أيهما أكبر المريخ أم الأرض؟ المريخ والأرض: مقارنة الأحجام والأغلفة الجوية وأوجه التشابه والاختلاف

المريخ هو رابع أبعد كوكب عن الشمس وسابع أكبر كوكب في النظام الشمسي، سمي على اسم المريخ، إله الحرب الروماني القديم، الموافق لليونانية القديمة آريس. يُطلق على المريخ أحيانًا اسم "الكوكب الأحمر" بسبب اللون المحمر لسطحه الناتج عن أكسيد الحديد.

المريخ كوكب أرضي ذو غلاف جوي رقيق. يمكن اعتبار ميزات التضاريس السطحية للمريخ حفرًا تصادمية مثل تلك الموجودة على القمر، بالإضافة إلى البراكين والوديان والصحاري والقمم الجليدية القطبية مثل تلك الموجودة على الأرض.

لدى المريخ قمرين طبيعيين، فوبوس ودييموس (مترجمان من اليونانية القديمة بـ "الخوف" و"الرعب" - اسما ابني آريس اللذين رافقاه في المعركة)، وهما صغيران نسبيًا وغير منتظمي الشكل. وقد تكون كويكبات يلتقطها مجال جاذبية المريخ، على غرار كويكب (5261) يوريكا من مجموعة طروادة.

تتميز تضاريس المريخ بالعديد من الميزات الفريدة. يعد بركان المريخ المنقرض جبل أوليمبوس أعلى جبل في النظام الشمسي، ويعتبر وادي مارينريس أكبر الوادي. بالإضافة إلى ذلك، في يونيو 2008، قدمت ثلاث أوراق بحثية نشرت في مجلة نيتشر أدلة على أكبر حفرة صدمية معروفة في النظام الشمسي في نصف الكرة الشمالي للمريخ. ويبلغ طولها 10600 كيلومتر وعرضها 8500 كيلومتر، وهو أكبر بنحو أربع مرات من أكبر حفرة تصادمية تم اكتشافها سابقًا أيضًا على المريخ بالقرب من قطبه الجنوبي. بالإضافة إلى التضاريس السطحية المشابهة، يتمتع المريخ بفترة دوران ودورات موسمية مشابهة لمناخ الأرض، لكن مناخه أكثر برودة وجفافًا من مناخ الأرض.

حتى أول تحليق للمريخ بواسطة المركبة الفضائية مارينر 4 في عام 1965، اعتقد العديد من الباحثين أن هناك مياه سائلة على سطحه. واستند هذا الرأي إلى ملاحظات التغيرات الدورية في المناطق المضيئة والمظلمة، خاصة في خطوط العرض القطبية التي كانت تشبه القارات والبحار. وقد فسر بعض المراقبين الأخاديد الداكنة الموجودة على سطح المريخ على أنها قنوات لري الماء السائل. وقد ثبت فيما بعد أن هذه الأخاديد كانت مجرد وهم بصري.

وبسبب الضغط المنخفض، لا يمكن أن يتواجد الماء في حالة سائلة على سطح المريخ، لكن من المرجح أن الظروف كانت مختلفة في الماضي، وبالتالي لا يمكن استبعاد وجود حياة بدائية على الكوكب. في 31 يوليو 2008، تم اكتشاف الماء المثلج على سطح المريخ بواسطة مركبة فينيكس الفضائية التابعة لناسا.

في فبراير 2009، تضمنت كوكبة الاستكشاف المداري التي تدور حول المريخ ثلاث مركبات فضائية عاملة: مارس أوديسي، ومارس إكسبرس، والقمر الصناعي لاستكشاف المريخ، أكثر من أي كوكب آخر باستثناء الأرض. تم استكشاف سطح المريخ حاليًا بواسطة مركبتين جوالتين: سبيريت وأبورتيونيتي. هناك أيضًا العديد من مركبات الهبوط والمركبات الجوالة غير النشطة على سطح المريخ والتي أكملت الاستكشاف. وتشير البيانات الجيولوجية التي جمعوها إلى أن معظم سطح المريخ كان مغطى بالمياه في السابق. كشفت الملاحظات على مدى العقد الماضي عن ضعف نشاط السخانات في بعض الأماكن على سطح المريخ. وفقا لملاحظات مركبة الفضاء Mars Global Surveyor التابعة لناسا، فإن أجزاء من الغطاء القطبي الجنوبي للمريخ تتراجع تدريجيا.

يمكن رؤية المريخ من الأرض بالعين المجردة. يصل حجمه الظاهري إلى -2.91 م (عند أقرب نقطة له من الأرض)، ويأتي في المرتبة الثانية من حيث السطوع بعد كوكب المشتري (وليس دائمًا أثناء المعارضة الكبيرة) وكوكب الزهرة (ولكن فقط في الصباح أو المساء). عادة، أثناء التقابل الكبير، يكون المريخ البرتقالي هو ألمع جسم في سماء الأرض ليلاً، لكن هذا يحدث مرة واحدة فقط كل 15-17 عامًا لمدة أسبوع إلى أسبوعين.

يبلغ حجم المريخ نصف حجم الأرض تقريبًا، ويبلغ نصف قطره الاستوائي 3396.9 كيلومترًا (53.2% من نصف قطر الأرض). مساحة سطح المريخ تساوي تقريبا مساحة اليابسة على الأرض، ونصف القطر القطبي للمريخ أقل بحوالي 20 كيلومترا من نصف القطر الاستوائي، على الرغم من أن فترة دوران الكوكب أطول من فترة دوران الأرض، مما يشير إلى تغير في سرعة دوران المريخ مع مرور الوقت. تبلغ كتلة الكوكب 6.418×1023 كجم (11% من كتلة الأرض). تسارع الجاذبية عند خط الاستواء هو 3.711 م/ث² (0.378 أرض)؛ سرعة الإفلات الأولى 3.6 كم/ث والثانية 5.027 كم/ث. يدور المريخ حول محوره، مائلاً بشكل عمودي على المستوى المداري بزاوية قدرها 24°56′. تبلغ فترة دوران الكوكب 24 ساعة و37 دقيقة و22.7 ثانية. وهكذا، فإن السنة المريخية تتكون من 668.6 يومًا شمسيًا مريخيًا (تسمى سول). يؤدي ميل محور دوران المريخ إلى تغير الفصول. في هذه الحالة، يؤدي استطالة المدار إلى اختلافات كبيرة في مدتها. ومن ثم، فإن فصلي الربيع والصيف الشماليين، مجتمعين، يدومان 371 يومًا مريخيًا، أي أكثر بكثير من نصف سنة المريخ. وفي الوقت نفسه، تحدث في جزء من مدار المريخ بعيد عن الشمس. لذلك، على المريخ، الصيف الشمالي طويل وبارد، والصيف الجنوبي قصير وحار.

تتراوح درجات الحرارة على الكوكب من -153 درجة مئوية في القطبين في الشتاء إلى أكثر من 20 درجة مئوية عند خط الاستواء في منتصف النهار. متوسط ​​درجة الحرارة هو -50 درجة مئوية.

جو المريخ.

الغلاف الجوي للمريخ، الذي يتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون، رقيق للغاية. الضغط على سطح المريخ أقل بـ 160 مرة من الضغط على الأرض - 6.1 ملي بار عند متوسط ​​مستوى السطح. بسبب الاختلاف الكبير في الارتفاع على سطح المريخ، يختلف الضغط على السطح بشكل كبير. تصل القيمة القصوى إلى 10-12 ملي بار في حوض هيلاس على عمق 8 كم. على عكس الأرض، تختلف كتلة الغلاف الجوي للمريخ بشكل كبير على مدار العام بسبب ذوبان وتجميد القمم القطبية التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون.

يتكون الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 95%؛ كما يحتوي على 2.7% نيتروجين، 1.6% أرجون، 0.13% أكسجين، 0.1% بخار ماء، 0.07% أول أكسيد الكربون. هناك آثار للميثان.

يمتد الغلاف الأيوني المريخي من 110 إلى 130 كيلومترًا فوق سطح الكوكب.

هناك أدلة على أنه في الماضي كان من الممكن أن يكون الغلاف الجوي أكثر كثافة، وكان المناخ دافئًا ورطبًا، وكان هناك ماء سائل وأمطار على سطح المريخ. اكتشف المسبار المداري Mars Odyssey وجود رواسب من الجليد المائي تحت سطح الكوكب الأحمر. وفي وقت لاحق، تم تأكيد هذا الافتراض بأجهزة أخرى، لكن مسألة وجود الماء على المريخ تم حلها أخيرا في عام 2008، عندما تلقى مسبار فينيكس، الذي هبط بالقرب من القطب الشمالي للكوكب، الماء من تربة المريخ.

المناخ، كما هو الحال على الأرض، موسمي. خلال موسم البرد، حتى خارج القمم القطبية، يمكن أن يتشكل صقيع خفيف على السطح. وسجل جهاز فينيكس تساقط الثلوج، لكن رقاقات الثلج تبخرت قبل وصولها إلى السطح.

وفقا للباحثين من مركز كارل ساجان، فإن عملية ارتفاع درجة حرارة المريخ كانت جارية في العقود الأخيرة. ويعتقد خبراء آخرون أنه من السابق لأوانه استخلاص مثل هذه الاستنتاجات.

