поверхні Марса становить усього 37,6% від земної. Прискорення вільного падіння тут одно 3,711 м / с?, В порівнянні з 9,8 м / с на нашій планеті.

характеристики поверхні

Червоний Марс зверху запорошений і сухий, і геологічно він дуже нагадує Землю. У нього є рівнини і гірські хребти, і навіть найбільші піщані дюни в Сонячній системі. Тут розташована також найвища гора - щитової вулкан Олімп, і найдовший і глибокий каньйон - долина Маринер.

Ударні кратери - типові елементи ландшафту, якими поцяткована планета Марс. Вік їх обчислюється мільярдами років. Через повільній швидкості ерозії вони добре збереглися. Найбільшим з них є долина Еллада. Окружність кратера дорівнює близько 2300 км, а його глибина сягає 9 км.

На поверхні Марса також можна розрізнити яри і канали, і багато вчених вважають, що за ним колись текла вода. Порівнюючи їх з аналогічними утвореннями на Землі, можна припустити, що вони принаймні частково утворені водною ерозією. Ці канали досить великі - 100 км шириною і 2 тис. Км в довжину.

супутники Марса

У Марса є два невеликих супутники, Фобос і Деймос. Вони були виявлені в 1877 р астрономом Асафом Холом і носять назви міфічних персонажів. Відповідно до традиції отримання імен з класичної міфології, Фобос і Деймос є синами Ареса - грецького бога війни, який був прототипом римського Марса. Перший з них уособлює страх, а другий - сум`яття і жах.

Фобос має близько 22 км в діаметрі, і відстань до Марса від нього становить 9234,42 км в перигеї і 9517,58 км в апогеї. Це нижче синхронної висоти, і супутнику потрібно всього 7 годин, щоб облетіти навколо планети. Вчені підрахували, що через 10-50 млн років Фобос може впасти на поверхню Марса або розпастися на кільцеву структуру навколо нього.

Деймос має діаметр близько 12 км, а його відстань до Марса становить 23455,5 км в перигеї і 23470,9 км в апогеї. Повний оборот супутник здійснює за 1,26 дня. У Марса можуть бути і додаткові сателіти, розміри яких менше 50-100 м в діаметрі, а між Фобосом і Деймосом є кільце пилу.

На думку вчених, ці супутники колись були астероїдами, але потім вони були захоплені гравітацією планети. Низьке альбедо і склад обох лун (Углеродосодержащий хондрит), який схожий на матеріал астероїдів, підтримують цю теорію, а нестабільна орбіта Фобоса, здавалося б, передбачає нещодавнє захоплення. Проте орбіти обох лун кругові і знаходяться в площині екватора, що незвично для захоплених тел.

Атмосфера і клімат

Погода на Марсі обумовлена наявністю дуже тонкої атмосфери, яка на 96% складається з вуглекислого газу, 1,93% - аргону і 1,89% - азоту, а також слідів кисню і води. Вона дуже пильна і містить тверді частинки розміром 1,5 мкм в діаметрі, що забарвлює марсіанське небо, якщо дивитися з поверхні, в темно-жовтий колір. Атмосферний тиск змінюється в межах 0,4-0,87 кПа. Це еквівалентно приблизно 1% земної на рівні моря.

Через тонкого шару газової оболонки і більшої віддаленості від Сонця поверхню Марса прогрівається набагато гірше, ніж поверхня Землі. В середньому вона дорівнює -46 ° C. У зимовий період вона опускається до -143 ° C на полюсах, а в літній опівдні на екваторі досягає 35 ° C.

На планеті вирують пилові бурі, які переходять в невеликі торнадо. Більш потужні урагани виникають, коли пил піднімається вгору і нагрівається Сонцем. Вітри посилюються, створюючи бурі, масштаби яких вимірюються тисячами кілометрів, а їх тривалість - декількома місяцями. Вони фактично приховують майже всю площу поверхні Марса з поля зору.

