Марс

Физико-химические параметры

  • Масса — 6,42*1023 кг (приблизительно 1/10 массы Земли).
  • Среднее значение плотности – 3,93 г/куб. см.
  • Это предпоследняя по размерам планета нашей системы. Уступает ей только Меркурий.

Удивительным открытием, обнаруженным марсохода, стало наличие водяного льда в приповерхностных слоях марсианского грунта. Откуда же вода на Марсе?

Считается, что 2,5-3,5
млрд. лет назад условия на Красной планете были намного лучше нынешний. Она имела
постоянную гидросферу: два гигантских океана, многочисленные моря, реки и
озера, ледники у полюсов. Марсианская атмосфера была схожа с нынешней земной.

Около миллиарда лет назад  здесь произошли катастрофические изменения
климата. Причиной их стала нестабильность оси вращения земного соседа и большой
эксцентриситет его орбитального пути. Сильнейшие тектонические процессы привели
к необратимым изменениям гидро- и атмосферы. После прекращения активных
процессов в литосфере Марс превратился в гигантскую красную пустошь с
разряженной атмосферой, где вода сохранилась только в виде льда в
приповерхностном слое.

Краткая характеристика и описание

Межзвездную среду и устойчивость Солнечной системы обеспечивает расположение Солнца. Его месторасположение – межзвездное облако, входящее в рукав Ориона-Лебедя, который в свою очередь является частью нашей галактики. С научной точки зрения наше Солнце находится на периферии, в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, если рассматривать галактику в диаметральной плоскости. В свою очередь, движение Солнечной системы вокруг центра нашей галактики осуществляется по орбите. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути осуществляется по-разному, в пределах 225-250 млн. лет и составляет один галактический год. Орбита Солнечной системы имеет наклон к галактической плоскости в 600. Рядом, по соседству с нашей системой, совершают бег вокруг центра галактики другие звезды и другие солнечные системы со своими большими и малыми планетами.

Месторасположение Солнца в Галактике

Примерный возраст Солнечной системы составляет 4,5 млрд. лет. Как и большинство объектов во Вселенной, наша звезда образовалась в результате Большого взрыва. Происхождение Солнечной системы объясняется действием тех же законов, которые действовали и продолжают действовать сегодня в области ядерной физики, термодинамики и механики. Сначала образовалась звезда, вокруг которой в силу происходящих центростремительных и центробежных процессов началось формирование планет. Солнце сформировалось из плотного скопления газов – молекулярного облака, которое стало продуктом колоссального Взрыва. В результате центростремительных процессов происходило сжатие молекул водорода, гелия, кислорода, углерода, азота и других элементов в одну сплошную и плотную массу.

https://youtube.com/watch?v=-8UxZmrNtZA

Результатом грандиозных и столь масштабных процессов стало образование протозвезды, в структуре которой начался термоядерный синтез. Этот длительный процесс, начавшийся гораздо раньше, мы наблюдаем сегодня, глядя на наше Солнце спустя 4,5 млрд. лет с момента его образования. Масштабы процессов, происходящих во время формирования звезды можно представить, оценив плотность, размеры и массу нашего Солнца:

  • плотность составляет 1,409 г/см3;
  • объем Солнца составляет практически ту же цифру – 1,40927х1027 м3;
  • масса звезды – 1,9885х1030кг.

Этапы формирования нашей звезды

Окончательное строение Солнечной системы приходится на этот же период, с разницей, плюс-минус полмиллиарда лет. Масса всей системы, где Солнце взаимодействует с другими небесными телами Солнечной системы, составляет 1,0014 M☉. Другими словами, все планеты, спутники и астероиды, космическая пыль и частички газов, вращающихся вокруг Солнца, в сравнении с массой нашей звезды, – капля в море.

В том виде, в котором мы имеем представление о нашей звезде и планетах, вращающихся вокруг Солнца – это упрощенный вариант. Впервые механическая гелиоцентрическая модель Солнечной системы с часовым механизмом была представлена научному сообществу в 1704 году. Следует учитывать, что орбиты планет Солнечной системы не лежат все в одной плоскости. Они вращаются вокруг под определенным углом.

Простейшая модель Солнечной системы представлена в школьных учебниках, где каждая из планет и другие небесные тела занимают определенное место. При этом следует учитывать, что орбиты всех объектов, вращающихся вокруг Солнца, расположены под разным углом к диаметральной плоскости Солнечной системы. Планеты Солнечной системы расположены на разном расстоянии от Солнца, совершают оборот с различной скоростью и по-разному обращаются вокруг собственной оси.