تم الكشف عن العديد من شياطين الغبار بواسطة المركبة الفضائية أوبورتيونيتي. وهي دوامات هوائية تنشأ بالقرب من سطح الكوكب وترفع كميات كبيرة من الرمال والغبار إلى الهواء. غالبا ما يتم ملاحظتها على الأرض، ولكن على المريخ يمكن أن تصل إلى أحجام أكبر بكثير.

ثلثا سطح المريخ تشغله مناطق فاتحة تسمى القارات، ونحو ثلثها مناطق مظلمة تسمى البحار. وتتركز البحار بشكل رئيسي في نصف الكرة الجنوبي للكوكب، بين خطي عرض 10 و40 درجة. يوجد في نصف الكرة الشمالي بحران كبيران فقط - أسيداليا وسرتيس الكبرى.

طبيعة المناطق المظلمة لا تزال موضع نقاش. وهي مستمرة على الرغم من العواصف الترابية التي تهب على المريخ. وفي وقت ما، كان هذا يدعم الافتراض القائل بأن المناطق المظلمة كانت مغطاة بالنباتات. يُعتقد الآن أن هذه مجرد مناطق يمكن من خلالها التخلص من الغبار بسهولة بسبب تضاريسها. وتظهر الصور واسعة النطاق أن المناطق المظلمة تتكون في الواقع من مجموعات من الخطوط والبقع الداكنة المرتبطة بالحفر والتلال وغيرها من العوائق في طريق الرياح. ويبدو أن التغيرات الموسمية والطويلة المدى في حجمها وشكلها ترتبط بتغير في نسبة مساحات الأسطح المغطاة بالمادة الفاتحة والداكنة.

يختلف نصفا الكرة الأرضية للمريخ بشكل كبير في طبيعة سطحهما. في نصف الكرة الجنوبي، يكون السطح فوق المستوى المتوسط ​​بمقدار 1-2 كيلومتر وهو مليء بالحفر. هذا الجزء من المريخ يشبه القارات القمرية. في الشمال، يكون معظم السطح أقل من المتوسط، وهناك عدد قليل من الحفر، والجزء الأكبر عبارة عن سهول ناعمة نسبيًا، ربما تكونت بسبب فيضانات الحمم البركانية وتآكلها. ويظل هذا الاختلاف في نصف الكرة الغربي محل نقاش. ويتبع الحد الفاصل بين نصفي الكرة الأرضية تقريبًا دائرة كبيرة تميل بزاوية 30 درجة إلى خط الاستواء. الحدود واسعة وغير منتظمة وتشكل منحدراً نحو الشمال. وعلى طوله توجد المناطق الأكثر تآكلًا على سطح المريخ.

تم طرح فرضيتين بديلتين لتفسير عدم التماثل في نصف الكرة الغربي. وفقًا لأحدهم، في مرحلة جيولوجية مبكرة، "تحركت صفائح الغلاف الصخري معًا" (ربما عن طريق الخطأ) في نصف الكرة الأرضية، مثل قارة بانجيا على الأرض، ثم "تجمدت" في هذا الموضع. وتشير فرضية أخرى إلى حدوث تصادم بين المريخ وجسم كوني بحجم بلوتو.

يشير العدد الكبير من الحفر في نصف الكرة الجنوبي إلى أن السطح هنا قديم - عمره 3-4 مليارات سنة. هناك عدة أنواع من الحفر: الحفر الكبيرة ذات القاع المسطح، والحفر الأصغر والأحدث على شكل وعاء تشبه القمر، والحفر ذات الحواف، والحفر المرتفعة. النوعان الأخيران فريدان بالنسبة للمريخ، حيث تشكلت الحفر ذات الحواف عندما تدفقت المقذوفات السائلة عبر السطح، وتشكلت الحفر المرتفعة حيث كانت طبقة من المقذوفات الحفرية تحمي السطح من تآكل الرياح. أكبر ميزة لأصل الارتطام هي سهل هيلاس (يبلغ عرضه حوالي 2100 كيلومتر).

في منطقة المناظر الطبيعية الفوضوية بالقرب من حدود نصف الكرة الأرضية، شهد السطح مساحات كبيرة من الكسر والضغط، يليها أحيانًا التآكل (بسبب الانهيارات الأرضية أو الإطلاق الكارثي للمياه الجوفية)، فضلاً عن الفيضانات الناجمة عن الحمم السائلة. غالبًا ما تقع المناظر الطبيعية الفوضوية على رأس القنوات الكبيرة التي تقطعها المياه. الفرضية الأكثر قبولًا لتكوينها المشترك هي الذوبان المفاجئ للجليد تحت السطح.

في نصف الكرة الشمالي، بالإضافة إلى السهول البركانية الشاسعة، هناك منطقتان من البراكين الكبيرة - ثارسيس وإليزيوم. ثارسيس هو سهل بركاني واسع يبلغ طوله 2000 كم، ويصل ارتفاعه إلى 10 كم فوق المستوى المتوسط. يوجد عليها ثلاثة براكين درعية كبيرة - جبل أرسيا وجبل بافلينا وجبل إسكريان. على حافة ثارسيس يوجد جبل أوليمبوس، وهو الأعلى على كوكب المريخ وفي النظام الشمسي. ويصل ارتفاع أوليمبوس إلى 27 كيلومتراً بالنسبة إلى قاعدته و25 كيلومتراً بالنسبة إلى متوسط ​​سطح المريخ، ويغطي مساحة قطرها 550 كيلومتراً، وتحيط به منحدرات يصل ارتفاعها في بعض الأماكن إلى 7 كيلومترات. حجم أوليمبوس أكبر بعشر مرات من حجم أكبر بركان على وجه الأرض، مونا كيا. يوجد أيضًا العديد من البراكين الصغيرة الموجودة هنا. الإليزيوم هو ارتفاع يصل إلى ستة كيلومترات فوق المستوى المتوسط، وبه ثلاثة براكين - قبة هيكات، وجبل الإليزيوم، وقبة ألبور.

يتم عبور مرتفع ثارسيس أيضًا بواسطة العديد من الصدوع التكتونية، والتي غالبًا ما تكون معقدة للغاية وواسعة النطاق. أكبرها، فاليس مارينريس، تمتد في اتجاه عرضي لحوالي 4000 كيلومتر (ربع محيط الكوكب)، ويصل عرضها إلى 600 كيلومتر وعمقها 7-10 كيلومترات؛ هذا الصدع يمكن مقارنته في الحجم بصدع شرق إفريقيا على الأرض. تحدث أكبر الانهيارات الأرضية في النظام الشمسي على منحدراته الشديدة. يعد Valles Marineris أكبر وادي معروف في النظام الشمسي. ويمكن للوادي، الذي اكتشفته المركبة الفضائية مارينر 9 عام 1971، أن يغطي الولايات المتحدة بأكملها، من المحيط إلى المحيط.

يختلف مظهر المريخ بشكل كبير حسب الوقت من السنة. بداية، التغيرات في القمم الجليدية القطبية ملفتة للنظر. إنها تتضاءل وتتضاءل، مما يخلق أنماطًا موسمية في الغلاف الجوي وسطح المريخ. يمكن أن يصل الغطاء القطبي الجنوبي إلى خط عرض 50 درجة، والشمال - أيضًا 50 درجة. ويبلغ قطر الجزء الدائم من الغطاء القطبي الشمالي 1000 كيلومتر. ومع انحسار الغطاء القطبي في أحد نصفي الكرة الأرضية في فصل الربيع، تبدأ المعالم الموجودة على سطح الكوكب في التحول إلى اللون الداكن. بالنسبة لمراقب على الأرض، يبدو أن موجة الظلام تنتشر من الغطاء القطبي نحو خط الاستواء، على الرغم من أن المركبات المدارية لا تكتشف أي تغييرات مهمة.

تتكون القبعات القطبية من عنصرين: موسمي - ثاني أكسيد الكربون وجليد مائي علماني. ووفقا لبيانات القمر الصناعي Mars Express، يمكن أن يتراوح سمك الأغطية من 1 متر إلى 3.7 كيلومتر. اكتشف مسبار Mars Odyssey ينابيع ماء حارة نشطة في الغطاء القطبي الجنوبي للمريخ. وفقًا لخبراء ناسا، تنفجر نفاثات ثاني أكسيد الكربون مع ارتفاع درجة حرارة الربيع إلى ارتفاعات كبيرة، حاملة معها الغبار والرمال.

يؤدي الذوبان الربيعي للقمم القطبية إلى زيادة حادة في الضغط الجوي وحركة كتل كبيرة من الغاز إلى نصف الكرة الأرضية المقابل. وسرعة الرياح التي تهب في هذه الحالة هي 10-40 م/ث، وأحيانا تصل إلى 100 م/ث. تقوم الرياح برفع كميات كبيرة من الغبار عن السطح، مما يؤدي إلى حدوث العواصف الترابية. العواصف الترابية الشديدة تكاد تحجب سطح الكوكب بالكامل. وللعواصف الترابية تأثير ملحوظ على توزيع درجات الحرارة في الغلاف الجوي المريخي.

أتاحت البيانات الواردة من القمر الصناعي لاستكشاف المريخ اكتشاف طبقة كبيرة من الجليد تحت الصخور الصخرية عند سفح الجبال. ويغطي النهر الجليدي، الذي يبلغ سمكه مئات الأمتار، مساحة تبلغ آلاف الكيلومترات المربعة، ويمكن أن توفر دراسته الإضافية معلومات حول تاريخ مناخ المريخ.

