Марс

Просмотров : 3750

Марс


Марс можно узнать по его интенсивному красновато-оранжевому оттенку, более насыщенному, чем цвет любой звезды. По этой причине его часто связывали с богом войны. В максимуме блеска Марс имеет звездную величину -2,8, конкурируя с Юпитером
Но самые благоприятные для наблюдений появления планеты немногочисленны и происходят крайне редко. Основная причина этого заключается в сильной эллиптичности его орбиты, которая уносит его от 206 до 249 миллионов км от Солнца (среднее расстояние 228 миллионов км).
Если Земля проходит перед Марсом в тот момент, когда он ближе всего к Солнцу, то только 55 миллионов км разделяют два тела, и астрономы получают лучшие изображения красной планеты. В этот период с 75-кратным увеличением планета кажется того же размера, что и полная Луна невооруженным глазом. Но когда Марс дальше всего от Солнца, он находится во время противостояния на расстоянии 100 миллионов км от Земли, т. е. почти в два раза дальше, и кажется невыразительным даже в мощные телескопы. Максимальные сближения с Марсом случаются с интервалом приблизительно в 15 лет, в следующий раз это произойдет в 2018 г., так что астрономы не должны упустить шанс понаблюдать планету в самые подходящие для этого моменты. На с. 356-365 вы найдете карты с положениями Марса на пятилетний период.
Диаметр Марса 6790 км, что чуть больше половины диаметра Земли. Сутки на нем длятся всего на полчаса дольше, чем на Земле — 24 часа 37 минут — зато год почти в два раза длиннее, 687 земных суток Его орбита лежит вне орбиты Земли, так что Марс никогда нельзя увидеть в виде серпа. Но временами он показывает очевидную фазу второй или третьей четверти, как Луна за пару дней до полнолуния.
В бинокль Марс кажется всего лишь оранжевым огоньком; нужен телескоп, чтобы рассмотреть основные детали планеты. Среди наиболее очевидных — белые полярные шапки, которые заметно выделяются на фоне бледных коричневато-желтых пустынь. Иногда сильные ветры поднимают пылевые бури в тонкой атмосфере, скрывая тусклые детали поверхности. К несчастью наблюдателей, самые сильные пылевые бури имеют тенденцию начинаться, когда Марс ближе всего к Солнцу, тем самым теряются самые лучшие возможности для наблюдений. Наиболее заметная темная особенность поверхности — треугольная область, названная Большим Сиртом (Syrtis Major, буквально «Большая отмель»), которая впервые была замечена голландцем Христианом Гюйгенсом в 1659 г. Большой Сирт и полярные шапки вполне можно увидеть в скромный любительский телескоп.
Наблюдатели обычно рисуют Марс в виде диска размером 50 мм, таким же, как для Венеры, хотя некоторые предпочитают диаметр 42 мм, который соответствует диаметру планеты в 4200 миль. Детали оцениваются по шкале интенсивности от 0 (полярные шапки) до 10 (черное небо). В этом диапазоне яркие пустыни оцениваются на 2, а самые темные оттенки поверхности около 8. Различные детали поверхности будут видны по мере того, как планета вращается, поворачиваясь примерно на 15° каждый час. Поскольку период вращения Марса немного меньше, чем у Земли, то каждую последующую ночь те же детали окажутся на своем прежнем месте почти на полчаса позже.
Искушение предположить слишком много сходства между Марсом и Землей приводило древних астрономов к заблуждениям. Темные области, которые изменяют свой цвет от коричневого до серо-зеленого, были названы морями и озерами из-за убеждения, что они действительно наполнены водой, тогда как оранжевые области назывались именами каких-нибудь мест на Земле. В результате на Марсе есть Аравия (Arabia), Ливия (Libia), Сирия (Syria) и Синай (Sinai). К концу XIX в. астрономы поняли, что на Марсе вовсе нет океанов, но это открыло путь для значительно более интригующих объяснений темных областей: будто бы они покрыты примитивными растениями, такими как мох или лишайник В поддержку этой точки зрения наблюдатели отмечали, что, когда марсианским летом полярные шапки тают, отметины на поверхности становятся больше и темнее; это интерпретировалось как растения, растущие в более мягких и влажных условиях.
Самым ярым сторонником идеи жизни на Марсе был американский астроном Персиваль Ловелл. Вдохновителем его идей был итальянский наблюдатель Джованни Скиапарелли, который в 1877 г. сообщил о длинных прямых линиях, которые, казалось, пересекали крест-накрест поверхность планеты. Скиапарелли назвал эти линии canali, слово, которое по-итальянски значит «каналы, русла» (в английском «channels»). Неизбежно это было переведено как «canals», что в переводе «каналы, но искусственные», т. е. подразумевалось, что это искусственные образования, хотя сам Скиапарелли придерживался открытого мнения об их естественном происхождении.