Карта – схема Солнечной системы – это рисунок, где все объекты расположены в одной плоскости. В данном случае такое изображение дает представление только о размерах небесных тел и расстояниях между ними. Благодаря такой трактовке стало возможным понять месторасположение нашей планеты в ряду других планет, оценить масштабы небесных тел и дать представление о тех огромных расстояниях, которые отделяют нас от наших небесных соседей.

Модель Солнечной системы

Геология планеты Марс

Поверхностный слой планеты Марс в основном состоит из кремнезема с примесями оксидов железа, придающих красноватый цвет. Есть примеси других элементов, а pH близко к земному. В целом, грунт, согласно исследованиям, не очень отличается от земного, и в нем теоретически могли бы расти растения. Под поверхностью предполагается наличие водяного льда.

Кора Марса имеет толщину 50-125 км, под ней находится силикатная мантия, твердая, в отличие от земной. В центре планеты расположено ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Оно расплавленное, но не вращается относительно коры, поэтому не генерирует магнитное поле -= оно в 500 раз слабее земного, да и то возникает благодаря намагниченным областям планетарной коры. Диаметр ядра — 1700-1850 км.

Есть теория, по которой около 4 миллиардов лет назад Марс столкнулся с чем-то очень большим. Это привело к остановке ядра и потере магнитосферы и части атмосферы.

Совсем недавно на Марс приземлилась геологическая станция InSight, которая будет изучать внутреннее строение планеты, а также возьмет пробы с 5-метровой глубины. Новые данные помогут получить новые знания и проверить разные гипотезы.

Строение Марса

Ученые могут только предполагать, какова структура Марса, опираясь на данные с орбитальных аппаратов, исследования метеоритов и опыт изучения других планет. Есть основания считать, что Марс, как и Земля, имеет трехслойную структуру:

  • Ядро. Скорее всего, большую часть ядра составляет железо, сера и никель. Знания о плотности планеты и силе магнитного поля позволяют думать, что ядро Марса твердое и значительно меньше земного, примерно 2000км.
  • Мантия по составу похожа на Земную. Возможно, в ее состав входят такие радиоактивные элементы, как уран, торий и калий. Их распад нагревает мантию до 1500°.
  • Кора Марса неоднородна по толщине: слой увеличивается от северного полушария к южному. В основном она состоит из вулканического базальта.

Сравнение строения Марса и других планет земной группы

Какова продолжительность года на Марсе?

На Земле год, также как и сутки бывает:
• Звездный.
• Солнечный.

Солнечный год – полный оборот Земли вокруг Солнца.
Звездный – движение по орбите относительно не движущихся звездных тел.

Различие между двумя измерениями: около 20 минут.
Продолжительность марсианского года также бывает двух видов.

Скорость вращения Марса меньше земной, поэтому марсианский год длится дольше, чем на Земле:
• Год земной: 686 суток.
• Год марсианский: 668 солов.
• Времена года на Красной планете – это промежутки между равноденствием и солнцестоянием.
• Дольше всего длится марсианская весна – 193 сола.
• Осень длится 142 сола.

За начало солнечного года принимается день равноденствия. Это связанно с тем, что марсианская орбита имеет вытянутую, эллиптическую форму и показатели других дней дают разные данные. Планета совершает оборот вокруг своей оси под наклоном в 25 градусов.

Угол наклона оси вращения планеты является причиной смены времен года. Разница в длительности каждого из них связана с эксцентриситичностью орбиты. По законам Кеплера Красная планета движется по орбите медленнее вдали от Солнца.
Северные весна и лето на Марсе длятся дольше, чем в южном полушарии. Времена года примерно длятся:

• 7-6 месяцев – весна.
• 5 месяцев – лето и осень.
• Зима на Марсе длится около 4 месяцев.

Особенности поверхности

Благодаря роботизированным аппаратам, отправленным на Марс, удалось составить его подробную карту. Как оказалось, поверхность Марса очень напоминает Земную. Здесь есть равнины и горы, расщелины и вулканы.

Равнины.

Бо́льшую часть Марса, а особенно его северное полушарие, покрывают пустынные низменные равнины. Одна из них считается самой большой по площади низменностью во всей Солнечной системе, а ее относительная гладкость, возможно, является следствием нахождения здесь воды в далеком прошлом.