هناك العديد من التكوينات الجيولوجية على المريخ التي تشبه التآكل المائي، وخاصة مجاري الأنهار الجافة. ووفقا لإحدى الفرضيات، من الممكن أن تكون هذه القنوات قد تشكلت نتيجة لأحداث كارثية قصيرة المدى وليست دليلا على وجود نظام النهر على المدى الطويل. ومع ذلك، تشير الأدلة الحديثة إلى أن الأنهار تدفقت على مدى فترات زمنية جيولوجية مهمة. وعلى وجه الخصوص، تم اكتشاف القنوات المقلوبة (أي القنوات المرتفعة فوق المنطقة المحيطة). على الأرض، تتشكل مثل هذه التكوينات بسبب تراكم الرواسب السفلية الكثيفة على المدى الطويل، يليها تجفيف الصخور المحيطة وتعرضها للتجوية. بالإضافة إلى ذلك، هناك أدلة على تغير القنوات في دلتا النهر مع ارتفاع سطح الأرض تدريجيًا.

تشير البيانات المستقاة من مركبات المريخ الجوالة "سبيريت" و"أوبورتيونيتي" التابعة لناسا أيضًا إلى وجود الماء في الماضي (تم العثور على معادن لا يمكن أن تتشكل إلا نتيجة التعرض الطويل للماء). اكتشف جهاز فينيكس رواسب الجليد مباشرة في الأرض.

تم اكتشاف العديد من الآبار العميقة غير العادية في مرتفعات ثارسيس البركانية. واستنادا إلى صورة القمر الصناعي لاستكشاف المريخ الملتقطة عام 2007، يبلغ قطر أحدها 150 مترا، ولا يقل عمق الجزء المضيء من الجدار عن 178 مترا. وقد تم طرح فرضية حول الأصل البركاني لهذه التكوينات.

إن التركيب العنصري للطبقة السطحية من تربة المريخ، وفقًا للبيانات الواردة من مركبات الهبوط، ليس هو نفسه في أماكن مختلفة. المكون الرئيسي للتربة هو السيليكا (20-25٪)، ويحتوي على خليط من هيدرات أكسيد الحديد (ما يصل إلى 15٪)، مما يعطي التربة لونا محمرا. هناك شوائب كبيرة من مركبات الكبريت والكالسيوم والألمنيوم والمغنيسيوم والصوديوم (نسبة مئوية قليلة لكل منها).

وفقًا لبيانات مسبار فينيكس التابع لناسا (الذي هبط على المريخ في 25 مايو 2008)، فإن نسبة الرقم الهيدروجيني وبعض المعالم الأخرى لتربة المريخ قريبة من تلك الموجودة على الأرض، وسيكون من الممكن نظريًا زراعة النباتات عليها. "في الواقع، وجدنا أن التربة على كوكب المريخ تلبي المتطلبات وتحتوي أيضًا على العناصر الضرورية لنشوء الحياة والحفاظ عليها في الماضي والحاضر والمستقبل". "لقد فوجئنا بسرور بالبيانات التي تم الحصول عليها. يتم تمثيل هذا النوع من التربة على نطاق واسع هنا على الأرض - حيث يتعامل معها أي ساكن ريفي كل يوم في حديقته. ولوحظ وجود نسبة عالية (أكثر بكثير من المتوقع) من القلويات، وتم العثور على بلورات الجليد. هذه التربة مناسبة تمامًا لزراعة نباتات مختلفة، مثل الهليون. لا يوجد شيء هنا يجعل الحياة مستحيلة. بل على العكس تمامًا: مع كل دراسة جديدة نجد أدلة إضافية لصالح إمكانية وجودها،» قال الكيميائي الرئيسي للمشروع، سام كونيفيس.

توجد أيضًا كمية كبيرة من الجليد المائي في الأرض في موقع الهبوط.

على عكس الأرض، لا توجد حركة للصفائح الصخرية على المريخ. ونتيجة لذلك، يمكن أن توجد البراكين لفترة أطول بكثير وتصل إلى أحجام هائلة.

تشير النماذج الحالية للبنية الداخلية للمريخ إلى أن المريخ يتكون من قشرة يبلغ متوسط ​​سمكها 50 كيلومترًا (وأقصى سمك يصل إلى 130 كيلومترًا)، ووشاح سيليكات يبلغ سمكه 1800 كيلومترًا، ونواة يبلغ نصف قطرها 1480 كم. يجب أن تصل الكثافة في مركز الكوكب إلى 8.5 جم/سم3. اللب سائل جزئيًا ويتكون بشكل أساسي من الحديد مع خليط من 14-17٪ (بالكتلة) من الكبريت، ومحتوى العناصر الخفيفة أعلى مرتين مما هو موجود في نواة الأرض. وفقا للتقديرات الحديثة، تزامن تكوين النواة مع فترة البراكين المبكرة واستمرت حوالي مليار سنة. استغرق الذوبان الجزئي لسيليكات الوشاح نفس الوقت تقريبًا. نظرًا لانخفاض الجاذبية على المريخ، فإن نطاق الضغط في وشاح المريخ أصغر بكثير منه على الأرض، مما يعني أن هناك عددًا أقل من التحولات الطورية. من المفترض أن مرحلة انتقال الزبرجد الزيتوني إلى تعديل الإسبنيل تبدأ على أعماق كبيرة إلى حد ما - 800 كم (400 كم على الأرض). تشير طبيعة التضاريس والميزات الأخرى إلى وجود الغلاف الموري، الذي يتكون من مناطق من المادة المنصهرة جزئيًا. تم تجميع خريطة جيولوجية تفصيلية لبعض مناطق المريخ.

وفقا لملاحظات المدار وتحليل مجموعة من النيازك المريخية، يتكون سطح المريخ بشكل رئيسي من البازلت. هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أن المادة الموجودة في أجزاء من سطح المريخ غنية بالكوارتز أكثر من البازلت العادي وقد تكون مشابهة للصخور الأنديزيتية الموجودة على الأرض. ومع ذلك، يمكن تفسير هذه الملاحظات نفسها لصالح وجود زجاج الكوارتز. يتكون جزء كبير من الطبقة العميقة من غبار أكسيد الغدة الحبيبي.

يمتلك المريخ مجالًا مغناطيسيًا، لكنه ضعيف وغير مستقر للغاية، وفي نقاط مختلفة على الكوكب يمكن أن تختلف قوته من 1.5 إلى 2 مرات، ولا تتطابق الأقطاب المغناطيسية مع الأقطاب الفيزيائية. ويشير ذلك إلى أن النواة الحديدية للمريخ غير متحركة نسبيا بالنسبة إلى قشرته، أي أن آلية دينامو الكوكب المسؤولة عن المجال المغناطيسي للأرض لا تعمل على المريخ. على الرغم من أن المريخ لا يمتلك مجالًا مغناطيسيًا كوكبيًا مستقرًا، إلا أن الملاحظات أظهرت أن أجزاء من القشرة الكوكبية ممغنطة وأن الأقطاب المغناطيسية لهذه الأجزاء قد تغيرت في الماضي. وتبين أن مغنطة هذه الأجزاء تشبه الشذوذات المغناطيسية الشريطية في محيطات العالم.

إحدى النظريات، التي نُشرت في عام 1999 وأعيد اختبارها في عام 2005 (بمساعدة مساح المريخ العالمي غير المأهول)، تُظهر هذه الخطوط تكتونية الصفائح قبل 4 مليارات سنة قبل أن يتوقف دينامو الكوكب عن العمل، مما تسبب في ضعف حاد في المجال المغناطيسي. وأسباب هذا الضعف الحاد غير واضحة. هناك افتراض بأن عمل الدينامو 4 مليارات. منذ سنوات يفسر وجود كويكب يدور على مسافة 50-75 ألف كيلومتر حول المريخ ويسبب حالة من عدم الاستقرار في قلبه. ثم سقط الكويكب إلى حد روش وانهار. إلا أن هذا التفسير في حد ذاته يحتوي على غموض ومتنازع عليه في المجتمع العلمي.

ربما في الماضي البعيد، نتيجة الاصطدام بجرم سماوي كبير، توقف دوران النواة، وكذلك فقدان الحجم الرئيسي للغلاف الجوي. ويعتقد أن فقدان المجال المغناطيسي قد حدث منذ حوالي 4 مليارات سنة. ونظرًا لضعف المجال المغناطيسي، فإن الرياح الشمسية تخترق الغلاف الجوي للمريخ دون عوائق تقريبًا، ويمكن ملاحظة العديد من التفاعلات الكيميائية الضوئية تحت تأثير الإشعاع الشمسي التي تحدث في الغلاف الأيوني وما فوق على الأرض على المريخ في أقصى طاقتها تقريبًا. سطح.

يشمل التاريخ الجيولوجي للمريخ العصور الثلاثة التالية:
العصر النوحي (سمي على اسم "الأرض النوحية"، وهي منطقة في المريخ): تشكيل أقدم سطح على قيد الحياة على سطح المريخ. واستمر من 4.5 مليار إلى 3.5 مليار سنة مضت. خلال هذه الحقبة، تعرض السطح للعديد من الحفر البركانية. من المحتمل أن تكون هضبة ثارسيس قد تشكلت خلال هذه الفترة، مع تدفق مياه كثيف في وقت لاحق.
العصر الهسبيري: من 3.5 مليار سنة مضت إلى 2.9 - 3.3 مليار سنة مضت. يتميز هذا العصر بتكوين حقول الحمم البركانية الضخمة.
العصر الأمازوني (سمي على اسم "سهل الأمازون" على المريخ): منذ 2.9 - 3.3 مليار سنة حتى يومنا هذا. تحتوي المناطق التي تشكلت خلال هذه الحقبة على عدد قليل جدًا من الحفر النيزكية، ولكنها بخلاف ذلك مختلفة تمامًا. تم تشكيل جبل أوليمبوس خلال هذه الفترة. وفي هذا الوقت، كانت تدفقات الحمم البركانية تنتشر في أجزاء أخرى من المريخ.