Сліди метану й аміаку

В атмосфері планети також були виявлені сліди метану, концентрація якого становить 30 частин на мільярд. Підраховано, що Марс повинен виробляти 270 тонн метану в рік. Після потрапляння в атмосферу цей газ може існувати тільки протягом обмеженого періоду часу (0,6-4 роки). Його присутність, незважаючи на короткий час життя, вказує на те, що повинен існувати активний джерело.

Серед передбачуваних варіантів - вулканічна активність, комети і наявність метаногенних мікробних форм життя під поверхнею планети. Метан може бути отриманий при небиологических процесах, які називаються серпентінізація, за участю води, вуглекислого газу та олівіну, який часто зустрічається на Марсі.

супутником Mars Express також був виявлений аміак, але з відносно коротким часом життя. Не ясно, що його виробляє, але в якості можливого джерела була запропонована вулканічна активність.

дослідження планети

Спроби дізнатися, що таке Марс, почалися в 1960-х роках. У період з 1960 по 1969 р Радянський Союз запустив до Червоної планети 9 безпілотних космічних апаратів, але всі вони не змогли досягти мети. У 1964 р НАСА початок запускати зонди Mariner. Першими стали «Маринер-3» і «Марінер-4». Перша місія зазнала невдачі під час розгортання, але друга, запущена 3 тижні, успішно виконала 7,5-місячну подорож.

«Маринер-4» зробив перші ближні знімки Марса (показавши ударні кратери) і надав точні дані про атмосферний тиск на поверхні і наголосив на відсутності магнітного поля і радіаційного поясу. НАСА продовжило програму запуском іншої пари прогонових зондів Mariner 6 і 7, які досягли планети в 1969 р

У 1970-х роках СРСР і США змагалися в тому, хто першим виведе штучний супутник на орбіту Марса. Радянська програма М-71 включала три космічні апарати - «Космос-419» ( «Марс-1971C»), «Марс-2» і «Марс-3». Перший важкий зонд зазнав аварії під час запуску. Наступні місії, «Марс-2» і «Марс-3», представляли собою комбінацію орбітального апарату і посадкового модуля і стали першими станціями, котрі скоїли позаземну посадку (крім Місяця).

Вони були успішно запущені в середині травня 1971 року і летіли від Землі до Марса сім місяців. 27 листопада спусковий апарат «Марс-2» здійснив аварійну посадку через збій бортовий ЕОМ і став першим рукотворним об`єктом, які досягли поверхні Червоної планети. 2 грудня «Марс-3» зробив штатну посадку, але його передача була перервана після 14,5 с трансляції.

Тим часом НАСА продовжувало програму Mariner, і в 1971 р був проведений запуск зондів 8 і 9. «Маринер-8» під час запуску і впав в Атлантичний океан. Але другий космічний апарат не тільки добрався до Марса, а й став першим успішно вивів на його орбіту. Поки тривала пилова буря планетного масштабу, супутнику вдалося зробити кілька фотографій Фобоса. Коли шторм ущух, зонд зробив знімки, що дали більш докладні докази того, що на поверхні Марса колись текла вода. Було встановлено, що височина під назвою Снігу Олімпу (один з небагатьох об`єктів, які залишилися видимими під час планетарної пилової бурі) також є найвищим освітою в Сонячній системі, що призвело до його перейменування в гору Олімп.

У 1973 році Радянський Союз послав ще чотири зонда: 4-й і 5-й орбітальні апарати «Марс», а також орбітальні і спускаються зонди «Марс-6» і 7. Всі міжпланетні станції, крім «Марса-7», передали дані , а експедиція «Марс-5» виявилася найбільш успішною. До моменту розгерметизації корпусу передавача станція встигла передати 60 зображень.

До 1975 року НАСА запустило Viking 1 і 2, що складалися з двох орбітальних апаратів і двох спускаються. Місія на Марс мала на меті пошук слідів життя і спостереження за його метеорологічними, сейсмічними і магнітними характеристиками. Результати біологічних експериментів на борту спускаються «Вікінгів» були непереконливими, але повторний аналіз даних, опублікований в 2012 р, припустив наявність ознак мікробного життя на планеті.

Орбітальні апарати дали додаткові дані, які підтверджують те, що колись на Марсі існувала вода - великі повені утворили глибокі каньйони, протяжністю в тисячі кілометрів. Крім того, ділянки розгалужених потоків в південній півкулі дозволяють припустити, що тут колись випадали опади.