Каньоны.

Целая сеть каньонов покрывает поверхность Марса. Они сосредоточены, главным образом на экваторе. Свое название – долина Маринера – эти каньоны получили в честь одноименной космической станции, которая зафиксировала их в 1971 году. Длина долины сопоставима с протяженностью Австралии и занимает примерно 4000км, а в глубину иногда уходит на 10км.

Вулканы.

На Марсе находится множество вулканов, в том числе самый большой вулкан Солнечной системы – Олимп. Его высота достигает 27км, что в 3 раза превышает высоту Эвереста. На сегодняшний день не обнаружено ни одного действующего вулкана, но наличие вулканических пород и пепла говорят об их былой активности.
Бассейны рек. На поверхности равнин Марса ученые обнаружили углубления, похожие на следы протекавших здесь рек. Возможно, раньше температура здесь была значительно выше, что позволяло воде существовать в жидком виде.

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.

2020-е года – Подготовка к прибытию человека

Прежде, чем отправлять колонистов необходимо подготовить место высадки. Отправить ресурсы, строительные материалы, реактор и многое другое. С этого начинается покорение Марса.

2020 – Экспериментальный космический корабль компании SpaceX выполняет свой первый тестовый полет в космическое пространство.

2021 – Этот год ознаменуется прибытием на красную планету нескольких марсоходов. ESA в сотрудничестве с Роскосмос доставят марсоход на Оксийскую равнину. Марсоход Mars 2020 от NASA приземлится в кратере Джазеро для сбора образцов. Китайский орбитальный корабль достигнет Марса и высадит свой аппарат на поверхность. К этому времени зонд ОАЭ выходит на орбиту.

2022-2024 – Запланированы испытания прототипов ракеты-носителя и грузового судна SpaceX. Испытания будут включать в себя полноценный полет вокруг Земли. В эти года орбитальный аппарат Mangalyaan-2 производства Индии достигнет красного соседа.

2025 – Вблизи южного полюса Луны, на краю кратера Шеклтона, совершат посадку беспилотный грузовой корабль SpaceX и несколько беспилотников компаний Blue Origin и Lockheed Martin. А на орбите земного спутника завершится постройка ядра международного лунного шлюза. Япония в этом году планирует приземление своего аппарата для исследования марсианских спутников на Фобосе с целью сбора образцов.

2026 – Намечается поместить ретрансляционный спутник в точке Лагранжа L5. Он поможет преодолеть проблемы периодического отключения связи с космическими аппаратами. Экипаж кораблей Blue Origin и Lockheed Martin в этом году совершит посадку на краю кратера Шеклтона. С этого момента с гордостью можно сказать – мы покоряем Марс. В числе людей на борту будет находиться первая женщина, посетившая Луну.

2027 – Два демонстрационных грузовых судна отдельно приземляются в двух перспективных местах для основания первого центра будущих колонистов. Оба судна имеют по небольшому ядерному реактору и атмосферную топливную установку для производства кислорода и метана из марсианской атмосферы. SpaceX Starship с экипажем на борту совершает посадку у кратера Шеклтона, чтобы основать аванпост на Луне. Посадочный модуль под руководством NASA и ESA совершает посадку и приступает к извлечению образцов, собранных марсоходом Mars 2020 и последующего запуска их на Землю.

2028 – После проведения наземных испытаний в местах приземлений начнутся выборы конечного местоположения базы Альфа. А на Землю вернется один из кораблей, наполненный образцами.

2029 – После выбора места для станции там приземлятся два беспилотных судна: резервное судно экипажа и грузовое судно с роверами, шахтерскими дроидами и солнечными батареями для человеческой миссии.

Период вращения Марса

Период обращения Красной планеты вдвое больше обращения Земли.

• Период обращения вокруг Солнца равен 1,88 оборотам Земли.
• Данное измерение применимо для расположения планеты относительно звезд и носит название звездного периода.
• Звездный период равняется 2,135.

Движение планеты вокруг Солнца проходит по эллиптической орбите, которая находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем земная орбита.
Установлено, что более миллиона лет назад марсианская орбита являла собой окружность.