الأقمار الطبيعية للمريخ هي فوبوس ودييموس. تم اكتشافهما من قبل عالم الفلك الأمريكي آساف هول في عام 1877. فوبوس ودييموس غير منتظمين الشكل وصغيرين جدًا في الحجم. وبحسب إحدى الفرضيات، فإنها قد تمثل كويكبات مثل (5261) يوريكا من مجموعة كويكبات طروادة التي استحوذ عليها مجال جاذبية المريخ. تمت تسمية الأقمار الصناعية على اسم الشخصيات المرافقة للإله آريس (أي المريخ) وفوبوس ودييموس، التي تجسد الخوف والرعب الذي ساعد إله الحرب في المعارك.

ويدور كلا القمرين حول محوريهما بنفس الفترة التي يدوران فيها حول المريخ، لذا فإنهما يواجهان دائمًا نفس الجانب تجاه الكوكب. يؤدي تأثير المد والجزر للمريخ إلى إبطاء حركة فوبوس تدريجيًا، وسيؤدي في النهاية إلى سقوط القمر الصناعي على المريخ (إذا استمر الاتجاه الحالي)، أو تفككه. على العكس من ذلك، ديموس يبتعد عن المريخ.

فوبوس (أعلى) ودييموس (أسفل).

كلا القمرين لهما شكل يقترب من الشكل الإهليلجي ثلاثي المحاور؛ فوبوس (26.6 × 22.2 × 18.6 كم) أكبر قليلاً من ديموس (15 × 12.2 × 10.4 كم). يبدو سطح ديموس أكثر سلاسة نظرًا لأن معظم الحفر مغطاة بمواد دقيقة الحبيبات. من الواضح أنه على فوبوس، وهو الأقرب إلى الكوكب والأضخم، فإن المادة المقذوفة أثناء اصطدام النيزك إما تسببت في اصطدامات متكررة على السطح أو سقطت على المريخ، بينما بقيت على ديموس في مدار حول القمر الصناعي لفترة طويلة، واستقرت تدريجيًا وإخفاء التضاريس غير المستوية.

انتشرت الفكرة الشائعة القائلة بأن المريخيين الأذكياء يسكنون المريخ في نهاية القرن التاسع عشر. إن ملاحظات شياباريلي لما يسمى بالقنوات، جنبًا إلى جنب مع كتاب بيرسيفال لويل حول نفس الموضوع، ساهمت في نشر فكرة الكوكب الذي أصبح مناخه أكثر جفافًا وبرودة ويموت، وتوجد فيه حضارة قديمة تقوم بأعمال الري.

أدت العديد من المشاهدات والإعلانات الأخرى لأشخاص مشهورين إلى ظهور ما يسمى بـ "حمى المريخ" حول هذا الموضوع. في عام 1899، أثناء دراسة التداخل الجوي في إشارات الراديو باستخدام أجهزة الاستقبال في مرصد كولورادو، لاحظ المخترع نيكولا تيسلا إشارة متكررة. ثم اقترح أنها قد تكون إشارة راديوية من كواكب أخرى، مثل المريخ. في مقابلة أجريت معه عام 1901، قال تسلا إن لديه فكرة مفادها أن التداخل يمكن أن يحدث بشكل مصطنع. وعلى الرغم من أنه لم يتمكن من فك معناها، إلا أنه كان من المستحيل بالنسبة له أن تكون قد نشأت بالكامل عن طريق الصدفة. في رأيه، كانت هذه تحية من كوكب إلى آخر.

وقد اجتذبت نظرية تسلا الدعم الحماسي من اللورد كلفن، الذي قال، أثناء زيارته للولايات المتحدة في عام 1902، إنه يعتقد أن تسلا قد التقط إشارة من المريخيين مرسلة إلى الولايات المتحدة. إلا أن كلفن بدأ بعد ذلك ينفي هذا التصريح بشدة قبل مغادرته أمريكا: "في الواقع، قلت إن سكان المريخ، لو كانوا موجودين، يمكنهم بالتأكيد رؤية نيويورك، وخاصة الضوء الناتج عن الكهرباء".

واليوم يعتبر وجود الماء السائل على سطحه شرطا لتطور الحياة والحفاظ عليها على هذا الكوكب. هناك أيضًا شرط أن يكون مدار الكوكب في ما يسمى بالمنطقة الصالحة للسكن، والتي بالنسبة للنظام الشمسي تبدأ خلف كوكب الزهرة وتنتهي بالمحور شبه الرئيسي لمدار المريخ. أثناء الحضيض الشمسي، يكون المريخ داخل هذه المنطقة، لكن الغلاف الجوي الرقيق ذو الضغط المنخفض يمنع ظهور الماء السائل على مساحة كبيرة لفترة طويلة. تشير الأدلة الحديثة إلى أن أي مياه على سطح المريخ مالحة وحمضية للغاية بحيث لا تدعم الحياة الدائمة الشبيهة بالأرض.

كما يمثل الافتقار إلى الغلاف المغناطيسي والغلاف الجوي الرقيق للغاية للمريخ تحديًا لدعم الحياة. هناك حركة ضعيفة للغاية لتدفقات الحرارة على سطح الكوكب، وهو معزول بشكل سيئ عن قصف جزيئات الرياح الشمسية، بالإضافة إلى ذلك، عند تسخينه، يتبخر الماء على الفور، متجاوزًا الحالة السائلة بسبب الضغط المنخفض. المريخ أيضا على عتبة ما يسمى. "الموت الجيولوجي". ويبدو أن نهاية النشاط البركاني أوقفت تداول المعادن والعناصر الكيميائية بين سطح الكوكب وداخله.

تشير الدلائل إلى أن الكوكب كان في السابق أكثر عرضة لدعم الحياة مما هو عليه الآن. ومع ذلك، حتى الآن، لم يتم العثور على بقايا الكائنات الحية فيه. أجرى برنامج فايكنغ، الذي تم تنفيذه في منتصف السبعينيات، سلسلة من التجارب للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة في تربة المريخ. وقد أسفرت عن نتائج إيجابية، مثل زيادة مؤقتة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عندما يتم وضع جزيئات التربة في الماء ووسط النمو. ومع ذلك، فقد شكك بعض العلماء في هذا الدليل على وجود الحياة على المريخ. أدى ذلك إلى نزاع طويل مع عالم ناسا جيلبرت ليفين، الذي ادعى أن فايكنغ اكتشف الحياة. بعد إعادة تقييم بيانات الفايكنج في ضوء المعرفة العلمية الحالية حول الكائنات المتطرفة، تقرر أن التجارب التي أجريت لم تكن متقدمة بما يكفي للكشف عن أشكال الحياة هذه. علاوة على ذلك، يمكن لهذه الاختبارات أن تقتل الكائنات الحية حتى لو كانت موجودة في العينات. أظهرت الاختبارات التي أجريت كجزء من برنامج فينيكس أن التربة تحتوي على درجة حموضة قلوية للغاية وتحتوي على المغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد. هناك ما يكفي من العناصر الغذائية في التربة لدعم الحياة، ولكن يجب حماية أشكال الحياة من الأشعة فوق البنفسجية المكثفة.

ومن المثير للاهتمام أنه تم العثور في بعض النيازك ذات الأصل المريخي على تكوينات تشبه أبسط أنواع البكتيريا، على الرغم من أنها أقل حجمًا من أصغر الكائنات الأرضية. أحد هذه النيازك هو ALH 84001، الذي عثر عليه في القارة القطبية الجنوبية عام 1984.

واستنادا إلى ملاحظات من الأرض وبيانات من المركبة الفضائية مارس إكسبريس، تم اكتشاف غاز الميثان في الغلاف الجوي للمريخ. في ظل ظروف المريخ، يتحلل هذا الغاز بسرعة كبيرة، لذلك يجب أن يكون هناك مصدر دائم للتجديد. يمكن أن يكون مثل هذا المصدر إما نشاطًا جيولوجيًا (ولكن لم يتم العثور على براكين نشطة على المريخ) أو نشاط البكتيريا.

وبعد هبوط المركبات الآلية على سطح المريخ، أصبح من الممكن إجراء عمليات الرصد الفلكية مباشرة من سطح الكوكب. بسبب الموقع الفلكي للمريخ في النظام الشمسي، وخصائص الغلاف الجوي، والفترة المدارية للمريخ وأقماره، فإن صورة سماء المريخ ليلاً (والظواهر الفلكية المرصودة من الكوكب) تختلف عن تلك الموجودة على الأرض و في كثير من النواحي يبدو غير عادي ومثير للاهتمام.

أثناء شروق الشمس وغروبها، يكون لسماء المريخ عند ذروتها لون وردي محمر، وفي المنطقة المجاورة مباشرة للقرص الشمسي - من اللون الأزرق إلى اللون البنفسجي، وهو ما يتعارض تمامًا مع صورة الفجر الأرضي.

