Co jest większe, Mars czy Ziemia? Mars i Ziemia: porównanie rozmiarów, atmosfer, podobieństw i różnic

Mars jest czwartą najbardziej odległą planetą od Słońca i siódmą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym, nazwaną na cześć Marsa, starożytnego rzymskiego boga wojny, odpowiadającego starożytnemu greckiemu Aresowi. Mars jest czasami nazywany „czerwoną planetą” ze względu na czerwonawy odcień jego powierzchni nadawany przez tlenek żelaza.

Mars jest planetą typu ziemskiego z cienką atmosferą. Cechy rzeźby powierzchni Marsa można uznać za kratery uderzeniowe, takie jak te na Księżycu, a także wulkany, doliny, pustynie i polarne czapy lodowe, takie jak te na Ziemi.

Mars ma dwóch naturalnych satelitów, Fobosa i Deimosa (przetłumaczone ze starożytnej Grecji jako „strach” i „terror” - imiona dwóch synów Aresa, którzy towarzyszyli mu w bitwie), które są stosunkowo małe i mają nieregularny kształt. Mogą to być asteroidy przechwycone przez pole grawitacyjne Marsa, podobne do asteroidy (5261) Eureka z grupy trojańskiej.

Topografia Marsa ma wiele unikalnych cech. Wygasły wulkan marsjański Olimp to najwyższa góra w Układzie Słonecznym, a Valles Marineris to największy kanion. Ponadto w czerwcu 2008 r. trzy artykuły opublikowane w czasopiśmie Nature dostarczyły dowodów na istnienie największego znanego krateru uderzeniowego w Układzie Słonecznym na północnej półkuli Marsa. Jego długość wynosi 10 600 km, a szerokość 8500 km, czyli około cztery razy więcej niż największy krater uderzeniowy odkryty wcześniej również na Marsie, w pobliżu jego bieguna południowego. Oprócz podobnej topografii powierzchni Mars ma okres rotacji i cykle sezonowe podobne do ziemskiego, ale jego klimat jest znacznie chłodniejszy i bardziej suchy niż ziemski.

Aż do pierwszego przelotu sondy Mariner 4 obok Marsa w 1965 roku wielu badaczy uważało, że na jego powierzchni znajduje się woda w stanie ciekłym. Opinia ta opierała się na obserwacjach okresowych zmian obszarów jasnych i ciemnych, zwłaszcza na szerokościach polarnych, które przypominały kontynenty i morza. Niektórzy obserwatorzy zinterpretowali ciemne rowki na powierzchni Marsa jako kanały irygacyjne dla wody w stanie ciekłym. Później udowodniono, że te rowki były złudzeniem optycznym.

Ze względu na niskie ciśnienie woda nie może istnieć w stanie ciekłym na powierzchni Marsa, ale jest prawdopodobne, że w przeszłości warunki były inne i dlatego nie można wykluczyć obecności prymitywnego życia na planecie. 31 lipca 2008 roku należąca do NASA sonda kosmiczna Phoenix odkryła na Marsie wodę lodową.

W lutym 2009 r. konstelacja badań orbitalnych krążąca wokół Marsa składała się z trzech działających statków kosmicznych: Mars Odyssey, Mars Express i Mars Reconnaissance Satellite, więcej niż wokół jakiejkolwiek innej planety z wyjątkiem Ziemi. Powierzchnię Marsa badają obecnie dwa łaziki: Spirit i Opportunity. Na powierzchni Marsa znajduje się także kilka nieaktywnych lądowników i łazików, które zakończyły eksplorację. Zebrane przez nich dane geologiczne sugerują, że większość powierzchni Marsa była wcześniej pokryta wodą. Obserwacje przeprowadzone w ciągu ostatniej dekady ujawniły słabą aktywność gejzerów w niektórych miejscach na powierzchni Marsa. Według obserwacji przeprowadzonych przez należącą do NASA sondę Mars Global Surveyor części południowej czapy polarnej Marsa stopniowo się cofają.

