Кратко детям о планете марс

СОДЕРЖАНИЕ

Ядро и строение (структура)

Структура Марса схожа с Землёй. Он состоит из ядра, мантии и коры. Чем плотнее слой, тем ниже он залегает. Внутреннее строение планеты Марс относительно однородно. Ядро не обладает большой массой – на него приходится до 9% всей планеты (для земного ядра этот показатель равен 32 %). На поверхности находятся легкие окислившиеся породы. Они образовались внутри планеты, затем поднялись вверх в ходе процессов расплавления и дифференциации недр. Главным элементом мантии является оливин – порода, которая содержит ортисиликаты магния и железа.

Ядро состоит из железа, никеля, серы и кремния. Радиус ядра – 1800 км. Поверхность ядра состоит из силикатной мантии. Основные элементы коры – это кремний, кислород, ядро, железо, кальций и алюминий. Окисление железа сделало планету красной. Мантия лишена тектонической активности. Толщина коры доходит до 125 км, её средний размеры – 50 км. Кора содержит базальт. Большое распространение на Марсе получили хлор, фосфор и сера.

Значительная часть поверхности покрыта кратерами. Это результат падения метеоритов в прошлом. Самый большой кратер находится в Северном полярном бассейне. В геологическом плане Марс занимает нишу между Землёй и Луной: на Марсе происходит поднятие коры, но тектонические плиты не сталкиваются.

В полярных областях располагаются белые шапки. Возможно, в их состав входит вода в виде снега или льда. Зимой они занимают довольно значительную территорию, но к лету их размер уменьшается. Затем они вырастают снова. В начале весны вокруг них образовывается кайма. Это может свидетельствовать о том, что на Марсе происходят процесс таяния и образования снега. 75 процентов планеты состоит из светлых облаков, которые являются пустынями.

В состав атмосферы красной планеты входят:
Углекислый газ – 95%
Азот и аргон – 4%
Кислород и водяной пар – 1%

Атмосферное давление на поверхности составляет 6,1 мбар. Марс не способен долго сохранять тепло, поэтому климат на нём намного холоднее земного. Средняя температура достигает -40% С. Летом она поднимается до -20 С, зимой может опускаться до -125. Разницы в температурах привели к возникновению сильных ветров.

В состав грунта входят следующие элементы: кремнезём с примесями железа, серы, натрия алюминия и кальция. Грунт содержит и водяной лед.

Современные оболочка и особенности строения Марса сформировались в результате длительной эволюции. Геологическая история планеты насчитывает несколько эр:

• Нойская эра (3,8-4,1 млрд лет назад) – в этот период сформировались большие и маленькие кратеры, долины и вулканы. Климат планеты ещё не был столь суров как сегодня, поэтому ученые предполагают наличие рек и озер на красной планете. Период отмечен большой активностью вулканов, которые выбрасывали в атмосферу различные химические соединения. Планета активно подвергалась метеоритным бомбандировкам.

• Гесперийская эра (3,7 – 3 млрд лет назад) – формирование долин идёт на спад, космические тела падают на планету всё меньше. Вулканическая активность проявлялась с такой же силой. Это обусловило кратковременное потепление. Затем климат стал холоднее. Характерны нечастые наводнения. Океан занимал Северную равнину Марса. На планете существовали река и озёра.

• Амазонийская эра – отмечен исчезновением кратеров и снижением вулканической активности. Быстро менялся климат. Марс лишился воды в её жидком виде. В этот период формировался современный рельеф планеты: появились крупнейшие вулканы и большие каньоны. Относительно небольшая масса планеты привела к снижению тектонической активности, исчезновении магнитного поля и атмосферы.

Климат Марса — объяснение для детей

Марс намного холоднее Земли, потому что стоит дальше от Солнца. Средняя температура достигает -60°C. Хотя она может падать и до -125°C около полюсов зимой и подниматься до 20°C в полдень возле экватора.

Богатая на двуокись водорода атмосфера примерно в 100 раз меньше по плотности, чем земная. Но ее достаточно, чтобы поддерживать погоду, ветра и облака. В зависимости от сезонов плотность может меняться (зима замораживает углекислый газ).