عند الظهر تكون سماء المريخ صفراء برتقالية. سبب هذه الاختلافات عن ألوان سماء الأرض هو خصائص الغلاف الجوي الرقيق والمخلخل والمحتوي على الغبار للمريخ. على المريخ، يلعب تشتت أشعة رايلي (والذي هو سبب اللون الأزرق للسماء على الأرض) دورًا غير مهم، فتأثيره ضعيف. ومن المفترض أن اللون الأصفر البرتقالي للسماء ناتج أيضًا عن وجود 1% من الماجنتيت في جزيئات الغبار المعلقة باستمرار في الغلاف الجوي للمريخ والتي تثيرها العواصف الترابية الموسمية. يبدأ الشفق قبل شروق الشمس بوقت طويل ويستمر لفترة طويلة بعد غروب الشمس. في بعض الأحيان يكتسب لون سماء المريخ صبغة أرجوانية نتيجة لتشتت الضوء على الجسيمات الدقيقة لجليد الماء في السحب (وهذه الأخيرة ظاهرة نادرة إلى حد ما).

الأرض كوكب داخلي بالنسبة للمريخ، تمامًا كما كوكب الزهرة بالنسبة للأرض. وبناء على ذلك، من المريخ، تُلاحظ الأرض كنجمة صباحية أو مسائية، تشرق قبل الفجر أو مرئية في سماء المساء بعد غروب الشمس.

أقصى استطالة للأرض في سماء المريخ ستكون 38 درجة. بالعين المجردة، ستكون الأرض مرئية كنجم ساطع (أقصى قدر مرئي حوالي −2.5) نجم مخضر، بجانبه يمكن رؤية نجم القمر المصفر والخافت (حوالي 0.9) بسهولة. ومن خلال التلسكوب، سيظهر كلا الجسمين نفس المراحل. سيتم ملاحظة ثورة القمر حول الأرض من المريخ على النحو التالي: عند أقصى مسافة زاوية للقمر من الأرض، يمكن للعين المجردة أن تفصل بسهولة بين القمر والأرض: بعد أسبوع، "نجوم" الكوكب سيندمج القمر والأرض في نجم واحد، لا يمكن فصلهما بالعين المجردة، وبعد أسبوع آخر، سيكون القمر مرئيًا مرة أخرى عند أقصى مسافة له، ولكن على الجانب الآخر من الأرض. من وقت لآخر، سيتمكن المراقب على المريخ من رؤية مرور (عبور) القمر عبر قرص الأرض أو، على العكس من ذلك، تغطية القمر بقرص الأرض. ستختلف المسافة القصوى الظاهرية للقمر عن الأرض (وسطوعها الظاهري) عند مراقبتها من المريخ بشكل كبير اعتمادًا على المواقع النسبية للأرض والمريخ، وبالتالي المسافة بين الكواكب. في عصور المعارضة سيكون حوالي 17 دقيقة قوسية، عند أقصى مسافة بين الأرض والمريخ - 3.5 دقيقة قوسية. سيتم ملاحظة الأرض، مثل الكواكب الأخرى، في نطاق مجموعات الأبراج. كما سيتمكن عالم الفلك على المريخ من مراقبة مرور الأرض عبر قرص الشمس، وسيحدث أقرب مرور لها في 10 نوفمبر 2084.

الحجم الزاوي للشمس المرصود من المريخ أصغر من الحجم الزاوي الذي يمكن رؤيته من الأرض وهو 2/3 من الأخير. لن يكون من الممكن تقريبًا رؤية عطارد من المريخ بالعين المجردة بسبب قربه الشديد من الشمس. ألمع كوكب في سماء المريخ هو كوكب الزهرة، والمشتري في المركز الثاني (يمكن رؤية أكبر أربعة أقمار له بدون تلسكوب)، والأرض في المركز الثالث.

فوبوس، عند ملاحظته من سطح المريخ، يبلغ قطره الظاهري حوالي ثلث قرص القمر في سماء الأرض وحجمه الظاهري حوالي −9 (تقريبًا نفس القمر في مرحلته الربع الأول). . يشرق فوبوس من الغرب ويغرب في الشرق، ليشرق مرة أخرى بعد 11 ساعة، وبذلك يعبر سماء المريخ مرتين يوميًا. ستكون حركة هذا القمر السريع عبر السماء ملحوظة بسهولة طوال الليل، وكذلك المراحل المتغيرة. ستكون العين المجردة قادرة على تمييز أكبر ميزة بارزة في فوبوس - فوهة ستيكني. يشرق ديموس في الشرق ويغرب في الغرب، ويظهر كنجم لامع بدون قرص مرئي ملحوظ، حجمه حوالي −5 (أكثر سطوعًا قليلاً من كوكب الزهرة في سماء الأرض)، يعبر السماء ببطء على مدار 2.7 يومًا مريخيًا. ويمكن رؤية كلا القمرين الصناعيين في سماء الليل في نفس الوقت، وفي هذه الحالة سيتحرك فوبوس نحو ديموس.

يتمتع كل من فوبوس وديموس بسطوع كافٍ حتى تتمكن الأجسام الموجودة على سطح المريخ من إلقاء ظلال واضحة في الليل. يتمتع كلا القمرين بميل مداري منخفض نسبيًا نحو خط استواء المريخ، مما يحول دون رصدهما في خطوط العرض الشمالية والجنوبية العليا للكوكب: على سبيل المثال، لا يرتفع فوبوس أبدًا فوق الأفق شمال 70.4 درجة شمالًا. ث. أو جنوب 70.4 درجة جنوبا. ش.؛ بالنسبة لدييموس، هذه القيم هي 82.7 درجة شمالاً. ث. و 82.7 درجة جنوبا. ث. على المريخ، يمكن ملاحظة كسوف فوبوس ودييموس عند دخولهما في ظل المريخ، بالإضافة إلى كسوف الشمس، وهو كسوف حلقي فقط بسبب الحجم الزاوي الصغير لفوبوس مقارنة بقرص الشمس.

يقع القطب الشمالي على المريخ، بسبب ميل محور الكوكب، في كوكبة الدجاجة (الإحداثيات الاستوائية: الصعود الأيمن 21س 10د 42ث، الانحراف +52° 53.0′ ولا يتميز بنجم ساطع: الأقرب إلى الكوكب. القطب هو نجم خافت من الدرجة السادسة BD +52 2880 (وتسمياته الأخرى هي HR 8106، HD 201834، SAO 33185). يقع القطب السماوي الجنوبي (الإحداثيات 9h 10m 42s و −52° 53.0) على بعد درجتين من النجم كابا باروس (قدره الظاهري 2.5) - يمكن اعتباره، من حيث المبدأ، نجم القطب الجنوبي للمريخ.

تتشابه الأبراج الفلكية لمسير الشمس المريخي مع تلك التي يتم رصدها من الأرض، مع اختلاف واحد: عند مراقبة الحركة السنوية للشمس بين الأبراج، فإنها (مثل الكواكب الأخرى، بما في ذلك الأرض)، تترك الجزء الشرقي من كوكبة الحوت ، سيمر لمدة 6 أيام عبر الجزء الشمالي من كوكبة قيطس أمام كيفية الدخول مرة أخرى إلى برج الحوت الغربي.

ونظرًا لقرب المريخ من الأرض، فإن استعماره في المستقبل المنظور يعد مهمة مهمة للبشرية. الظروف الطبيعية القريبة نسبيًا من تلك الموجودة على الأرض تجعل هذه المهمة أسهل. على وجه الخصوص، هناك أماكن على الأرض اكتشفها الإنسان، حيث تكون الظروف الطبيعية مشابهة في كثير من النواحي لتلك الموجودة على المريخ. الضغط الجوي على ارتفاع 34.668 مترًا - أعلى نقطة قياسية وصل إليها منطاد على متنه طاقم (مايو 1961) - يتوافق تقريبًا مع الضغط على سطح المريخ. درجات الحرارة المنخفضة للغاية في القطب الشمالي والقارة القطبية الجنوبية يمكن مقارنتها حتى بأدنى درجات الحرارة على المريخ، ويكون خط استواء المريخ في أشهر الصيف دافئًا (+30 درجة مئوية) كما هو الحال على الأرض. هناك أيضًا صحاري على الأرض تشبه في مظهرها المناظر الطبيعية للمريخ.

ومع ذلك، هناك العديد من الاختلافات الهامة بين الأرض والمريخ. وعلى وجه الخصوص، فإن المجال المغناطيسي للمريخ أضعف بحوالي 800 مرة من المجال المغناطيسي للأرض. وهذا، جنبًا إلى جنب مع الغلاف الجوي المتخلخل، يزيد من كمية الإشعاع المؤين الذي يصل إلى سطحه. أظهرت قياسات الإشعاع التي أجرتها المركبة الفضائية الأمريكية غير المأهولة Mars Odyssey أن إشعاع الخلفية في مدار المريخ أعلى بمقدار 2.2 مرة من إشعاع الخلفية في محطة الفضاء الدولية. وكان متوسط ​​الجرعة حوالي 220 مللي راد في اليوم (2.2 ملليجرام في اليوم أو 0.8 جراي في السنة). إن كمية الإشعاع المتلقاة نتيجة التواجد في مثل هذه الخلفية لمدة ثلاث سنوات تقترب من حدود السلامة المحددة لرواد الفضاء. على سطح المريخ، من المرجح أن يكون إشعاع الخلفية أقل إلى حد ما ويمكن أن يختلف بشكل كبير اعتمادًا على التضاريس والارتفاع والمجالات المغناطيسية المحلية.