  Для Ловелла сомнений не было: каналы были доказательством существования на Марсе развитой цивилизации. Его вера породила целое поколение научной фантастики, включая известную «Войну миров» Г. Уэллса. Ловелл организовал свои собственные наблюдения в Флагстаффе, штат Аризона, в 1894 г., специально для изучения Марса. Там он создал фантастические карты системы каналов и написал книгу «Марс как пристанище жизни» (Mars as the Abode of Life), опубликованную в 1908 г. В этой книге он излагал свою теорию марсианской цивилизации, не теряя надежды найти ее на сухой планете, надеясь на каналы, несущие талую воду от полярных шапок к орошаемым посевам на экваторе.
Большинство остальных астрономов не видело никаких каналов или могло обнаружить на их месте только широкие неправильные пятна. После смерти Ловелла в 1916 г. несколько преданных последователей сохраняли теорию каналов, но идея марсианской цивилизации была обречена на забвение в свете новых знаний об условиях на этой планете.
К 1950-м годам стало ясно, что атмосфера Марса слишком разреженная, чтобы там мог дышать человек. В такой разреженной атмосфере температуры должны были быть очень низкими, и опасное количество ультрафиолетового излучения должно было проникать до поверхности. Чтобы окончательно испортить и без того плачевное положение, в атмосфере планеты не смогли обнаружить кислород, хотя было известно, что углекислый газ там присутствует. Никакая высшая форма жизни не могла существовать в таких условиях, хотя тогда все еще не исключали присутствия устойчивой к таким условиям растительности.
Марс — тема активной программы исследований с помощью космических аппаратов, которая началась в июле 1965 г., когда американский корабль «Маринер-4» пролетел мимо Марса на расстоянии 10 000 км, отправив на Землю первые фотографии планеты, полученные с близкого расстояния. Его самым главным открытием было то, что кратеры на Марсе выглядят очень похоже на лунные, только отчасти они более эродированные из-за влияния атмосферы планеты.
К несчастью, похожий на Луну Марс не давал никаких надежд на присутствие там жизни даже в самых скромных формах. Представление о Марсе как о мертвом мире, и в геологическом и в биологическом смысле, усилилось в 1969 г., когда «Маринеры-6 и 7» сфотографировали еще больше кратеров, очевидно, все ударного происхождения. Но представление изменилось, когда на орбиту вокруг Марса вышел «Маринер-9» и сделал первый полный обзор планеты в 1971-1972 гг. Он открыл много образований, которые по стечению обстоятельств полностью пропустили первые «Маринеры».
Для начала это была цепочка из трех вулканов над возвышенностью Фарси- да (Tharsis Bulge), которая раскинулась на экваторе; эти вулканы получили названия гора Арсия (Arsia Mons), гора Павлина (Pavonis Mons) и Аскрийская гора (Ascraeus Mons) («Mons» означает гора). Другие типы деталей поверхности на Марсе и обозначения включают низменные равнины (Platinia), возвышенные равнины (Planum), долины (Vallis), каньоны (Chasma) и эродированные кратеры (Patera). К северо-западу от цепочки вулканов Фарсиды находится плоский большой вулкан, Гора Олимп (Olympus Mons). До начала космической эры он казался земным наблюдателям белым кольцом и назывался тогда Олимпийскими Снегами (Nix Olympica). Олимп, 600 км в ширину и 27 км в высоту, самый большой вулкан в Солнечной системе, даже больше, чем вулканические Гавайские острова на Земле. На всей территории Фарсиды замечено нередкое появление белых облаков, которые часто описывают напоминающими по форме латинскую букву «W». Наличие гор объясняет присутствие облаков в этой области.
Другой волнующей и неожиданной деталью поверхности была обширная система каньонов до 500 км в ширину и 4 км в глубину, тянущаяся на востоке от Фарсиды. Этот массивный разлом на поверхности Марса сейчас называется долинами Маринера (Valles Marineris, во множественном числе из-за своего сложного строения). Его размеры просто огромны, даже по сравнению с Большим Каньоном на Земле, — при своей длине в 4000 км он мог бы покрыть все Соединенные Штаты. Долины Маринера соответствуют широкому, размытому «каналу» Копрат (Coprates), видимому с Земли главным образом из-за темной пыли, собранной на его дне.
Копрат — один из нескольких мнимых каналов, которые соответствуют реальным деталям поверхности. Еще несколько каналов, особенно Цербер (Cerberus), совпадают с темными полосами на марсианской поверхности, вызванными присутствием там темной пыли или камней; но все эти детали довольно широкие и неправильной формы, они совсем непохожи на тонкие прямые каналы, которые рисовал Ловелл. Подробное сравнение карт каналов Ловелла с изображениями, переданными космическими аппаратами, показывает совсем небольшую корреляцию. Кажется, нет никакого реального объяснения для сети каналов, которую рисовали Ловелл и его последователи, кроме, конечно, ошибок человека, наблюдающего на пределе своих зрительных возможностей.