Пылевая буря на полярной шапке Марса

Mars Reconnaissance Orbiter НАСА первым заметил снежные облака углекислого газа. Это сделало Марс единственной планетой в Солнечной системе, которая создала необычную зимнюю погоду. С облаков также падает водяной лед.

Детям не стоит забывать и о самых больших в Солнечной системе пыльных штормах, которые могут покрывать всю красную планету и не исчезать месяцами. Почему они настолько огромны? По одной из теорий, в марсианский воздух попадают пылевые частички, которые поглощают солнечный свет и создают вокруг себя потепление. Теплые потоки направляются в более холодные регионы, образуя ветра. Они набирают силу и поднимают еще больше пыли, которая также нагревает атмосферу и процесс повторяется по кругу.

Картография

Геологическая служба Соединенных Штатов определяет тридцать картографической четырехугольники для поверхности Марса. Их можно увидеть ниже.

MC-01
Mare Boreum
MC-02
Diacria
MC-03
Аркадия
MC-04
Кобыла ацидалиум
MC-05
Исмениус Лакус
MC-06
Казиус
MC-07
Cebrenia
MC-08
Amazonis
MC-09
Фарсида
МС-10
Lunae Palus
МС-11
Оксия Палус
МС-12
Аравия
МС-13
Сиртис Майор
МС-14
Amenthes
МС-15
Элизиум
МС-16
Мемнония
МС-17
Phoenicis
МС-18
Копраты
МС-19
Маргаритифер
МС-20
Сабей
МС-21
Япигия
МС-22
Тиррен
МС-23
Эолида
МС-24
Фаэтонтис
МС-25
Таумазия
МС-26
Аргир
МС-27
Ноахис
МС-28
Эллада
МС-29
Эридания
МС-30
Mare Australe

Кликабельное изображение 30 картографических четырехугольников Марса, определенных Геологической службой США . Числа в виде четырехугольника (начинающиеся с MC для «Марсианской карты») и названия ссылаются на соответствующие статьи. Север находится наверху; находится в крайнем левом углу . Изображения карты были сделаны Mars Global Surveyor . ( )

Модификации

За свою историю существования автомобиль ГАЗ-3307, из обычного самосвала, превращался во множество самых различных автомобилей. Которые стали серийными модификациями.

Самые популярные из них:

Особенности температуры Марса

Измерения температуры Марса начались относительно давно. Все началось с измерений Лампланда в 1922 году. Тогда измерения говорили о том, что средняя температура на Марсе равна -28º С. Позднее, в 50-х и 60-х годах были накоплены некоторые знания о температурном режиме планеты, которые проводились с 20-х годов по 60-е года. Из этих измерений получается, что днем на экваторе планеты температура может доходить до +27º C, но уже к вечеру она упадет до нуля, а к утру становится -50º С. Температура на полюсах колеблется от +10º С, во время полярного дня, и до весьма низких температур, во время полярной ночи.

Роль инженерных войск в мирное время

Открытие

Древнерусский период

Про шапки, реки и поверхность

На многих планетах есть горные массивы, но в чем уникальна поверхность Марса так это, тем, что здесь самый известный и самый высокий вулкан — Олимп. И самая огромная долина Маринер, и, предположительно, самый большой ударный кратер в Солнечной системе тоже на Марсе.

Южное полушарие отличается от северного, и своим рельефом напоминает лунные пейзажи. Северный рельеф в большей части состоит из равнин, исключение два вулкана:

• Фарсида, огромнейшее нагорье высотой над средним уровнем возвышается на десять километров, где присутствуют многочисленные разломы. Самый крупнейший тянется больше четырех тысяч километров, глубина его десять км, а шириной шестьсот км — Долина Маринер. На краю нагорья расположился вулкан Олимп, его высота 25 километров, а диаметр 580 км. Он в десять раз больше нашего рекордсмена Мауна — Кеа.
• Элизей, это район чуть меньше по высоте, всего пять километров над средним уровнем, включает в себя несколько вулканов, борозды, а также равнину Элизей. Эти районы образовались, по предварительным данным в результате весьма активных геологических процессов и являются результатом вулканической деятельности, происходившей один миллиард лет назад.