المريخ لديه بعض الإمكانات الاقتصادية للاستعمار. على وجه الخصوص، لم يكن نصف الكرة الجنوبي للمريخ عرضة للانصهار، على عكس سطح الأرض بأكمله - لذلك، ورثت صخور نصف الكرة الجنوبي التركيب الكمي للمكون غير المتطاير للسحابة الكوكبية الأولية. وفقًا للحسابات ، يجب إثرائها بتلك العناصر (بالنسبة للأرض) التي "غرقت" على الأرض في جوهرها أثناء ذوبان الكوكب: معادن مجموعة النحاس والحديد والبلاتين والتنغستن والرينيوم واليورانيوم. إن تصدير معادن الرينيوم والبلاتين والفضة والذهب واليورانيوم إلى الأرض (إذا ارتفعت أسعاره إلى مستوى أسعار الفضة) له آفاق جيدة، لكن تنفيذه يتطلب وجود خزان سطحي به ماء سائل لعمليات التخصيب.

تبلغ مدة الرحلة من الأرض إلى المريخ (بالتقنيات الحالية) 259 يومًا في شكل شبه بيضاوي و70 يومًا في شكل قطع مكافئ. للتواصل مع المستعمرات المحتملة، يمكن استخدام الاتصالات الراديوية، والتي لها تأخير 3-4 دقائق في كل اتجاه خلال أقرب اقتراب للكواكب (معاكسة المريخ، من وجهة نظر أرضية، والتي تتكرر كل 780 يومًا) ، وحوالي 20 دقيقة. عند أقصى مسافة بين الكواكب (اقتران المريخ بالشمس)؛ انظر التكوين (علم الفلك).

ومع ذلك، حتى الآن، لم يتم اتخاذ أي خطوات عملية نحو استعمار المريخ.

بدأ استكشاف المريخ منذ زمن طويل، منذ 3.5 ألف سنة، في مصر القديمة. تم تجميع التقارير التفصيلية الأولى عن موقع المريخ من قبل علماء الفلك البابليين، الذين طوروا عددًا من الأساليب الرياضية للتنبؤ بموقع الكوكب. باستخدام بيانات من المصريين والبابليين، طور الفلاسفة وعلماء الفلك اليونانيون (الهلنستيون) القدماء نموذجًا تفصيليًا لمركزية الأرض لشرح حركة الكواكب. وبعد عدة قرون، قدر علماء الفلك الهنود والمسلمون حجم المريخ وبعده عن الأرض. في القرن السادس عشر، اقترح نيكولاس كوبرنيكوس نموذجًا شمسيًا المركز لوصف النظام الشمسي بمدارات كوكبية دائرية. تمت مراجعة نتائجه بواسطة يوهانس كيبلر، الذي قدم مدارًا بيضاويًا أكثر دقة للمريخ، يتزامن مع المدار المرصود.

الخريطة الطبوغرافية للمريخ.

في عام 1659، قام فرانشيسكو فونتانا، وهو ينظر إلى المريخ من خلال التلسكوب، برسم أول رسم للكوكب. لقد صور بقعة سوداء في وسط مجال محدد بوضوح. وفي عام 1660، تمت إضافة قبعتين قطبيتين إلى البقعة السوداء، والتي أضافها جان دومينيك كاسيني. في عام 1888، أعطى جيوفاني سكياباريللي، الذي درس في روسيا، الأسماء الأولى للخصائص السطحية الفردية: بحار أفروديت، والإريثرية، والبحر الأدرياتيكي، والسيميري؛ بحيرات صن ولونوي وفينيكس.

حدثت ذروة الملاحظات التلسكوبية للمريخ في نهاية القرن التاسع عشر ومنتصف القرن العشرين. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى المصلحة العامة والخلافات العلمية المعروفة المحيطة بقنوات المريخ المرصودة. ومن بين علماء الفلك في عصر ما قبل الفضاء الذين أجروا عمليات رصد تلسكوبية للمريخ خلال هذه الفترة، أشهرهم شياباريلي، وبيرسيفال لوفيل، وسليفر، وأنطونيادي، وبارنارد، وجاري ديلوج، وتيخوف، وفوكوليور. لقد كانوا هم الذين وضعوا أسس علم الجغرافيا وقاموا بتجميع الخرائط التفصيلية الأولى لسطح المريخ - على الرغم من أنه تبين أنها غير صحيحة تمامًا تقريبًا بعد وصول المجسات الآلية إلى المريخ.

الخصائص المدارية:
الحضيض الشمسي
206.62×106 كم
1.3812 أ. ه.
الأوج
249.23×106 كم
1.6660 أ. ه.
المحور الرئيسي (أ)
227.92×106 كم
1.5236 أ. ه.
الانحراف المداري (ه)
0,093315
الفترة الفلكية للثورة
686,971 يومًا
1.8808 سنة أرضية
سول 668.5991
الفترة المجمعية للثورة
779.94 يوما
السرعة المدارية (ت)
24.13 كم/ثانية (متوسط)
الميل (ط)
1.85061° (نسبة إلى مستوى مسير الشمس)
5.65 درجة (بالنسبة إلى خط الاستواء الشمسي)
خط طول العقدة الصاعدة (Ω)
49.57854°
حجة بيريابسيس (ω)
286.46230°

الأقمار الصناعية:
2 (فوبوس ودييموس)
الخصائص البدنية
تسطيح
0,00589
نصف القطر الاستوائي
3396.2 كم
نصف القطر القطبي
3376.2 كم
متوسط ​​نصف القطر
3386.2 كم
مساحة السطح (S)
144,798,465 كيلومتر مربع
الحجم (الخامس)
1.6318×1011 كم³
0.151 الأرض
الوزن (م)
6.4185×1023 كجم
0.107 الأرض
متوسط ​​الكثافة (ρ)
3.9335 جم/سم3
تسارع الجاذبية عند خط الاستواء (ز)
3.711 م/ث² (0.378 جم)
سرعة الهروب الثانية (v2)
5.027 كم/ث
سرعة الدوران الاستوائية
868.22 كم/ساعة
فترة الدوران (T)
24 ساعة و 39 دقيقة و 36 ثانية
إمالة المحور
24.94 درجة
الصعود الأيمن للقطب الشمالي (α)
21 ساعة و 10 دقائق و 44 ثانية
317.68143°
انحراف القطب الشمالي (δ)
52.88650°
البياض
0.250 (سند)
0.150 (جغرافيا البيدو)

درجة حرارة:

دقيقة. متوسط الأعلى.

عبر الكوكب 186 ك 227 ك 268 ك

أَجواء:
الضغط الجوي
0.6-1.0 كيلو باسكال (0.006-0.01 ضغط جوي)
مُجَمَّع:
95.32% أنج. غاز

2.7% نيتروجين
1.6% أرجون
0.2% أكسجين
0.07% أول أكسيد الكربون
0.03% بخار الماء
0.01% أكسيد النيتريك

الأحجام المقارنة للكوكب

كوكبا المريخ والزهرة هما أكثر الأجرام السماوية تشابهًا مع الأرض. كلاهما مرئي للعين المجردة ويمثلان ألمع الأجسام في سماء الليل.

ويدور كوكب الزهرة على مسافة متوسطة تبلغ 108 ملايين كيلومتر فقط من الشمس، والمريخ على بعد 228 مليون كيلومتر. يقترب كوكب الزهرة من الأرض على مسافة 38 مليون كيلومتر، والمريخ على بعد 55.7 مليون كيلومتر فقط.

مقارنة الحجم

من حيث الحجم، كوكب الزهرة هو تقريبًا توأم كوكب الأرض. ويبلغ قطرها 12,104 كم، أي ما يعادل 95% من قطر الأرض. وهو أصغر بكثير، حيث يبلغ قطره 6792 كم فقط. ومرة أخرى، من حيث الكتلة، فإن كوكب الزهرة هو تقريبًا توأم لكوكبنا. تبلغ كتلته 81% من كتلة الأرض، بينما تبلغ كتلة الكوكب الأحمر 10% فقط من كتلة الأرض.

مناخ

إن مناخات الكواكب مختلفة جدًا، ومختلفة جدًا عن الأرض. ويبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح الكوكب الثاني من الشمس 461 درجة مئوية على كامل سطحه. وهذا يكفي لإذابة الرصاص. بينما يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة على المريخ -46 درجة مئوية. ويحدث هذا الاختلاف في درجات الحرارة لأن كوكب الزهرة أقرب إلى الشمس ويتمتع بغلاف جوي سميك من ثاني أكسيد الكربون. ويبلغ سمك الغلاف الجوي للكوكب حوالي 100 مرة أكثر من الغلاف الجوي للأرض، في حين أن الغلاف الجوي للمريخ يبلغ 1% من الغلاف الجوي للأرض.

دراسة

المريخ هو الكوكب الأكثر دراسة في النظام الشمسي. تم إرسال العشرات من البعثات، بما في ذلك المركبات المدارية والمركبات الجوالة. على الرغم من فشل العديد من المهام، إلا أن هناك العديد من المهام الناجحة، بما في ذلك تلك التي لا تزال قيد التشغيل حتى اليوم. تم أيضًا إطلاق العديد من المهام إلى كوكب الزهرة، ولكن نظرًا للظروف القاسية، لم نتمكن سوى من الحصول على عدد قليل من الصور من السطح.