Хотя существование ловелловских каналов не было доказано, «Маринер-9» нашел убедительные доказательства того, что вода когда-то все-таки текла на Марсе. Это вполне подтвердили и последующие зонды. Оказалось, что по поверхности планеты бегут извилистые каналы, похожие на высохшие русла рек. По-видимому, некоторые низменности когда-то были затоплены внезапным наводнением. Сегодня жидкая вода на Марсе не может существовать из-за низкого атмосферного давления. Существование древних источников воды подразумевает, что в прошлом атмосфера была не такой разреженной — более плотная атмосфера поддерживала бы более высокую температуру на планете. Возможно, вулканы Марса выбросили на поверхность достаточно газов, чтобы временно изменить климат. Если это было так, у жизни был-таки шанс возникнуть на Марсе, и микроскопические организмы, такие как бактерии, могут до сих пор существовать среди красных песков планеты.
Первые поиски марсианской жизни произвели в 1976 г. два американских космических аппарата «Викинг». Каждый зонд состоял из двух частей: посадочного модуля и орбитального аппарата. Спускаемый аппарат «Викинг-1» коснулся поверхности на низменной равнине Хриса (Chryse Planitia) в северном полушарии, по которой, как казалось, текли потоки воды во времена влажного периода в истории Марса. Другой аппарат опустился на противоположной стороне планеты в области, называемой Утопия (Utopia), куда зимой вторгаются внешние области северной полярной шапки.
Спускаемые аппараты доставили цветные камеры, а также инструменты для анализа почвы и атмосферы. Каждый посадочный модуль обнаружил усыпанную камнями пустыню без каких-либо видимых признаков жизни — никаких следов растений, насекомых или зверей. Механическая рука забрала образцы почвы и поместила их в расположенную на борту биологическую лабораторию, которая взялась за поиск марсианских микроорганизмов. К разочарованию многих, несмотря на всестороннее исследование, никакой жизни в почве Марса «Викинг» не нашел.
Нельзя сказать, что Марс полностью стерилен; может быть, жизнь находится в тех местах, куда не смогли добраться «Викинги», например в более глубоких подземных слоях или внутри камней. Вероятность этого возросла в 1996 г., когда появилось сообщение об органических молекулах и даже, возможно, ископаемых простейших микроорганизмах, подобных бактериям, найденных на упавшем на Землю в районе Антарктиды метеорите с Марса. Но эти утверждения все-таки не внушают доверия и, вероятно, останутся таковыми, пока автоматические спускаемые аппараты не доставят с Марса образцы грунта.
Необитаемость Марса не вызывает большого удивления в свете данных, полученных со спускаемых аппаратов «Викинг», которые на себе испытали, насколько в действительности неприятными являются условия окружающей среды на планете. Спускаемый аппарат «Викинг-1» зарегистрировал максимальную температуру воздуха в летний полдень равную -29 °С, тогда как севернее, в месте посадки «Викинга-2», температуры понижались до -100 °С при приближении зимы, так что углекислый газ в атмосфере начинал замерзать, образуя на поверхности пятна белого инея. Атмосферное давление составляло всего 7,5 миллибар (750 Паскалей), что эквивалентно давлению на высоте 35 км над поверхностью Земли.
Хотя результаты «Викингов» и разочаровали биологов, они были чрезвычайно интересны геологам. Как и ожидалось, рыжевато-красный оттенок Марса вызван большим содержанием оксида железа в поверхностных породах. Марс может быть самым богатым источником железной руды в Солнечной системе. Даже небо там розового цвета из-за мелких частичек пыли, постоянно присутствующих в тонкой атмосфере. Фактически поверхность Марса более сухая и запыленная, чем любая пустыня на Земле.
Пока посадочные модули «Викингов» изучали Марс на поверхности, орбитальные аппараты продолжали обзор, начатый «Маринером-9». Оказалось, что Марс — это планета с двумя контрастными половинами. Северное полушарие — более низкое и более ровное из двух, покрытое вулканической лавой. Самые молодые извержения произошли в последние несколько сотен миллионов лет. Южное полушарие — область, которую сфотографировали первые «Маринеры» — выше и в большой степени кратерировано метеоритными ударами, сделавшими его очень похожим на лунные плато.
