Главная Потолок Как выглядит поверхность марса. Марс: криолитосфера, факторы рельефообразования (сравнение Марса и Земли). SpaceX И планы по колонизации Марса

Как выглядит поверхность марса. Марс: криолитосфера, факторы рельефообразования (сравнение Марса и Земли). SpaceX И планы по колонизации Марса

Поверхность Марса

Образования, похожие на русла земных рек, просматриваются в ряде районов Марса. Их подразделяют на два вида: извилистые углубления с разветвлениями наподобие притоков и глубокие русла, имеющие одинаковую ширину на всём своём протяжении. Каналы второго вида называют "стоковыми".

О происхождении таких образований на поверхности Марса существуют две гипотезы. Согласно первой гипотезе, на Марсе когда-то при умеренном климате существовали обычные реки. Согласно второй гипотезе, эти русла появились в результате внезапного воздействия мощного водяного потока, вырвавшегося из разлома марсианской коры. Такой поток мог быть также следствием бурного таяния вечной мерзлоты́. Например, морфология каньонов долины Маринерис длиной более 5000 км, изрезанных глубокими протоками, достаточно наглядно показывает, что такие следы эрозии могут остаться только после воздействия внезапно возникшего мощного потока воды.

Следы разрушительной деятельности потоков воды и льда, обнаруженные на поверхности Марса, а также ледяные шапки полюсо́в и пермафрост, т.е. вода в вечной мерзлоте верхних слоёв грунта доказывают, что в отдалённую геологическую эпоху на Марсе был умеренный климат, а по его поверхности текли ре́ки, впада́вшие в моря́ и океаны . В дальнейшем ситуация на планете предположительно могла развиваться следующим образом. В результате испарения воды атмосфера постепенно наполняется водяными пара́ми и углекислым газом. Возникший парниковый эффект приводит к повышению температуры и таянию полярных шапок. Вода медленно впитывается пористым слоем поверхности планеты. Газы и пары, пополнившие атмосферу, рассеиваются в космическом пространстве, т.к. планета с относительно небольшой массой не может удерживать их на большом удалении от поверхности. Образующийся лёд увеличивает отражающую способность поверхности. Температура поверхности планеты снижается. Впита́вшаяся в грунт вода образует слой пермафро́ста. Проходят миллионы лет. Вулканическая деятельность в недрах планеты затухает. Внутренняя температура планеты снижается. Климат становится таким, каким он является в современную эпоху.

Марсианская поверхность имеет некоторое сходство с лунной, но морфология марсианской поверхности более сложная: обнаружено множество кратеров, длинных и глубоких (до двух километров глубины) каньонов, потухших вулканов наряду́ с равнинными участками. Следует отметить, что подробно изучить рельеф Марса путём наблюдений с Земли даже с использованием мощных телескопов крайне затруднительно. На Марсе часто возникают пылевые бури, длящиеся иногда два-три и более месяцев. Во время этих бурь атмосфера планеты насыщается пылью, и формируются жёлтые облака́, которые затрудняют видимость, а наблюдатель может принять их за какие-либо особенности марсианской поверхности. Из деталей марсианского рельефа наблюдателю с Земли в обычный телескоп наиболее чётко видны только полюса́ Марса, покрытые ледяными шапками. Зимой шапки светлеют и увеличиваются в размерах, т.к. к ледяному панцирю добавляется сухой лёд из углекислоты́. Ледовый покров полюсо́в занимает огромные территории, распространяясь до 60° северной широты и 60° южной широты.

Как только наступает тёплое время года, происходит сублимация сухого льда, т.е. переход его из твёрдого состояния непосредственно в углекислый газ. Углекислый газ, точнее его смесь с другими компонентами атмосферы начинает перемещаться к противоположному полюсу. Часто по каким-то, пока неясным, причинам сублимация сухого льда происходит очень быстро, и тогда возникают продолжительные пылевые бури, о которых мы только что упомянули. Добавим, что несмотря на низкую плотность атмосферы скорость ветра при этом может достигать нескольких сотен метров в секунду. Такая буря может опрокинуть самый тяжёлый спускаемый на поверхность Марса аппарат, что предположительно и случилось с советскими автоматическими межпланетными станциями «Марс-3» и «Марс-6» .

Среди деталей марсианского рельефа есть и такой уникальный объект как потухший вулкан высотой 27 км. Эта гора была обнаружена американской АМС «Маринер-9» в 1971 году и получила название Олимп (Олимпус - лат. ). Считается, что эта гора является самой высокой во всей Солнечной системе.