• При максимальном приближении Красной планеты к Солнцу, в перигелии, орбитальный радиус примерно равен 207 млн.км.
• При отдалении от Солнца, в афелии, радиус составляет 250 млн.км.
• Большие расстояния, которые преодолевает планета, ежегодно являются источником большого разброса температур.
• Радиус орбиты Марса превосходит земной радиус из-за удаленности от Солнца.
• Большая полуось орбиты, наибольший ее диаметр равен 1,5 световых лет.

Чем Марс похож на Землю и чем от нее отличается

Марс — четвертая от Солнца планета. Свое название получила в честь древнеримского бога войны. Эту планету можно увидеть в небе с поверхности Земли невооруженным глазом, ярче нее только Солнце, Луна и Венера. Если заметите на небе яркую, красноватого цвета немигающую точку — это Марс.

Фото: NASA

Диаметр Марса равен 6 779 км, Земли — 12 742 км, наша планета почти в два раза больше своего соседа. Площадь поверхности Марса — 145 млн км², Земли — 510 млн км², однако почти 71% поверхности земного шара покрыто водой, получается, что общая площадь суши Земли составляет около 150 млн км². На поверхности соседней планеты воды в жидком состоянии нет, значит, размеры суши Марса и суши нашей планеты приблизительно одинаковы.

Статья по теме: Публикуем редкие снимки Марса, сделанные учеными в 1909 году

Масса Марса примерно в 11 раз меньше массы Земли, что значительно влияет на силу тяжести. У поверхности соседней планеты сила тяжести составляет 38% от земной, то есть она в 2,5 раза слабее. Поэтому 100-килограммовый человек, вдруг оказавшийся на Марсе, будет весить там всего 38 килограммов.

Исследования, проведенные на борту МКС, показывают, что если человек длительное время подвергается влиянию силы тяжести в 1-2 раза меньшей, чем на Земле, он начинает страдать от потери костной ткани, мышечной массы, у него могут начаться проблемы со зрением. Иными словами, такие условия могут нанести непоправимый вред здоровью.

Фото: NASA / Марсианская зима

Марс совершает один оборот вокруг своей оси за 24 часа 39 минут 36 секунд, это значит, продолжительность марсианских суток, или, как их называют ученые, солов, практически равна продолжительности земных суток, что хорошо подходит для нашей физиологии.

Что касается одного витка вокруг Солнца, то Марс его делает гораздо дольше, чем Земля — за 687 земных дня, в результате марсианский год длится почти в два раза больше, чем земной.

На нашей планете главная причина смены времен года — наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики, который равен 23,5°. Угол наклона Марса к плоскости орбиты — 25,19°, то есть практически такой же, что и у Земли. Значит, на Марсе, как и на нашей планете, происходит смена времен года. Правда, из-за того, что марсианский год продолжительнее земного, все 4 сезона там длятся гораздо дольше.

Фото: NASA/Wikimedia Commons / Сравнение размеров Земли и Марса

Марс находится от Солнца на среднем расстоянии 230 млн км, Земля же — на 150 млн км. Поэтому на соседней планете довольно прохладно: там более холодное лето, чем на Земле.

Температура на поверхности Марса постоянно колеблется. Летом при благоприятных условиях на экваторе в дневное время она может достигать +35°C, а ночью опускаться до -73°C. Такие резкие перепады обусловлены тем, что атмосфера Марса в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли, а значит, она не способна долго удерживать тепло. Из-за удаленности на поверхность Марса падает всего 43% солнечного света от того общего количества, что доходит до поверхности Земли.

Орбита Марса вокруг Солнца такая же, как и у Земли — эллиптическая. Соседняя планета ближе всего подходит к звезде (проходит перигелий) в разгар зимы в северном полушарии и лета в южном, дальше всего от светила (проходит афелий) находится во время зимы в южном полушарии и, соответственно, лета в северном. Так что климат северного и южного полушарий отличается: летом температура в южных регионах может быть выше, чем в северных, разница достигает +30°C.