Marsa można zobaczyć z Ziemi gołym okiem. Jego pozorna wielkość sięga -2,91 m (w momencie największego zbliżenia się do Ziemi), a pod względem jasności ustępuje jedynie Jowiszowi (i nie zawsze podczas wielkiej opozycji) i Wenus (ale tylko rano lub wieczorem). Zwykle podczas wielkiej opozycji pomarańczowy Mars jest najjaśniejszym obiektem na nocnym niebie Ziemi, ale zdarza się to tylko raz na 15-17 lat przez jeden do dwóch tygodni.

Mars jest prawie o połowę mniejszy od Ziemi – jego promień równikowy wynosi 3396,9 km (53,2% promienia Ziemi). Powierzchnia Marsa jest w przybliżeniu równa powierzchni lądu na Ziemi. Promień biegunowy Marsa jest o około 20 km mniejszy niż promień równikowy, chociaż okres rotacji planety jest dłuższy niż Ziemi, co sugeruje zmianę prędkość obrotowa Marsa w czasie. Masa planety wynosi 6,418 × 1023 kg (11% masy Ziemi). Przyspieszenie grawitacyjne na równiku wynosi 3,711 m/s² (0,378 Ziemi); pierwsza prędkość ucieczki wynosi 3,6 km/s, a druga 5,027 km/s. Mars obraca się wokół własnej osi, nachylonej do prostopadłej do płaszczyzny orbity pod kątem 24°56′. Okres obrotu planety wynosi 24 godziny 37 minut 22,7 sekundy. Zatem rok marsjański składa się z 668,6 marsjańskich dni słonecznych (zwanych solami). Nachylenie osi obrotu Marsa powoduje zmianę pór roku. W tym przypadku wydłużenie orbit prowadzi do dużych różnic w czasie ich trwania. Zatem północna wiosna i lato łącznie trwają 371 soli, czyli znacznie więcej niż połowę roku marsjańskiego. Jednocześnie występują w części orbity Marsa odległej od Słońca. Dlatego na Marsie lato na północy jest długie i chłodne, a lato na południu jest krótkie i gorące.

Temperatury na planecie wahają się od -153°C na biegunach zimą do ponad 20°C na równiku w południe. Średnia temperatura wynosi -50 °C.

Atmosfera Marsa.

Atmosfera Marsa, składająca się głównie z dwutlenku węgla, jest bardzo rzadka. Ciśnienie na powierzchni Marsa jest 160 razy niższe niż na Ziemi - 6,1 mbar na średnim poziomie powierzchni. Ze względu na dużą różnicę wysokości na Marsie ciśnienie na powierzchni znacznie się zmienia. Maksymalna wartość osiąga 10-12 mbar w basenie Hellas na głębokości 8 km. W przeciwieństwie do Ziemi, masa marsjańskiej atmosfery zmienia się znacznie w ciągu roku z powodu topnienia i zamarzania czap polarnych zawierających dwutlenek węgla.

Atmosfera składa się w 95% z dwutlenku węgla; zawiera także 2,7% azotu, 1,6% argonu, 0,13% tlenu, 0,1% pary wodnej, 0,07% tlenku węgla. Są ślady metanu.

Jonosfera marsjańska rozciąga się od 110 do 130 km nad powierzchnią planety.

Istnieją dowody na to, że w przeszłości atmosfera mogła być gęstsza, a klimat ciepły i wilgotny, a na powierzchni Marsa występowała woda w stanie ciekłym i deszcz. Sonda orbitalna Mars Odyssey odkryła, że ​​pod powierzchnią czerwonej planety znajdują się pokłady lodu wodnego. Później to założenie zostało potwierdzone przez inne urządzenia, ale kwestia obecności wody na Marsie została ostatecznie rozwiązana w 2008 roku, kiedy sonda Phoenix, która wylądowała w pobliżu bieguna północnego planety, pobrała wodę z marsjańskiej gleby.