Не менее внушительным для землян показался бы и громадный вулканический конус "Никс Оли́мпика", имеющий основание диаметром 500 км и кратер шириной в 40 км (!). Этот объект открыт также с помощью автоматической межпланетной станции.

Специфическую окраску поверхности Марса от красновато-желтой до красновато-коричневой придают гидраты окислов желе́за в смеси с кремнеземом - примерно с таким же песком (SiO 2) , как и на Земле.

К числу курьёзов, связанных с изучением поверхности Марса, можно отнести споры, разгоревшиеся после того как на одном из десятков тысяч снимков, сделанных американскими АМС серии «Викинг» (июль-сентябрь 1976г.) было обнаружено изображение, напоминающее сфинкса. Специалист НАСА, обнаруживший это изображение, после его обработки на компьютере, высказал предположение об искусственной природе объекта, изображённого на снимке. Снова разгорелись страсти вокруг вечного вопроса о том, есть ли или, по крайней мере, была ли когда-либо в прошлом разумная жизнь на Марсе. В спор включились и советские специалисты. Всем хотелось понять природу марсианского "сфинкса" с размерами в 300 метров высотой и 1500 метров в поперечнике. Все успокоились лишь после того как поняли, что на снимке был виден природный объект, элемент марсианского рельефа, подвергающийся выветриванию. Всё остальное - плод фантазии и результат компьютерной обработки по специально разработанной программе. Человек иногда видит не то, что действительно существует, а то, что он хочет увидеть.

По характеру поверхности полушария Марса заметно отличаются друг от друга. Северное полушарие выглядит как гладкая однородная равнина с небольшим числом кратеров. В южном полушарии число кратеров, больших и малых, в несколько раз больше, чем в северном, что указывает на более древний возраст этого полушария. Поверхность южного полушария сформировалась приблизительно 3,8 млрд. лет назад, в ту эпоху, когда все объекты Солнечной системы подверглись воздействию мощного метеорного потока.

Своеобразную морфологию поверхности имеет область под названием Тарсис. Она располагается по обе стороны от марсианского экватора. В этой области расположены го́ры вулканического происхождения Аскреус, Арсиа, Павонис, Олимпус и каньон Валис Маринерис.

Геологическая структура Марса не имеет тектонических плит, которые характерны для Земли. После остывания поверхности Марса его кора утолща́лась, тектоническое развитие проходило эволюционно, что не приводило к образованию тектонических плит. В результате поверхность Марса сформировалась как единая литосферная плита.

По современным представлениям планета Марс имеет следующее строение. Внутри планеты находится ядро, состоящее из желе́за и железосодержащих веществ. Радиус ядра составляет 1500 км. Над ядром располагается слой мантии, в состав которой входят силикаты. Толщина мантии приблизительно равна 1800 км. Кора, т.е. верхний слой марсианского грунта, имеет толщину около 100 км. Учёные предполагают, что 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.

Относительно низкая плотность Марса по сравнению с другими планетами земной группы указывает на то, что его ядро, вероятно, содержит относительно большую долю сульфидов, в добавление к железу (железо и сульфид желе́за).

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript . Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Новые снимки поверхности Марса , полученные орбитальной станцией Mars Global Surveyor в декабре 2000 года, показывают слои осадочных пород, которые, вероятно, сформировались под водой в далеком прошлом.

Группа специалистов, занимающихся исследованиями снимков Марса , получаемых станцией Mars Global Surveyor, считает, что эти слои осадочных горных пород говорят о том, что когда-то поверхность Марса была покрыта многочисленными озерами и мелкими морями . В марсианских кратерах отчетливо видны ряды отложений, которые вряд ли могли сформироваться без участия воды. Такие слоистые структуры горной породы широко распространены на Земле в тех местах, где когда-либо были озера.

На фотографиях (см. фотографии в рубрике «Галерея снимков») видна западная часть глубокого ущелья большого марсианского каньона Valles Marinaris. Однородная, повторяющаяся структура позволяет предположить, что осаждение происходило регулярно. Такие же структуры, найденные на Земле, обычно являются результатом длительного осадочного наслоения пород, происходящего под водой.

Области, покрытые осадочными слоями, рассеяны по всей поверхности Марса . В основном они располагаются в пределах кратеров, таких, как Western Arabia Terra, Terra Meridiani, Hellas и в расщелинах большого каньона Valles Marineris. Ученые сравнивают эти наслоения со сходными земными структурами на юго-западе США, такими как Большой Каньон и пустыня Painted Desert в Аризоне.