لدى المريخ قمرين صناعيين، فوبوس ودييموس، لكن كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية، كما أن كلا الكوكبين ليس لهما حلقات.

ما هو أكبر - المريخ أم الأرض؟ مقارنة بين حجم المريخ والأرض

منذ العصور القديمة، وجهت البشرية نظرها إلى النجوم. ولكن إذا تحول الناس السابقون إلى الأجرام السماوية فقط ككائنات أعلى قادرة على التأثير على حياتهم بخصائصهم المعجزة، فإن هذه الآراء أصبحت الآن أكثر واقعية.

المريخ في العصور القديمة

الاسم الأول الذي أطلق على الكوكب كان آريس. هكذا أطلق اليونانيون القدماء على الكوكب الأحمر، الذي يذكر الناس بالحرب، تكريما لإله الحرب. في الوقت الذي لم يكن أحد يهتم فيه بما هو أكبر، المريخ أم الأرض، كانت القوة هي كل شيء. ولهذا السبب حل الرومان القدماء محل الإغريق. لقد أحضروا أفكارهم حول العالم والحياة وأسمائهم. كما أعادوا تسمية النجم الذي يرمز إلى الشر والقسوة والحزن. سميت على اسم إله الحرب الروماني المريخ.

لقد مرت قرون عديدة منذ ذلك الحين، وقد اكتشف منذ فترة طويلة أنه أكثر، المريخ أو الأرض، أصبح من الواضح أن الكوكب بعيد عن أن يكون قاسيًا وقويًا كما تصور الإغريق والرومان القدماء، ولكن الاهتمام بالكوكب لم يختف، ومع كل قرن يتكثف كل شيء.

الحياة على المريخ

تم نشر أول رسم تخطيطي للمريخ عام 1659 في نابولي. بدأ فرانشيسكو فونتانا، وهو عالم فلك ومحامي من نابولي، دورة من الأبحاث التي ضربت الكوكب على مر القرون.

تجاوز جيوفاني شياباريللي في عام 1877 إنجازات فونتانا من خلال عدم رسم رسم فحسب، بل خريطة للكوكب بأكمله. مستفيدًا من المواجهة الكبرى التي سمحت له بإلقاء نظرة فاحصة على المريخ، اكتشف قنوات معينة ومناطق مظلمة على جارتنا في النظام الشمسي. دون إضاعة الوقت في التفكير في أي كوكب أكبر: المريخ أم الأرض، قررت البشرية أنهما نتاج حضارة غريبة. بدأ الاعتقاد بأن القنوات كانت عبارة عن أنظمة ري يوجهها الفضائيون لسقي مناطق الغطاء النباتي - تلك المناطق المظلمة جدًا. ووفقا لمعظم الناس، فإن المياه في القنوات تأتي من القمم الجليدية الموجودة في قطبي الكوكب.

العالم الذي اكتشف كل هذه الأشياء الجيولوجية لم يكن لديه في البداية أي شيء من هذا القبيل في ذهنه. ومع ذلك، مع مرور الوقت، وتحت تأثير حماسة الأغلبية، كان يؤمن بمثل هذه الفرضية الشعبية. حتى أنه كتب عملاً بعنوان "حول الحياة الذكية على المريخ"، حيث شرح الاستقامة المثالية للقنوات على وجه التحديد من خلال أنشطة المزارعين الأجانب.

ومع ذلك، بالفعل في عام 1907، جغرافي من بريطانيا العظمى في كتابه "هل المريخ مأهول؟" دحض هذه النظرية باستخدام جميع الأبحاث المتاحة في ذلك الوقت. وأخيرًا أثبت أن الحياة على المريخ مستحيلة من حيث المبدأ بالنسبة للكائنات شديدة التنظيم، على الرغم من أن المريخ أكبر أو أصغر حجمًا من الأرض.

فيديو حول الموضوع

حقيقة القنوات

تم تأكيد وجود قنوات مستقيمة السهم من خلال صور الكوكب في عام 1924. والمثير للدهشة أن معظم علماء الفلك الذين يراقبون المريخ لم يروا هذه الظاهرة من قبل. ومع ذلك، بحلول عام 1939، بحلول وقت المواجهة الكبرى التالية، تم حساب حوالي 500 قناة في صور الكوكب.

تم توضيح كل شيء أخيرًا فقط في عام 1965، عندما حلقت مارينر 4 بالقرب من المريخ لدرجة أنها تمكنت من تصويره من مسافة 10 آلاف كيلومتر فقط. أظهرت هذه الصور صحراء هامدة بها حفر. وتبين أن جميع المناطق والقنوات المظلمة هي مجرد وهم ناتج عن التشويه أثناء عمليات الرصد عبر التلسكوب. لا يوجد شيء مثل هذا في الواقع على هذا الكوكب.

المريخ

إذن، ما هو الأكبر: المريخ أم الأرض؟ تبلغ كتلة المريخ 10.7% فقط من كتلة الأرض. ويبلغ قطرها عند خط الاستواء نصف قطر الأرض تقريبًا - 6794 كيلومترًا مقابل 12756 كيلومترًا. تستمر السنة على المريخ 687 يومًا أرضيًا، واليوم أطول من يومنا بـ 37 دقيقة. هناك تغير في الفصول على الكوكب، لكن لن يفرح أحد ببداية الصيف على المريخ - هذا هو الموسم الأقسى، حيث تجتاح الكوكب رياح تصل سرعتها إلى 100 متر في الثانية، وتغطي سحب الغبار السماء، وتحجب ضوء الشمس. . ومع ذلك، فإن أشهر الشتاء أيضا لا يمكن أن تسعدنا بالطقس - درجة الحرارة لا ترتفع فوق مائة درجة تحت الصفر. يتكون الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون، الذي يتواجد في قمم ثلجية ضخمة عند قطبي الكوكب خلال أشهر الشتاء. هذه القبعات لا تذوب أبدًا. تبلغ كثافة الغلاف الجوي واحدًا بالمائة فقط من كثافة الأرض.

لكن لا داعي للاعتقاد بعدم وجود ماء على هذا الكوكب - عند سفح أكبر جبل بركاني في النظام الشمسي - أوليمبوس - تم العثور على أنهار جليدية ضخمة من المياه العادية. يصل سمكها إلى مائة متر، وتبلغ مساحتها الإجمالية عدة آلاف من الكيلومترات. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على تشكيلات مشابهة لمجاري الأنهار الجافة على السطح. تثبت نتائج الدراسة أن التدفقات السريعة للمياه كانت تتدفق على طول هذه الأنهار.

بحث

في القرن العشرين، لم يتم إرسال محطات فضائية غير مأهولة إلى المريخ فحسب، بل تم أيضًا إطلاق المركبات الجوالة، والتي بفضلها أصبح من الممكن الحصول على عينات من التربة للكوكب الأحمر. والآن لدينا بيانات دقيقة عن التركيب الكيميائي للغلاف الجوي وسطح الكوكب، وعن طبيعة فصوله، ولدينا صور فوتوغرافية لجميع مناطق المريخ. تتمتع مركبات المريخ الجوالة والأقمار الصناعية للاستطلاع والمسبار التابعة لناسا بجدول أعمال مزدحم، حيث لا توجد دقيقة واحدة مجانية حتى عام 2030.

الآفاق

ليس سراً أن البشرية تنفق أموالاً هائلة وكونية ببساطة على دراسة المريخ. لقد تمت الإجابة منذ فترة طويلة على إجابة سؤال ما هو الأكبر، المريخ أم الأرض، لكننا لم نفقد الاهتمام بهذا الكوكب. ماذا جرى؟ ما الذي أثار اهتمام العلماء إلى هذا الحد حتى أنفقت الدول مثل هذه المبالغ على دراسة الصحراء القاحلة؟

على الرغم من أنه من الممكن تمامًا الحصول على عناصر أرضية نادرة، إلا أن استخراجها ونقلها إلى الأرض ليس فعالاً من حيث التكلفة. العلم من أجل العلم؟ ربما، ولكن ليس في الوضع الذي يتطور الآن على كوكبنا لإهدار الموارد على دراسة الكواكب الفارغة.

والحقيقة هي أنه اليوم، عندما لا يطرح الطفل سؤالا عن مدى حجم المريخ أكبر من الأرض، فإن مشكلة الاكتظاظ السكاني للكوكب الأزرق حادة للغاية. وبالإضافة إلى النقص المباشر في مساحة المعيشة، فإن الحاجة إلى المياه العذبة والغذاء تتزايد أيضا، ويتدهور الوضع السياسي والاقتصادي في جميع المجالات، وخاصة المناطق الملائمة بيئيا. وكلما كان الشخص أكثر نشاطا، كلما تحركنا بشكل أسرع نحو الكارثة.

لقد تم طرح فكرة "المليار الذهبي" منذ فترة طويلة، والتي بموجبها يمكن لمليار شخص أن يعيشوا بأمان على الأرض. والباقي يحتاج...

وهذا هو المكان الذي يمكن أن يأتي فيه المريخ للإنقاذ. وسواء كانت أكبر أو أصغر من الأرض ليس مهمًا جدًا في هذه الحالة. مساحتها الإجمالية تساوي تقريبا مساحة اليابسة على كوكبنا. وبالتالي، فمن الممكن تمامًا توطين ملياري شخص عليها. المسافة إلى المريخ ليست حرجة، فالرحلة إليه ستستغرق وقتًا أقل بكثير مما كانت عليه في العصور القديمة من روما إلى الصين. ولكن تم القيام بذلك بانتظام من قبل التجار. وبالتالي، يبقى فقط تهيئة الظروف المواتية لحياة أبناء الأرض على المريخ. وسيكون هذا ممكنا تماما بعد مرور بعض الوقت، لأن التقدم العلمي يتقدم بخطوات عملاقة.