Физические и орбитальные характеристики Марса:

Физические характеристики Марса
Эквaтopиaльный paдиуc 3396,2 км
Cpeдний paдиуc 3389,5 км
Пoляpный paдиуc 3376,2 км
Oбъём 1,6318⋅1011 км³

0,151 зeмнoгo

Плoщaдь пoвepxнocти 1,4437⋅108 км²

0,283 зeмнoй

Cpeдняя плoтнocть 3,933 г/cм³

0,714 зeмнoй

Macca 6,4171⋅1023 кг

0,107 зeмнoй

Пepвaя кocмичecкaя cкopocть 3,55 км/c
Bтopaя кocмичecкaя cкopocть 5,03 км/c
Уcкopeниe cвoбoднoгo пaдeния нa эквaтope 3,711 м/c²

0,378 g

Эквaтopиaльнaя cкopocть вpaщeния 868,22 км/ч
Haклoн ocи 25,1919°
Пepиoд вpaщeния 24 чaca 37 минут 22,663 ceкунды
Пpямoe вocxoждeниe ceвepнoгo пoлюca 317,681°
Cклoнeниe ceвepнoгo пoлюca 52,887°
Bидимaя звёзднaя вeличинa −2,91m
Aльбeдo 0,250 (Бoнд)

0,150 (гeoм.)

Орбитальные характеристики Марса
Aфeлий 2,49232⋅108 км

1,666 a. e.

Пepигeлий 2,06655⋅108 км

1,381 a.e.

Экcцeнтpиcитeт opбиты 0,0933941
Бoльшaя пoлуocь 2,2794382⋅108 км

1,523662 a. e.

Cинoдичecкий пepиoд oбpaщeния 779,94 днeй
Cидepичecкий пepиoд oбpaщeния 686,98 днeй
Opбитaльнaя cкopocть 24,13 км/c (cpeдняя)
Дoлгoтa вocxoдящeгo узлa 49,57854°
Haклoнeниe 1,85061° oтнocитeльнo плocкocти эклиптики

5,65° oтнocитeльнo coлнeчнoгo эквaтopa

Cпутники 2
Apгумeнт пepицeнтpa 286,46230°

Общие сведения о Марсе

В нашей Солнечной системе Марс занимает четвертое место по удаленности от Солнца, а по своим габаритам – седьмое. Это ближайшая от нас планета. Ее примерный
возраст – 4,5 млрд лет, как и у других планет нашей Галактики.

Свое название планета получила благодаря ярко-красному цвету. В Древней Греции и Риме красный цвет ассоциировался с кровью и войной, поэтому название было дано в честь бога войны – Марса.
При ближайшем рассмотрении цвет поверхности Марса больше оранжевый, нежели красный. Такой оттенок возникает из-за большого содержания оксида железа. Ученые предполагают, что контакт с кислородом привел к окислению железа, а сильные пылевые штормы со временем разнесли ржавые частички по всей поверхности.

Планета Марс краткое описание

Атмосфера Марса

По своему составу атмосфера Марса очень похожа на атмосферу Венеры, одной из наименее гостеприимных атмосфер во всей Солнечной системе. Основным компонентом в обеих средах является двуокись углерода (95% для Марса, 97% для Венеры), но есть большое отличие – парниковый эффект на Марсе отсутствует, поэтому температура на планете не превышает 20°C, в отличие от 480°С на поверхности Венеры. Такая огромная разница связана с разной плотностью атмосфер этих планет. При сопоставимой плотности,  атмосфера Венеры чрезвычайно толстая, тогда как Марс обладает довольно тонким атмосферным слоем. Проще говоря, если бы толщина атмосферы Марса была более значительна, то он напоминал бы Венеру.

Кроме того Марс обладает очень разреженной атмосферой, —  атмосферное давление составляет лишь около 1% от давления на Земле. Это эквивалентно давлению в 35 километров над поверхностью Земли.

Одним из самых первых направлений в исследовании марсианской атмосферы является ее влияние на присутствие воды на поверхности. Не смотря на то, что полярные шапки содержат воду в твердом состоянии, а воздух содержит водяной пар, образующийся в результате морозов и низкого давления, сегодня все исследования указывают на то, что «слабая» атмосфера Марса не способствует существованию воды в жидком состоянии на поверхности планеты.

Тем не менее, полагаясь на последние данные марсианских миссий, ученые уверены, что вода в жидком виде на Марсе существует и находится она на один метр ниже поверхности планеты.

Вода на Марсе: предположение / wikipedia.org

Однако не смотря на тонкий атмосферный слой Марс обладает достаточно приемлемыми по земным меркам погодными условиями. Наиболее экстремальными формами этой погоды являются ветра, пыльные бури, морозы и туманы. Как результат такой погодной деятельности в некоторых районах Красной планеты были замечены значительные следы эрозии.