Исследователи не исключают и другой вариант образования слоистых структур . В далеком прошлом на Марсе была более плотная атмосфера с большим количеством пыли. Частые пылевые бури могли привести к образованию таких структур, похожих на окаменелые осадочные отложения. Необходимо продолжать исследования для того, чтобы решить загадку их происхождения.

В то время как многие из слоистых отложений в кратерах и расщелинах на Марсе выглядят ступенчатыми утесами, состоящими из сходных материалов, другие наслоения имеют гладкие, округлые очертания с чередующимися светлыми и темными полосами. Примером этому может служить южный кратер Holden Crater шириной 141 км. С юго-западной стороны к нему примыкает долина Uzboi Vallis. Неподалеку от этой долины в кратере камеры станции Mars Global Surveyor запечатлели округлые наклонные структуры, состоящие из чередующихся светлых и темных полос.

Рельеф поверхности

Телескопические исследования Марса обнаружили такие особенности, как сезонные изменения его поверхности . Это прежде всего относится к «белым полярным шапкам», которые с наступлением осени начинают увеличиваться (в соответствующем полушарии), а весной довольно заметно «таять», причем от полюсов распространяются «волны потепления». Высказывалось предположение, что эти волны связаны с распространением растительности по поверхности Марса , однако более поздние данные заставили отказаться от этой гипотезы.

Значительная часть поверхности Марса представляет собой более светлые участки («материки»), которые имеют красновато-оранжевую окраску; 25% поверхности — более темные «моря» серо-зеленого цвета, уровень которых ниже, чем «материков» . Перепады высот весьма значительны и составляют в экваториальной области примерно 14-16 км, но имеются и вершины, вздымающиеся значительно выше, например, Арсия (27 км) и Олимп (26 км) в возвышенной области Тараис в северном полушарии.

Наблюдения Марса со спутников обнаруживают отчетливые следы вулканизма и тектонической деятельности — разломы, ущелья с ветвящимися каньонами, некоторые из них имеют сотни километров в длину, десятки — в ширину и несколько километров в глубину. Обширнейший из разломов — «Долина Маринера» — вблизи экватора протянулся на 4000 км при ширине до 120 км и глубине в 4-5 км.

Ударные кратеры на Марсе мельче, чем на Луне и Меркурии, но глубже, чем на Венере. Однако вулканические кратеры достигают огромных размеров . Крупнейшие из них — Арсия, Акреус, Павонис и Олимп — достигают 500-600 км в основании и более двух десятков километров по высоте. Диаметр кратера у Арсии — 100, а у Олимпа — 60 км (для сравнения — у величайшего на Земле вулкана Мауна-Лоа на Гавайских островах диаметр кратера 6,5 км). Исследователи пришли к выводу, что вулканы были действующими еще сравнительно недавно, а именно: несколько сотен миллионов лет назад.

Надежда людей обрести «братьев по разуму» воспряла с новой силой после того, как А. Секки в 1859 и, особенно, Д. Скипарелли в 1887 (год великого противостояния) выдвинули сенсационную гипотезу, что Марс покрыт сетью рукотворных каналов, периодически наполняющихся водой. Появление более мощных телескопов, а затем и космических аппаратов не подтвердило этой гипотезы. Поверхность Марса представляется безводной и безжизненной пустыней, над которой свирепствуют бури, вздымающие песок и пыль на высоту до десятков километров. Во время этих бурь скорость ветра достигает сотни метров в секунду. В частности, с переносами песка и пыли связывают сейчас те «волны потепления», о которых упоминалось выше.

Поскольку Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, он может занимать на небе положение, противоположное Солн-цу, тогда он виден всю ночь. Такое положение планеты назы-вается противостоянием . У Марса оно повторяется каждые два года и два месяца. Так как орбита Марса вытянута больше земной, то во время противостояний расстояния между Мар-сом и Землёй могут быть различными. Раз в 15 или 17 лет происходит Великое противостояние, когда расстояние между Землёй и Марсом минимально и составляет 55 млн км.

Каналы на Марсе

На фотографии Марса, сделанной с космического телеско-па Хаббла, хорошо видны характерные особенности планеты. На красном фоне марсианских пустынь отчётливо видны го-лубовато-зелёные моря и ярко-белая полярная шапка. Знаменитых каналов на снимке не видно. При та-ком увеличении они действительно не видны. После того как были получены крупномасштабные снимки Марса, загадка мар-сианских каналов была окончательно разрешена: каналы пред-ставляют собой оптическую иллюзию.