Klimat, podobnie jak na Ziemi, ma charakter sezonowy. W zimnych porach roku, nawet poza czapami polarnymi, na powierzchni może tworzyć się lekki szron. Aparat Phoenix zarejestrował opady śniegu, ale płatki śniegu wyparowały, zanim dotarły na powierzchnię.

Według badaczy z Centrum Carla Sagana w ostatnich dziesięcioleciach na Marsie miał miejsce proces ocieplenia. Inni eksperci uważają, że jest zbyt wcześnie na wyciąganie takich wniosków.

Łazik Opportunity wykrył wiele diabłów pyłowych. Są to wiry powietrzne powstające w pobliżu powierzchni planety i unoszące w powietrze duże ilości piasku i pyłu. Często obserwuje się je na Ziemi, jednak na Marsie mogą osiągać znacznie większe rozmiary.

Dwie trzecie powierzchni Marsa zajmują jasne obszary zwane kontynentami, około jedną trzecią stanowią ciemne obszary zwane morzami. Morza skupiają się głównie na południowej półkuli planety, pomiędzy 10 a 40° szerokości geograficznej. Na półkuli północnej są tylko dwa duże morza - Acidalia i Greater Syrtis.

Charakter ciemnych obszarów jest nadal przedmiotem dyskusji. Utrzymują się pomimo burz piaskowych szalejących na Marsie. W pewnym momencie potwierdzało to założenie, że ciemne obszary były pokryte roślinnością. Obecnie uważa się, że są to po prostu obszary, z których ze względu na ukształtowanie terenu łatwo jest wywiewany kurz. Wielkoskalowe zdjęcia pokazują, że w rzeczywistości ciemne obszary składają się z grup ciemnych smug i plam związanych z kraterami, wzgórzami i innymi przeszkodami na drodze wiatrów. Sezonowe i długotrwałe zmiany w ich wielkości i kształcie najwyraźniej wiążą się ze zmianą proporcji powierzchni pokrytych jasną i ciemną materią.

Półkule Marsa różnią się znacznie charakterem powierzchni. Na półkuli południowej powierzchnia znajduje się 1-2 km powyżej średniego poziomu i jest gęsto usiana kraterami. Ta część Marsa przypomina kontynenty księżycowe. Na północy większość powierzchni jest poniżej średniej, jest niewiele kraterów, a większość to stosunkowo gładkie równiny, prawdopodobnie utworzone w wyniku wylewu lawy i erozji. Ta różnica półkul pozostaje przedmiotem dyskusji. Granica między półkulami przebiega w przybliżeniu po wielkim okręgu nachylonym pod kątem 30° do równika. Granica jest szeroka i nieregularna i tworzy nachylenie w kierunku północnym. Wzdłuż niego znajdują się najbardziej zerodowane obszary powierzchni Marsa.

Wysunięto dwie alternatywne hipotezy wyjaśniające asymetrię półkuli. Według jednego z nich, na wczesnym etapie geologicznym płyty litosfery „przesunęły się” (być może przypadkowo) w jedną półkulę, podobnie jak kontynent Pangea na Ziemi, a następnie „zamarły” w tej pozycji. Inna hipoteza sugeruje zderzenie Marsa z ciałem kosmicznym wielkości Plutona.

Duża liczba kraterów na półkuli południowej sugeruje, że powierzchnia tutaj jest starożytna - ma 3-4 miliardy lat. Istnieje kilka typów kraterów: duże kratery o płaskim dnie, mniejsze i młodsze kratery w kształcie misy podobne do księżyca, kratery otoczone i kratery wzniesione. Dwa ostatnie typy są charakterystyczne tylko dla Marsa – kratery z obrzeżami powstające w miejscu, gdzie wyrzucana ciecz przepływała po powierzchni, oraz kratery wzniesione, w których warstwa wyrzucanych kraterów chroniła powierzchnię przed erozją powodowaną przez wiatr. Największym obiektem pochodzenia uderzeniowego jest Równina Hellas (o średnicy około 2100 km).