відновлення польотів

Четверта планета від сонця не досліджувалося аж до 1990-х років, коли НАСА відправило місію Mars Pathfinder, що складалася з космічного корабля, який приземлив станцію з переміщається зондом «Соджорнер». Апарат висадився на Марс 4 липня 1987 року і став доказом спроможності технологій, які будуть використані в подальших експедиціях, таких як посадка з використанням повітряних подушок і система автоматичного обходу перешкод.

Наступна місія на Марс - картографічний супутник MGS, він досяг планети 12 вересня 1997 р і почав роботу в березні 1999 р Протягом одного повного марсіанського року з малої висоти майже на полярній орбіті він вивчив всю поверхню і атмосферу і відправив більше даних про планету , ніж всі попередні місії, разом узяті.

5 листопада 2006 р MGS втратив зв`язок із Землею, і зусилля НАСА по її відновленню були припинені 28 січня 2007 р

У 2001 р з`ясувати, що таке Марс, був відправлений Mars Odyssey Orbiter. Його мета полягала в пошуку доказів існування води і вулканічної активності на планеті з використанням спектрометрів і тепловізорів. У 2002 р було оголошено, що зонд виявив велику кількість водню - свідчення існування величезних покладів льоду в верхніх трьох метрах ґрунту в межах 60 ° від південного полюса.

2 червня 2003 р Європейське космічне агентство (ЄКА) запустило «Марс Експрес» - космічний апарат, що складається з супутника і спускається зонда «Бігль-2». Він вийшов на орбіту 25 грудня 2003 року, а зонд увійшов в атмосферу планети в той же день. Перед тим як ЄКА втратив контакт зі спусковий апарат, Mars Express Orbiter підтвердив наявність льоду і діоксиду вуглецю на південному полюсі.

У 2003 році НАСА приступило до дослідження планети за програмою MER. У ній використовувалися два марсохода «Спірит» і «Опортьюніті». Місія на Марс мала завдання дослідити різні породи і грунту з метою виявлення свідчень присутності тут води.

12.08.05 був запущений Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), який досяг орбіти планети 10.03.06. На борту апарата знаходяться наукові прилади, призначені для виявлення води, льоду і мінералів на поверхні і під нею. Крім того, MRO забезпечить підтримку майбутнім поколінням космічних зондів: щодня відстежується погода на Марсі та стан його поверхні, проводиться пошук майбутніх місць посадки і тестування нової телекомунікаційної системи, яка прискорить зв`язок із Землею.

6 серпня 2012 року в кратері Гейла приземлилися Марсіанська наукова лабораторія НАСА MSL і марсохід «К`юріосіті». З їх допомогою було зроблено безліч відкриттів, що стосуються місцевих атмосферних і поверхневих умов, а також були виявлені органічні частки.

18 листопада 2013 року в черговій спробі дізнатися, що таке Марс, був запущений супутник MAVEN, метою якого є вивчення атмосфери і ретрансляція сигналів роботизованих марсоходів.

дослідження тривають

Четверта планета від Сонця - найбільш вивчена в Сонячній системі після Землі. В даний час на її поверхні працюють станції «Оппортьюніті» і «К`юріосіті», а на орбіті функціонують 5 космічних апаратів - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM і Maven.

Цим зондам вдалося передати неймовірно детальні зображення Червоної планети. Вони допомогли виявити, що колись там була вода, і підтвердили, що Марс і Земля дуже схожі - у них є полярні шапки, зміна пір року, атмосфера і наявність води. Вони також показали, що органічне життя може існувати сьогодні і, швидше за все, була раніше.

Одержимість людства в тому, щоб дізнатися, що таке Марс, не слабшає, і наші зусилля з вивчення його поверхні і розгадки його історії далекі від завершення. У найближчі десятиліття, ми, ймовірно, продовжимо відправляти туди марсоходи і вперше пошлемо туди людини. І з часом, з огляду на наявність необхідних ресурсів, четверта планета від Сонця коли-небудь стане придатною для проживання.