ومن غير المعروف من سيفوز في هذه المسابقة، الأرض والمريخ: أيهما أكثر ملاءمة للحياة في غضون بضعة عقود - الإجابة على هذا السؤال تنتظرنا في المستقبل.

يوجد داخل نظامنا الشمسي الأصلي مجموعة واسعة من الأجسام الكونية. نحن نسميها الكواكب، ولكن لكل منها خصائصها الفريدة. وبالتالي، فإن الأربعة الأولى، الأقرب إلى النجم، تندرج في فئة "الكواكب الأرضية". لديهم جوهر، عباءة، سطح صلب والغلاف الجوي. الأربعة التالية هي عمالقة الغاز، ولها قلب فقط مغطى بمجموعة واسعة من الغازات. ولكن على جدول أعمالنا لدينا المريخ والأرض. المقارنة بين هذين الكوكبين ستكون ممتعة ومثيرة، خاصة أنهما كوكبان أرضيان.

مقدمة

اعتقد علماء الفلك في الماضي، بعد اكتشافهم لكوكب المريخ، أن هذا الكوكب هو أقرب قريب للأرض. ترتبط المقارنات الأولى بين المريخ والأرض بنظام القنوات التي يمكن رؤيتها من خلال التلسكوب، والتي تحيط بالكوكب الأحمر. كان الكثيرون على يقين من وجود الماء هناك، ونتيجة لذلك، الحياة العضوية. ومن المحتمل أنه منذ ملايين السنين كان لهذا الجسم الموجود داخل النظام الشمسي ظروف مشابهة لتلك الموجودة على الأرض اليوم. ومع ذلك، فقد ثبت الآن بدقة أن المريخ عبارة عن صحراء حمراء. ومع ذلك، فإن المقارنات بين الأرض والمريخ هي موضوع مفضل لدى علماء الفلك حتى يومنا هذا. ومن خلال دراسة السمات الهيكلية والدوران لأقرب جيراننا، يعتقدون أن هذا الكوكب سيكون من الممكن استعماره قريبًا. لكن هناك فروق دقيقة تمنع البشرية حتى الآن من اتخاذ هذه الخطوة. نتعرف على ماهيتها وما هي عليه من خلال إجراء تشبيه على جميع النقاط بين أرضنا الأصلية والمريخ المجاور الغامض.

الوزن والحجم

وهذه المؤشرات هي الأهم، لذا سنبدأ بالمريخ والأرض. حتى في كتب الأطفال عن علم الفلك، لاحظنا جميعًا أن الكوكب الأحمر أصغر قليلاً من كوكبنا، بحوالي مرة ونصف. دعونا نلقي نظرة على هذا الاختلاف بأرقام محددة.

• يبلغ متوسط ​​نصف قطر الأرض 6371 كم، وبالنسبة للمريخ يبلغ هذا الرقم 3396 كم.
• حجم كوكبنا الأصلي هو 1.08321×1012 كم3، بينما حجم المريخ يساوي 1.6318×10¹¹ كم3، أي أنه يساوي 0.151 من حجم الأرض.

كما أن كتلة المريخ أصغر مقارنة بالأرض، وهذا المؤشر يختلف جذريا عن المؤشر السابق. تزن الأرض 5.97×1024 كجم، ويكتفي الكوكب الأحمر بـ15% فقط من هذا الرقم، أي 6.4185×1023 كجم.

الميزات المدارية

من نفس كتب علم الفلك للأطفال، نعلم أن المريخ، بسبب حقيقة أنه أكثر بعدا عن الشمس من الأرض، يضطر إلى السير في مدار أكبر. في الواقع، يبلغ حجمه ضعف حجم الأرض تقريبًا، ويبلغ طول العام على الكوكب الأحمر ضعف طوله. ومن هذا يمكننا أن نستنتج أن هذا الجسم الكوني يدور بسرعة مماثلة للأرض. لكن من المهم معرفة هذه البيانات بالأرقام الدقيقة. تبلغ مسافة الأرض عن الشمس 149,598,261 كيلومترًا، أما المريخ فيقع على مسافة 249,200,000,000 كيلومترًا من نجمنا، أي ضعف المسافة تقريبًا. السنة المدارية في مملكة الصحراء المغبرة والحمراء هي 687 يوما (نتذكر أن السنة على الأرض تستمر 365 يوما).

ومن المهم أن نلاحظ أن الدوران الفلكي للكوكبين هو نفسه تقريبًا. اليوم على الأرض 23 ساعة و56 دقيقة، وعلى المريخ 24 ساعة و40 دقيقة. لا يمكن تجاهل الميل المحوري. بالنسبة للأرض، المؤشر المميز هو 23 درجة، وللمريخ - 25.19 درجة. من المحتمل أن تكون هناك موسمية على هذا الكوكب.

التكوين والهيكل

ستكون المقارنة بين المريخ والأرض غير مكتملة إذا تم تجاهل بنية وكثافة هذين الكوكبين. هيكلها متطابق، لأن كلاهما ينتمي إلى المجموعة الأرضية. في المركز جدا هو جوهر. يتكون في الأرض من النيكل والمعدن، ويبلغ نصف قطر كروه 3500 كم. ولقلب المريخ نفس التركيبة، لكن نصف قطرها الكروي يبلغ 1800 كيلومتر. ثم يمتلك كلا الكوكبين عباءة سيليكاتية، تليها قشرة كثيفة. لكن قشرة الأرض تختلف عن قشرة المريخ بوجود عنصر فريد - الجرانيت، الذي لا يوجد في أي مكان آخر في الفضاء. ومن المهم الإشارة إلى أن العمق يبلغ في المتوسط ​​40 كيلومترا، بينما يصل عمق القشرة المريخية إلى 125 كيلومترا. ويبلغ المتوسط ​​5.514 جرامًا لكل متر مكعب، والمريخ 3.93 جرامًا لكل متر مكعب.

درجة الحرارة والجو

في هذه المرحلة نواجه اختلافات جوهرية بين الكوكبين المتجاورين. الشيء هو أنه في النظام الشمسي، تم تجهيز أرض واحدة فقط بقشرة هوائية كثيفة للغاية، والتي تحافظ على مناخ محلي فريد من نوعه على الكوكب. لذا، يجب أن تبدأ المقارنة بين الغلاف الجوي للأرض والمريخ بحقيقة أن طبقة الهواء في الطبقة الأولى لها بنية معقدة من خمس مراحل. لقد تعلمنا جميعًا في الفصول الدراسية مثل الستراتوسفير والإكسوسفير وما إلى ذلك. يتكون الغلاف الجوي للأرض من 78 بالمائة من النيتروجين و21 بالمائة من الأكسجين. توجد على المريخ طبقة واحدة فقط، رقيقة جدًا، تتكون من 96% ثاني أكسيد الكربون، و1.93% أرجون، و1.89% نيتروجين.

وهذا سبب أيضاً اختلاف درجات الحرارة. على الأرض، المتوسط ​​هو +14 درجة. يرتفع إلى حد أقصى +70 درجة، وينخفض ​​إلى -89.2. إنه أكثر برودة بكثير على المريخ. متوسط ​​درجة الحرارة -46 درجة، والحد الأدنى 146 تحت الصفر، والحد الأقصى 35 مع علامة +.

جاذبية

تحتوي هذه الكلمة على جوهر وجودنا على الكوكب الأزرق. وهو الوحيد في النظام الشمسي الذي يمكنه توفير قوة جاذبية مقبولة لحياة الإنسان والحيوانات والنباتات. لقد اعتقدنا خطأً أنه لا توجد جاذبية على الكواكب الأخرى، لكن يجدر القول أن هناك جاذبية هناك، ولكنها ليست بقوة جاذبية كوكبنا. الجاذبية على المريخ أقل بثلاث مرات تقريبًا من الجاذبية على الأرض. إذا كان لدينا مؤشر مثل G - أي أن تسارع الجاذبية يساوي 9.8 م/ث مربع، فإنه على الكوكب الصحراوي الأحمر يساوي 3.711 م/ث مربع. نعم، يمكنك المشي على المريخ، لكن للأسف، لن تتمكن من المشي على المريخ بدون بدلة خاصة ذات أحمال كبيرة.

الأقمار الصناعية

القمر الصناعي الوحيد للأرض هو القمر. فهو لا يرافق كوكبنا في طريقه الكوني الغامض فحسب، بل إنه مسؤول أيضًا عن العديد من العمليات الطبيعية في الحياة، على سبيل المثال، المد والجزر. القمر هو أيضًا الجسم الكوني الأكثر دراسة في الوقت الحالي، لأنه الأقرب إلينا. مرافقة المريخ - تم اكتشاف الأقمار الصناعية عام 1877 وتم تسميتها على اسم أبناء إله الحرب آريس (تُترجم إلى "الخوف" و "الرعب"). ومن المرجح أن تكون قد سحبتها جاذبية الكوكب الأحمر من حلقة الكويكب، حيث أن تركيبها مطابق لجميع الصخور الأخرى التي تدور بين المريخ والمشتري.