W obszarze chaotycznego krajobrazu w pobliżu granicy półkuli powierzchnia doświadczyła dużych obszarów spękań i kompresji, po których czasami nastąpiła erozja (w wyniku osuwisk lub katastrofalnego uwolnienia wód gruntowych), a także zalanie ciekłą lawą. Chaotyczne krajobrazy często leżą na czele dużych kanałów przeciętych wodą. Najbardziej akceptowalną hipotezą dotyczącą ich wspólnego powstawania jest nagłe topnienie podpowierzchniowego lodu.

Na półkuli północnej, oprócz rozległych równin wulkanicznych, znajdują się dwa obszary dużych wulkanów – Tharsis i Elysium. Tharsis to rozległa równina wulkaniczna o długości 2000 km, osiągająca wysokość 10 km powyżej średniego poziomu. Znajdują się na nim trzy duże wulkany tarczowe - Góra Arsia, Góra Pavlina i Góra Askrian. Na skraju Tharsis znajduje się góra Olimp, najwyższa na Marsie i w Układzie Słonecznym. Olimp osiąga 27 km wysokości w stosunku do swojej podstawy i 25 km w stosunku do średniego poziomu powierzchni Marsa i zajmuje obszar o średnicy 550 km, otoczony klifami, które w niektórych miejscach osiągają wysokość 7 km. Objętość Olimpu jest 10 razy większa niż objętość największego wulkanu na Ziemi, Mauna Kea. Znajduje się tu także kilka mniejszych wulkanów. Elizjum to wzniesienie sięgające sześciu kilometrów powyżej średniego poziomu, na którym znajdują się trzy wulkany – Kopuła Hekate, Góra Elizjum i Kopuła Albora.

Wzniesienie Tharsis jest również przecinane przez wiele uskoków tektonicznych, często bardzo złożonych i rozległych. Największy z nich, Valles Marineris, rozciąga się w kierunku równoleżnikowym na prawie 4000 km (jedna czwarta obwodu planety), osiągając szerokość 600 km i głębokość 7-10 km; Ten uskok jest porównywalny pod względem wielkości do szczeliny wschodnioafrykańskiej na Ziemi. Największe osuwiska w Układzie Słonecznym występują na jego stromych zboczach. Valles Marineris to największy znany kanion w Układzie Słonecznym. Kanion odkryty przez sondę Mariner 9 w 1971 roku mógłby obejmować całe Stany Zjednoczone, od oceanu do oceanu.

Wygląd Marsa różni się znacznie w zależności od pory roku. Po pierwsze, uderzające są zmiany w polarnych czapach lodowych. Rosną i słabną, tworząc sezonowe wzorce w atmosferze i powierzchni Marsa. Południowa czapa polarna może osiągać szerokość geograficzną 50°, północna także 50°. Średnica stałej części północnej czapy polarnej wynosi 1000 km. W miarę cofania się czapy polarnej na jednej półkuli na wiosnę elementy na powierzchni planety zaczynają ciemnieć. Obserwatorowi na Ziemi wydaje się, że ciemniejąca fala rozprzestrzenia się od czapy polarnej w kierunku równika, chociaż orbitery nie wykrywają żadnych znaczących zmian.

Czapy polarne składają się z dwóch składników: sezonowego – dwutlenku węgla i świeckiego – lodu wodnego. Według danych z satelity Mars Express grubość czapek może wynosić od 1 m do 3,7 km. Sonda Mars Odyssey odkryła aktywne gejzery na południowej czapie polarnej Marsa. Według ekspertów NASA strumienie dwutlenku węgla podczas wiosennego ocieplenia wystrzeliwują w górę na duże wysokości, zabierając ze sobą pył i piasek.