Еще одним интересным пунктом о марсианской атмосфере можно указать то, что как утверждает сразу несколько современных научных исследований, в далеком прошлом она была достаточно плотной для существования на поверхности планеты океанов из воды в жидком состоянии. Однако, согласно тем же исследованиям, атмосфера Марса была резко изменена. Ведущей версией такого изменения на данный момент является гипотеза о столкновении планеты с другим достаточно объемным космическим телом, что привело потере Марсом большей части своей атмосферы.

История изучения планеты Марс

Земляне давно следят за красным соседом, потому что планету Марс можно отыскать без использования инструментов. Первые записи сделаны еще в Древнем Египте в 1534 г. до н. э. Они уже тогда были знакомы с эффектом ретроградности. Правда для них Марс был причудливой звездой, чье движение отличалось от остальных.

Еще до появления неовавилонской империи (539 г. до н. э.) делались регулярные записи планетарных позиций. Люди отмечали перемены в движении, уровнях яркости и даже пытались предсказать, куда они направятся.

В 4 веке до н.э. Аристотель заметил, что Марс спрятался за земным спутником в период окклюзии, а это говорило о том, что планета расположена дальше Луны.

Геоцентрическая концепция Птолемея, отображенная в 1568 году Бартоломеу Вельо

Птолемей решил создать модель всей Вселенной, чтобы разобраться в планетарном движении. Он предположил, что внутри планет есть сферы, которые и гарантируют ретроградность. Известно, что о планете знали и древние китайцы еще в 4-м веке до н. э. Диаметр оценили индийские исследователи в 5-м веке до н. э.

Модель Птолемея (геоцентрическая система) создавала много проблем, но она оставалась главной до 16-го века, когда пришел Коперник со своей схемой, где в центре располагалось Солнце (гелиоцентрическая система). Его идеи подкрепили наблюдения Галилео Галилея в новый телескоп. Все это помогло вычислить суточный параллакс Марса и удаленность к нему.

В 1672 году первые замеры сделал Джованни Кассини, но его оборудование было слабым. В 17-м веке параллаксом пользуется Тихо Браге, после чего его корректирует Иоганн Кеплер. Первую карту Марса представил Христиан Гюйгенс.

Марсианская карта Скиапарелли демонстрирует каналы (1877)

В 19 веке удалось повысить разрешение приборов и рассмотреть особенности марсианской поверхности. Благодаря этому Джованни Скиапарелли создал первую детализированную карту Красной планеты в 1877 году. На ней отобразились также каналы – длинные прямые линии. Позже поняли, что это всего лишь оптическая иллюзия.

Карта вдохновила Персиваля Лоуэлла на создание обсерватории с двумя мощнейшими телескопами (30 и 45 см). Он написал много статей и книг на тему Марса. Каналы и сезонные перемены (сокращение полярных шапок) натолкнули на мысли о марсианах. Причем даже в 1960-х гг. продолжали писать исследования на эту тему.

Спутники Марса

Спутники Марса: Фобос (слева) и Деймос (справа)

У Марса есть два спутника: Фобос (Страх) и Деймос (Ужас). Фобос обращается вокруг Марса с периодом 7 ч 39 мин (сидерический период) на среднем расстоянии 9350 км, т.е. как бы обгоняет планету в её суточном вращении. Сидерический период Деймоса, обращающегося на среднем расстоянии 23 500 км,— 30 ч 17 мин. Оба спутника, которые всегда обращены к Марса одной стороной, имеют неправильную, астероидоподобную форму с максимальными размерами соответственно 21×26 и 12×13 км, с сильно кратерированными поверхностями (плотность кратеров в 100 раз больше, чем на Марсе). Возможно, они сохранились со времени аккреции планеты или (что более вероятно) захвачены позднее её гравитационным полем.

История открытия и исследование

Впервые как объект на
небосводе его описали астрономы Древнего Египта во втором тысячелетии до нашей
эры. Они наблюдали за движением красной звезды на небосклоне, а также рассчитали
ее траекторию его перемещения. Вавилонские астрономы  научились предсказывать  положение Марса в разное время года.

Происхождение названия планеты Марс древнеримское для римлян это жестокий бог войны, которого ассоциировали с красным цветом, как с символом крови. Такого божественного покровителя планета получила за характерную окраску своей поверхности. Через несколько веков на основании работ древнеегипетских и античных астрономов индийские исследователи вычислили размер небесного тела и расстояние до него.