Большой интерес вызывал вопрос о возможности сущест-вования жизни на Марсе . Проведённые в 1976 г. на амери-канских АМС «Викинг» исследования дали, по-видимому, окон-чательный отрицательный результат. Никаких следов жизни на Марсе не обнаружено.

Однако и в настоящее время идёт ожив-лённая дискуссия по этому поводу. Обе стороны, как сторон-ники, так и противники жизни на Марсе, приводят аргумен-ты, которые их оппоненты опровергнуть не могут. Для реше-ния этого вопроса просто не хватает экспериментальных дан-ных. Остаётся только ожидать, когда осуществляемые и пла-нируемые полёты к Марсу дадут материал, подтверждающий или опровергающий существование жизни на Марсе в наше время или в далёком прошлом. Материал с сайта

У Марса есть два небольших спутника — Фобос (рис. 51) и Деймос (рис. 52). Их размеры 18×22 и 10×16 км соответ-ственно. Фобос расположен от поверхности планеты на рас-стоянии всего 6000 км и обращается вокруг неё примерно за 7 ч, что в 3 раза меньше марсианских суток. Деймос нахо-дится на расстоянии 20 000 км.

Со спутниками связан ряд загадок. Так, неясно их проис-хождение. Большинство учёных считают, что это сравнительно недавно захваченные астероиды . Трудно представить себе, как уцелел Фобос после удара метеорита , оставившего на нем кратер диаметром 8 км. Непонятно, почему Фобос является самым черным из известных нам тел. Его отражательная спо-собность в 3 раза меньше, чем сажи. К сожалению, несколь-ко полётов КА к Фобосу закончилось неудачей. Окончатель-ное решение многих вопросов как Фобоса, так и Марса откла-дывается до экспедиции на Марс, планируемой на 30-е годы XXI в.

Красная планета – Марс – названа так, в честь одноименного древнеримского бога войны, аналогичному у греков Аресу. Она является четвертой, по расстоянию, удаленной от Солнца, планетой солнечной системы. Считается, то именно кроваво-красный цвет планеты, который ей придает оксид железа и повлиял на ее название.

Марс во все времена был любопытен не только ученым, но простым людям различных профессий. Все от того, что человечество возлагало большие надежды на эту планету, ибо большинство людей надеялись, что на поверхности Марса тоже существует жизнь. Большинство фантастических романов написано именно о планете Марс. Пытаясь проникнуть в тайны и разгадать ее загадки, люди стремительно изучали поверхность и строение планеты. Но получить ответ на такой, всех волнующий вопрос: «есть ли жизнь на Марсе?», пока так и не сумели. Марс вращается по своей, немного вытянутой орбите, вокруг Солнца за 687 земных суток, со скоростью 24 км/с. Ее радиус составляет 1,525 астрономических единиц. Расстояние от Земли до Марса, постоянно меняется от минимального 55 млн. км, к максимальному 400 млн. км. Великими противостояниями названы те периоды времени, повторяющиеся раз в 16 – 17 лет, когда расстояние между двумя этими планетами становиться меньше 60 млн. км. Сутки на Марсе, всего на 41 минуту больше земных и составляют 24 часа 62 минуты. Смена дня и ночи, а так же времен года, тоже практически повторяет земные. Так же есть и климатические пояса, но из-за большего удаления от Солнца, они гораздо суровее, чем на нашей планете. Так, средняя температура составляет около –50 °C. Радиус Марса равен 3397 км, что практически вдвое меньше радиуса Земли – 6378.

Поверхность и строение Марса

Марс, наравне с другими планетами земной группы, состоит из коры толщиной до 50 км, мантии до 1800 км и ядра, диаметром 2960 км.

В центре Марса, плотность доходит до 8,5 г/м3. В ходе длительных исследований, было выяснено, что что внутренне строение Марса и его нынешняя поверхность состоит в основном из базальта. Предполагается, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад, на планете Марс была атмосфера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные русла рек – меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне, указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас, для этого нет нужных условий и вода находиться только в слоях грунта, под самой поверхностью Марса. Это явление названо пермафрост (вечная мерзлота). Описание Марса и его характеристики часто встречается в докладах знаменитых исследователей «Красной планеты».