Лабиринт Ночи — каньоны, протяженностью 1200 км и пересекающиеся между собой, можно смело отнести к особенности планеты Марс. Находящийся на высоте в одиннадцать километров на западе, простирается на 1220 километров, а глубина доходит до нескольких километров. Когда Марс наиболее близко приближается к Солнцу над каньонами, а также долиной Маринера происходит образование облаков, Достигая в своих размерах тысячи километров, постепенно уносятся ветром в западную сторону.

Южное полушарие состоит из большого количества кратеров. К еще одной особенности Марса можно отнести довольно молодые возвышенные кратеры и также кратеры с валом. Самое крупное образование, произошедшее в результате удара астероидом — равнина Эллады, занимающая 2300 километров, она на девять километров опустилась ниже поверхности. И хотя даже минимальное расстояние до Марса от Земли в километрах довольно большое и равняется 55 млн км, зимой равнина видна с Земли как светлое пятно, из-за покрывающего ее инея. В районе экватора наблюдаются разломы, каналы.

Как и любая планета, Марс при смене времен года начинает менять свой облик не так красочно, как это происходит на Земле, но все же изменения есть и видны при наблюдении. В первую очередь это проявляется в шапках на полярных областях, они то уменьшаются, то разрастаются. Изменения были замечены еще в далеком 1784 году, астрономом У. Гершель. Причем на северном полушарии шапка имеет постоянный диаметр в тысячу километров. Толщина имеет приблизительные размеры от одного метра до четырех километров. а на южном полюсе есть даже гейзеры — при потеплении начинает вырываться углекислый газ, унося с собой песок да пыль. Скорее всего, состав шапок определяется наличием диоксида углерода в твердом состоянии — сухим льдом, который при нагреве переходит сразу в газовое состояние.

Весной шапки начинают таять, увеличивается давление, происходит смещение газовой массы. Пыль, поднимающаяся ветрами, в огромном количестве приводит к возникновению пылевых бурь. Такие бури могут длиться не один месяц, скрывая полностью планету.

Сравнение размеров Земли и Марса

Поиск оазиса с водой на Марсе

В 1971 году Маринер-9 первым расположился на орбите чужого мира. Его снимки демонстрировали русла и каньоны, по которым в прошлом текла вода. Кадры с Викинга также говорили в пользу водной теории.

В начале 90-х гг. мы были завалены информацией о Марсе, присланной от НАСА и ЕКА. Некоторые аппараты наткнулись на минералы, подповерхностный лед и даже горячие источники.

Кратеры влияют на внутреннюю часть планеты. Оказывается, водная циркуляция проходила на глубине в несколько километров примерно 3.7 млрд. лет назад. Больше информации удалось добыть при посадке роверов.

Одна из стоек Феникса, снятая роботом. Кажется, будто два сфероида сливаются. Полагают, что они могут быть жидкой водой

Зонды не только изучали породу, но и проводили различные эксперименты. В 2008 году Феникс заметил осколки яркого материала, которые пропали через 4 дня. Также он отследил водяной пар в образце.

Водные следы в скале нашли Spirit и Opportunity. Последний приземлился в 2012 году и путешествовал по древней территории, когда изучил ряд интересных камней. Но сама планета – не единственное поле изучения марсианской воды. Остаются также и метеориты, которые прилетали к нам с Красной планеты.

Марс

Федеральный период

Основные регионы

Характер тёмных участков до сих пор остаётся предметом споров. Они сохраняются, несмотря на то, что на Марсе бушуют пылевые бури. В своё время это служило доводом в пользу предположения, что тёмные участки покрыты растительностью. Сейчас полагают, что это просто участки, с которых, в силу их рельефа, легко выдувается пыль. Крупномасштабные снимки показывают, что на самом деле тёмные участки состоят из групп тёмных полос и пятен, связанных с кратерами, холмами и другими препятствиями на пути ветров. Сезонные и долговременные изменения их размера и формы связаны, по-видимому, с изменением соотношения участков поверхности, покрытых светлым и тёмным веществом.