В телескоп Марс впервые
увидел Галилео Галилей в начале XVII
века. Исследование с помощью оптики позволило астрономам изучить марсианский ландшафт.
В это же время появилась теория о возможном наличии жизни на красной планете.
Окончательное ее опровержение стало возможным лишь с появлением в XX веке мощнейших радиотелескопов и космических
аппаратов

Советский Марс-3 стал
первым зондом, совершившим удачную посадку на марсианскую поверхность, однако
проработать он после приземления смог всего несколько десятков секунд.
Спускаемый аппарат в составе американского космического комплекса Викинг-1
первым передал на Землю фотографии ландшафта и провел изучение грунта.
Орбитальный спутник Одиссей, созданный NASA, впервые обнаружил  здесь приповерхностный лед, а также составил
точную карту местности. Фотографии земного соседа с наиболее высоким
разрешением были получены космическим телескопом Хаббл.

На данный момент исследования Марса производятся 6 орбитальными станциями, принадлежащими американским, европейским, индийским и российским исследователям. Поверхность Красной планеты изучают два американских марсохода: Оппортьюнити и Кьюриосити. В ближайшей перспективе планируется создание транспортного корабля для отправки на красного соседа космической миссии.

Орбитальная скорость Марса

Орбитальная скорость – величина, показывающая скорость оборота вокруг солнца. Орбитальная скорость Марса в среднем составляет 24 кс/с.

Космическая скорость объекта является характеристикой движения объектов в гравитационном поле космического тела. Космическая скорость – наименьшая скорость, которой должен достигнуть аппарат в отсутствии атмосферы, чтобы объект смог выполнить поставленные цели.

Космическая скорость может быть использована при расчётах при удалении на любое расстояние от Земли.

Первая космическая скорость: минимальное значение, которое должен достичь объект, для начала кругового движения по орбите небесного тела. Первая космическая скорость для Марса равняется 12727,91 км/ч

Вторая космическая скорость: минимальное значение, необходимое объекту. Аппарат настолько мал в массе относительно массы планеты, что его массой, как правило, пренебрегают. Скорость требуется для прохождения гравитационного поля. Вторая космическая скорость Марса равна 5км/с.

Орбита Марса

Момент максимального приближения Марса к Земле называется противостоянием, явление, при котором планета располагается в противоположном Солнцу направлении.

• Противостояния происходят раз в 26 месяцев на разных точках земной и марсианской орбит.
• Каждые 15 лет Марс приближается к точке перигеля – отметки максимального сближения Красной планеты с Солнцем.
• Явление называется «Великое противостояние».
• Планета достигает максимальной яркости и максимального углового размера.
• Сколько времени идет свет от Солнца до Марса: 12 минут со скоростью света.

1. Минимальное расстояние (перигель) до Солнца равняется 1,52 световым годам или 55,67 млн.км.
2. Наибольшее расстояние или в афелии равняется 401 млн км.
3. В среднем, Солнце и Марс разделяют 228 млн.км., или 1,52 световых лет.

Кратеры

Изучение кратеров немаловажно, потому что никаких образцов горных пород на Землю доставлено не было и по кратерам мы можем оценить возраст поверхности Марса. Процесс датирования поверхности лишь по визуальным наблюдениям называется стратиграфией и все средства для анализа, доступные нам, лишь фотографии, сделанные беспилотными транспортными средствами

Маленькие кратеры (около 5 км в диаметре) напоминают шар с пологим дном и резкими склонами. Большие кратеры (то 50 до 70 км в диаметре) напоминают небольшие равнины, окруженные холмами с нечеткими, изъеденными склонами.

По анализам вещества, выбитого из поверхности Марса метеоритом, можно определить, был ли Марс покрыт водой или льдом, когда кратер был образован.

Большая часть южного полушария и часть северного имеет поверхность, сильно покрытую кратерами. Возможно, северное полушарие имеет гораздо более гладкую поверхность в результате того, что кратеры были залиты лавой. Это не обязательно видимые вулканы, лава могла попасть через трещины на дне кратера.

Судя по тому, что южное полушарие гораздо сильнее покрыто кратерами, можно предположить, что его поверхность старше поверхности северного полушария. По другой теории все неровности северного полушария были стерты вследствие попадания огромного метеорита.

Большие кратеры были сформированы порядка 3.8 миллиарда лет тому назад.

Поднятся наверх страницы