Остальная поверхность Марса и его рельеф, обладает не менее уникальными находками. Строение Марса отличается глубокими кратерами. В то же время, на этой планете, есть самая высокая гора во всей солнечной системе – Олимп – марсианский потухший вулкан высотой 27,5 км и диаметром 6000 м. Так же, присутствует грандиозная система каньонов Маринера длиной около 4 тыс. км и целый район древних вулканов – Элизиум.

Фобос и Деймос – естественные, но очень маленькие, спутники Марса. Они имеют не правильную форму, и по одной из версий, представляют собой, захваченные гравитацией Марса, астероиды. Спутники Марса Фобос (страх) и Деймос (ужас) – это герои древнегреческих мифов, в которых они помогали богу войны Аресу (Марсу), побеждать в сражениях. В 1877 году, их открыл астроном из Америки Асаф Холл. Вращение обоих спутников по своей оси происходит с одинаковым периодом, как и вокруг Марса, за счет этого они все время обращены к планете одной стороной. Деймос постепенно удается от Марса, а Фобос наоборот, притягивается еще больше. Но это происходит это очень медленно, поэтому, врятли наши ближайшие поколения, смогут увидеть падение или полный распад спутника, или его падение на планету.

Характеристики Марса

Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли)
Диаметр на экваторе: 6794 км (0,53 диаметра Земли)
Наклон оси: 25°
Плотность: 3,93 г/см3
Температура поверхности: –50 °C
Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд
Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней
Скорость вращения по орбите: 24,1 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,09
Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,85°
Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
Спутники: Фобос и Деймос
Атмосфера: 95% углекислый газ, 2,7% азот, 1,6 % аргон, 0,2 % кислород

Имеет значительные сходства с лунной поверхностью, но марсианские ландшафты более сложные, на Марсе имеются глубокие каньоны, большое количество кратеров длинных и глубоких. Изучение Марсианской поверхности очень затруднительное дело потому, что в основном все наблюдения происходят с Земли с помощью мощнейших телескопов, но даже этого не достаточно для определения поверхности на Марсе. Марс – планета, не имеющая атмосферы и из-за этого ландшафт здесь может часто меняться из-за падений метеоритов, камет или других космических тел.

Виды поверхности Марса

Поверхность у Марса весьма разнообразна, от кратеров и расщелин до массивных каньонов и русел рек , которые когда-то давно были на Марсе. Когда Земля только начала формироваться она была похожа не Марс. Марс тоже имел атмосферу и даже моря и реки, но потерял это из-за маленькой величины. Из-за этих мощных рек на Марсе и появились русла, которые остаются по сей день. Помимо всего, присутствуют различные аномалии на Марсе, которые говорят о существовании когда-то марсианской цивилизации. Поверхность планеты может детально рассмотреть любой желающий человек, что для этого нужно? читайте .

Наблюдения за планетой так же затрудняются из-за марсианских пылевых бурь , которые появляются на поверхности очень часто и, бывает, длятся несколько месяцев. Когда это происходит атмосфера насыщается пылью с поверхности планеты и образуются пылевые облака, которые и затрудняют видимость поверхности Марса с Земли. Человек, который в это время смотрит на Марс, может эти облака принять за особенности ландшафта. На Марсе, как и на Земле, тоже имеются полярные шапки на краях полюсов. Зимой полярные шапки становятся светлее и даже увеличиваются в размерах. Этот ледовый покров занимает значительные территории поверхности.

Полярные шапки на Марсе

Когда на Марсе наступает теплое время года, происходит сублимация сухого льда (переход из твердого состояния в углекислый газ), из которого состоят полярные шапки, после чего углекислый газ устремляется к противоположному полюсу. Часто это происходит очень быстро, пока по не установленным причинам, вследствие чего появляются продолжительные пылевые бури. Марсианский ветер очень силен, порой достигает нескольких сотен метров в секунду , из-за чего условия жизни на Марсе становятся тяжелее. Вот несколько фотографий поверхности Марса:

– Гора Олимп, пожалуй, самое удивительное место на Марсе. Эта гора самая большая в Солнечной системе. Эта гора когда-то была мощнейшим вулканом, но сейчас она не активна. Гора Олимп была названа в честь греческой горы Олимп, на которой, согласно мифологии Греции, обитали боги-олимпийцы. Высота Олимпа равна 21,2 км от основания, что является показателем вдвое больше , чем самый высокий вулкан на Земле – Мауна-Кеа. Диаметр Олимпа – 540 км. Если стоять перед ней лицом, то края её будет уходить за горизонт и будет казаться, что эта гора бесконечна.