Полушария Марса довольно сильно различаются по характеру поверхности. В южном полушарии поверхность находится на 1—2 км над средним уровнем и густо усеяна кратерами. Эта часть Марса напоминает лунные материки. На севере большая часть поверхности находится ниже среднего уровня, здесь мало кратеров, и основную часть занимают относительно гладкие равнины, вероятно, образовавшиеся в результате затопления лавой и эрозии. Такое различие полушарий остаётся предметом дискуссий. Граница между полушариями следует примерно по большому кругу, наклонённому на 30° к экватору. Граница широкая и неправильная и образует склон в направлении на север. Вдоль неё встречаются самые эродированные участки марсианской поверхности.

Выдвинуто две альтернативных гипотезы, объясняющих асимметрию полушарий. Согласно одной из них, на раннем геологическом этапе литосферные плиты «съехались» (возможно, случайно) в одно полушарие, подобно континенту Пангея на Земле, а затем «застыли» в этом положении. Другая гипотеза предполагает столкновение Марса с космическим телом размером с Плутон.

Большое количество кратеров в южном полушарии предполагает, что поверхность здесь древняя — 3—4 млрд. лет. Выделяют несколько типов кратеров: большие кратеры с плоским дном, более мелкие и молодые чашеобразные кратеры, похожие на лунные, кратеры, окружённые валом, и возвышенные кратеры. Последние два типа уникальны для Марса — кратеры с валом образовались там, где по поверхности текли жидкие выбросы, а возвышенные кратеры образовались там, где покрывало выбросов кратера защитило поверхность от ветровой эрозии. Самой крупной деталью ударного происхождения является равнина Эллада (примерно 2100 км в поперечнике).

В области хаотического ландшафта вблизи границы полушарий поверхность испытала разломы и сжатия больших участков, за которыми иногда следовала эрозия (вследствие оползней или катастрофического высвобождения подземных вод), а также затопление жидкой лавой. Хаотические ландшафты часто находятся у истока больших каналов, прорезанных водой. Наиболее приемлемой гипотезой их совместного образования является внезапное таяние подповерхностного льда.

Долины Маринер на Марсе.

В северном полушарии, помимо обширных вулканических равнин, находятся две области крупных вулканов — Фарсида и Элизий. Фарсида — обширная вулканическая равнина протяжённостью 2000 км, достигающая высоты 10 км над средним уровнем. На ней находятся три крупных щитовых вулкана — гора Арсия, гора Павлина и гора Аскрийская. На краю Фарсиды находится высочайшая на Марсе и высочайшая известная в Солнечной системе гора Олимп. Олимп достигает 27 км высоты по отношению к его основанию и 25 км по отношению к среднему уровню поверхности Марса, и охватывает площадь 550 км диаметром, окружённую обрывами, местами достигающими 7 км высоты. Объём Олимпа в 10 раз превышает объём крупнейшего вулкана Земли Мауна-Кеа. Здесь же расположено несколько менее крупных вулканов. Элизий — возвышенность до шести километров над средним уровнем, с тремя вулканами — купол Гекаты, гора Элизий и купол Альбор.

По другим данным, высота Олимпа составляет 21 287 метров над нулевым уровнем и 18 километров над окружающей местностью, а диаметр основания — примерно 600 км. Основание охватывает площадь 282 600 км². Кальдера (углубление в центре вулкана) имеет ширину 70 км и глубину 3 км.

Возвышенность Фарсида также пересечена множеством тектонических разломов, часто очень сложных и протяжённых. Крупнейший из них — долины Маринер — тянется в широтном направлении почти на 4000 км (четверть окружности планеты), достигая ширины 600 и глубины 7—10 км; по размерам этот разлом сравним с Восточноафриканским рифтом на Земле. На его крутых склонах происходят крупнейшие в Солнечной системе оползни. Долины Маринер являются самым большим известным каньоном в Солнечной системе. Каньон, который был открыт космическим аппаратом «Маринер-9» в 1971 году, мог бы занять всю территорию США, от океана до океана.