В южном полушарии Марса есть два больших ударных бассейна, Эллада (Hellas) и Аргир (Argyre). Аргир, 900 км в диаметре, сходный по размеру с Морем Дождей на Луне; Эллада, в свою очередь, приблизительно в три раза больше, эквивалентная по размеру Океану Бурь. Тем не менее, в отличие от лунных морей, Аргир и Эллада, по-видимому, заполнены светлой пылью. Множество пылевых бурь, которые периодически скрывают поверхность Марса после перигелия, начинаются в Элладе.
Новые замечательные виды поверхности были получены в 1997 г. космическим аппаратом «Марс Патфайндер» («Следопыт»), который совершил посадку в северном полушарии на низменной равнине Хриса, приблизительно на 800 км восточнее спускаемого аппарата «Викинг-1». С орбиты казалось, что эта низменность в прошлом была затоплена. Это впечатление подтвердилось изображениями с «Патфайндера», которые показали каменистую равнину с множеством валунов и округлой галькой, похожей на ту, что осаждается в результате сильных наводнений на Земле (смотрите панораму на с. 352-353)
«Патфайндер» привез с собой маленький вездеход «Соджорнер», который путе- шествовал по поверхности поблизости от спускаемого аппарата, изучая состав различных камней. Найденное разнообразие состава согласуется с тем, что камни были принесены туда из разных мест древним наводнением. Тем не ме- нее, судя по плотности ударных кратеров в этой области, наводнение должно было произойти 2 миллиарда лет назад или даже раньше.
Неожиданностью были сведения о том, что на современном Марсе все-таки есть вода, хотя большая часть этой воды содержится в замороженном виде в районах полярных шапок и в слое лежащей под поверхностью вечной мерзлоты, растянувшемся в направлении полюсов примерно от 30° северной и южной широты.. Это предполагает другое объяснение возникновения древних водяных каналов на Марсе, а именно образование потоков воды в результате плавления вулканическим теплом или метеоритными ударами подповерхностного льда. Вопрос о том, что является реальными причинами древних наводнений: потоки расплавленного льда, или более похожий на земной климат, или совокупность этих двух факторов, остается нерешенным.
Полярные шапки Марса состоят из водяного льда несколько метров толщиной, увеличиваясь каждую зиму за счет углекислого газа. Углекислый газ вымерзает из атмосферы, создавая тончайший слой инея, который может покрывать поверхность вплоть до средних широт. В течение каждого марсианского года атмосферное давление меняется на 20% и даже больше, так как углекислый газ испаряется из одной полярной шапки с приходом весны, мигрирует на противоположное полушарие и затем снова замерзает с приходом зимы на противоположном полюсе.
Осталось объяснить одну последнюю загадку докосмической эры наблюдений: в чем причина сезонных изменений темных областей, если на Марсе нет растительности? Ответ дает переносимая ветрами пыль. Орбитальные аппараты зарегистрировали множество примеров изменений на поверхности, вызванных светлой и темной пылью, переносимой сезонными ветрами. Большой Сирт, например, это немного наклонная область более темного вулканического камня, которая периодически частично покрывается бледной пылью, а затем снова очищается. Пыль, переносимая ветрами, которые могут достигать 200 км в час, также является мощным эрозийным агентом, который разрушает и сглаживает детали поверхности планеты.
Разговор о Марсе не был бы полным без упоминания о двух его крошечных спутниках, Фобосе и Деймосе. Они были открыты в 1877 г. Асафом Холлом с помощью 66-см (26-дюймового) рефрактора в Морской обсерватории США в Вашингтоне, штат Колумбия. Оба спутника находятся вне досягаемости обычных любительских телескопов. Фотографии, полученные космическими аппаратами, показали, что они представляют собой покрытые кратерами глыбы, по форме напоминающие картофель. Фобос больше и ближе к Марсу, имеет размер приблизительно 27 х 18 км; Деймос — примерно 15 х 10 км.
Фобос примечателен тем, что его орбитальный период составляет трое марсианских суток. К тому же он расположен ближе к своей планете, чем любой другой спутник Солнечной системы, всего лишь 6000 км над поверхностью Марса. Вероятно, оба спутника являются астероидами, подлетевшими слишком близко к Марсу и захваченными гравитационным полем планеты. Они будут представлять на небе изумительное зрелище для первых астронавтов, вступивших на Марс — планету красных холодных пустынь, которая была так близка к тому, чтобы стать пригодной для земных форм жизни.


Теги: Марс, солнечная система

Комментариев: 0 | Категория: Солнечная система
Вернуться
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Форма входа

Реклама

Популярные статьи

Наша планета Земля

Полезные статьи

Календарь

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031