Панорама ударного кратера Виктория диаметром около 800 метров, снятая марсоходом «Оппортьюнити». Панорама составлена из снимков которые были получены за три недели, в период с 16 октября по 6 ноября 2006.

Панорама поверхности Марса в районе Husband Hill, снятая марсоходом «Спирит» 23-28 ноября 2005.

Эволюция Марса

Путем изучения поверхности Марса ученым стало известно, как эволюционировал Марс с момента своего образования. Они сопоставили этапы эволюции планеты с возрастом различных регионов поверхности. Чем больше число кратеров в регионе, тем старше там поверхность.

Ученые условно поделили продолжительность жизни планеты на три этапа: Ноачийская эра, Гесперийская и Амазонийская эра.

Ноачийская эра. Ноачийская эра названа так по имени огромной горной области в южном полушарии планеты. В этот период огромное количество объектов, начиная с маленьких метеоритов и заканчивая большими астероидами, сталкивались с Марсом, оставляя за собой множество кратеров различных размеров. 
Ноачийский период так же характеризовался большой вулканической активностью. Кроме того, во время этого периода, возможно, были образованы долины рек, которые оставили отпечаток на поверхности планеты. Существование этих долин позволяет предположить, что в ноачийскую эру климат на планете был теплее, чем сейчас.

Гесперийская эра. Гесперийская эра названа так по имени равнины, расположенной в низменных широтах южного полушария. Во время этого периода интенсивное поражение планеты метеоритами и астероидами постепенно утихло. Однако, вулканическая активность все еще продолжалась. Извержения вулканов покрыли большую часть кратеров.

Амазонийская эра. Эра названа так по имени равнины, расположенной в северном полушарии планеты. В это время столкновение с метеоритами наблюдается в меньшей степени. Вулканическая активность также характерна, причем извержения крупнейших вулканов происходили именно в этот период. Так же в этот период образовались новые геологические материалы, в том числе слоистые отложения льда.

Рекордные достижения

Невзирая на небольшие размеры, планета имеет несколько уникальных явлений и параметров, которые до сих пор будоражат умы учёных и общественности.

Таких объектов, как минимум, два.

1. Долина Маринер. Открытие этого объекта произошло в 1971 году с использованием одноимённого зонда с порядковым номером 9. Она представляет собой огромную по размерам систему каньонов, простирающихся в восточно-западном направлении. Если бы долина располагалась на Земле, она была бы способна пересечь всю Австралию по направлению с севера на юг или Северную Америку с запада на восток. В случае с Марсом протяжённость долины составляет 1/5 всей поверхности «красной планеты», а по внешнему виду явление напоминает шрам.
2. Гора Олимп. Она в действительности достойна своего громкого и звучного названия. Данный объект представляет собой огромный по размеру потухший вулкан, возвышающийся над марсианской поверхностью на 27 километров. Если сравнивать с самой высокой точкой Земли – горой Эверест, это втрое выше! Эта гора настолько огромна, что во всей Солнечной системе не имеет аналогов. Таким образом, впечатляет не только радиус планеты Марс, но и размеры её основных объектов.

Олимп (Марс)

Примечания

SpaceX И планы по колонизации Марса

Итак, мы знаем, что SpaceX хочет отправить людей на Марс в 2024 году, но их первой марсианской миссией будет запуск капсулы «Красного Дракона» в 2018 году. Какие шаги собирается предпринять компания для достижения этой цели?

Илон Маск, основатель SpaceX

• 2018 год. Запуск космического зонда «Красный Дракон» в целях демонстрации технологий. Цель миссии — достичь Марса и совершить некоторые изыскания на месте посадки в небольшом масштабе. Возможно, поставка дополнительной информации для НАСА или космических агентств других государств.
• 2020 год. Запуск космического корабля Mars Colonial Transporter MCT1 (беспилотный). Цель миссии — отправка груза и возврат образцов. Масштабные демонстрации технологии для обитания, жизнеобеспечения, энергетики.
• 2022 год. Запуск космического корабля Mars Colonial Transporter MCT2 (беспилотный). Вторая итерация MCT. В это время MCT1 будет на обратном пути к Земле, неся марсианские образцы. MCT2 осуществляет поставку, оборудования для первого пилотируемого полета. Корабль MCT2 будет готов к запуску, как только экипаж прибудет на Красную планету через 2 года. В случае возникновения неприятностей (как в фильме «Марсианин») команда сможет им воспользоваться, чтобы покинуть планету.
• 2024 год. Третья итерация Mars Colonial Transporter MCT3 и первый пилотируемый полет. На тот момент все технологии докажут свою работоспособность, MCT1 совершит путешествие на Марс и обратно, а MCT2  готов и протестирован на Марсе.

Ускорение свободного падения

Итальянский ученый Галилео Галилей сформулировал закон, согласно которому скорость падающего тела со временем увеличивается. Эту скорость можно найти по формуле v = gt, где
V – скорость падающего тела
T – время
G – ускорение свободного падения.

Причиной ускорения является вес тела, который обозначается буквой G и находится с помощью формулы G=mg, в которой m – это масса тела. Причиной силы тяжести является существование притяжения между отдельными телами. Так Земля притягивает к себе всё, что на ней находится.

Сила притяжения на Марсе также существует. Поэтому данное утверждение справедливо и для него. Это значит, что и Марс обладает своей величиной ускорения свободного падения. На эту величину влияет ряд условий, важнейшие из которых – масса, плотность, а также радиус. Рассчитать ускорение свободного падения на Марсе можно следующим образом: g=Gm/r2, где G – гравитационная постоянная, m – масса Марса, r – радиус Марса. Произведя необходимые расчеты, мы узнаем, что ускорение свободного падения равно 3,8 м/с2.

Итак, мы рассмотрели физические параметры Марса. Что они позволяют узнать? Марс легче и меньше Земли. Поэтому тела на его поверхности находятся вдвое ближе к центру планеты, чем на Земле. Соответственно и сила тяжести на Марсе в 2,5 раза меньше земной. Вес всех тел в 2,5 раза меньше, чем на Земле. Земной камень весом в 1 кг, на Марсе будет весит 400 г., а человек сможет прыгнуть в 2,5 раза выше и дальше, потому что на него действует меньшая сила тяжести. Ускорение свободного падения тоже более чем в 2 раза меньше земного. Приземляться человек будет с меньшей скоростью. К сожалению, такие условия плохо влияют на человеческий организм. Воздействие марсианской гравитации в течение длительного срока может повлечь потерю мышечной массы и энергии, а также остеопоз. Помимо этого, будущим переселенцам придётся решать проблемы, связанные с отсутствием магнитного поля и воздействием радиации.

Краткая история изучения

Впервые человечество начало наблюдать за Марсом отнюдь не через телескопы. Ещё древние египтяне заметили Красную планету как блуждающий объект, что подтверждается древними письменными источниками. Египтяне впервые рассчитали траекторию движения Марса относительно земли.

Затем эстафету переняли астрономы Вавилонского царства. Учёным из Вавилона удалось более точно определить расположение планеты и измерить время её движения. Следующими были греки. Им удалось создать точную геоцентрическую модель и с её помощью понять движение планет. Затем учёные Персии и Индии смогли оценить размер Красной планеты и её расстояние до Земли.

Огромный прорыв сделали европейские астрономы. Иоганн Кеплер, взяв за основу модель Николая Каперника, смог рассчитать эллиптическую орбиту Марса, а Христиан Гюйгенс создал первую карту его поверхности и заметил ледяную шапку на северном полюсе планеты.

Появление телескопов стало расцветом в изучении Марса. Слайфер, Барнард, Вокулёр и многие другие астрономы стали величайшими исследователями Марса до выхода человека в космос.

Выход человека в космос позволил изучать Красную планету более точно и подробно. В середине 20 века с помощью межпланетных станций были сделаны точные снимки поверхности, а сверхмощные инфракрасные и ультрафиолетовые телескопы позволили измерить состав атмосферы планеты и скорость ветров на ней.

В дальнейшем последовали всё более точные исследования Марса со стороны СССР, США, а затем и других государств.

Изучение Марса продолжается и по сей день, а полученные данные только подогревают интерес к его изучению.

Литература