Wiosenne topnienie czap polarnych prowadzi do gwałtownego wzrostu ciśnienia atmosferycznego i przemieszczania się dużych mas gazu na przeciwną półkulę. Prędkość wiatru wiejącego w tym przypadku wynosi 10-40 m/s, czasem nawet do 100 m/s. Wiatr unosi z powierzchni duże ilości pyłu, wywołując burze piaskowe. Silne burze piaskowe prawie całkowicie przesłaniają powierzchnię planety. Burze piaskowe mają zauważalny wpływ na rozkład temperatur w marsjańskiej atmosferze.

Dane z satelity Mars Reconnaissance umożliwiły wykrycie znacznej warstwy lodu pod skalistymi piargami u podnóża gór. Lodowiec o grubości setek metrów zajmuje powierzchnię tysięcy kilometrów kwadratowych, a jego dalsze badania mogłyby dostarczyć informacji o historii marsjańskiego klimatu.

Na Marsie znajduje się wiele formacji geologicznych, szczególnie suchych koryt rzek, które przypominają erozję wodną. Według jednej z hipotez kanały te mogły powstać w wyniku krótkotrwałych zdarzeń katastroficznych i nie świadczą o długotrwałym istnieniu systemu rzecznego. Jednak najnowsze dowody sugerują, że rzeki płynęły przez okresy o znaczeniu geologicznym. W szczególności odkryto kanały odwrócone (to znaczy kanały uniesione nad otaczającym obszarem). Na Ziemi takie formacje powstają w wyniku długotrwałego gromadzenia się gęstych osadów dennych, a następnie wysychania i wietrzenia otaczających skał. Ponadto istnieją dowody na przesuwanie się kanałów w delcie rzeki w miarę stopniowego podnoszenia się powierzchni.

Dane z łazików marsjańskich Spirit i Opportunity należących do NASA również wskazują na obecność wody w przeszłości (odkryto minerały, które mogły powstać jedynie w wyniku długotrwałego kontaktu z wodą). Aparat Phoenix odkrył pokłady lodu bezpośrednio w ziemi.

Na wyżynie wulkanicznej Tharsis odkryto kilka niezwykłych głębokich studni. Sądząc po zdjęciu satelity Mars Reconnaissance Satellite wykonanym w 2007 roku, jeden z nich ma średnicę 150 metrów, a oświetlona część ściany sięga aż 178 metrów głębokości. Postawiono hipotezę dotyczącą wulkanicznego pochodzenia tych formacji.

Według danych z lądowników skład pierwiastkowy powierzchniowej warstwy marsjańskiej gleby nie jest taki sam w różnych miejscach. Głównym składnikiem gleby jest krzemionka (20-25%), zawierająca domieszkę hydratów tlenku żelaza (do 15%), nadająca glebie czerwonawy kolor. Znaczne są zanieczyszczenia związkami siarki, wapnia, glinu, magnezu i sodu (po kilka procent na każdy).

Według danych z sondy NASA Phoenix (lądującej na Marsie 25 maja 2008 r.) współczynnik pH i niektóre inne parametry gleb marsjańskich są zbliżone do ziemskich i teoretycznie można by na nich uprawiać rośliny. „W rzeczywistości odkryliśmy, że gleba na Marsie spełnia wymagania, a także zawiera elementy niezbędne do powstania i utrzymania życia zarówno w przeszłości, teraźniejszości, jak i przyszłości”. „Byliśmy mile zaskoczeni uzyskanymi danymi. Ten rodzaj gleby jest szeroko reprezentowany tutaj na Ziemi - każdy mieszkaniec wsi ma z nim do czynienia na co dzień w swoim ogrodzie. Stwierdzono w nim wysoką (znacznie większą niż oczekiwano) zawartość zasad oraz stwierdzono obecność kryształków lodu. Ta gleba jest całkiem odpowiednia do uprawy różnych roślin, takich jak szparagi. Nie ma tu nic, co uniemożliwiałoby życie. Wręcz przeciwnie: z każdym nowym badaniem znajdujemy dodatkowe dowody na możliwość jego istnienia” – powiedział główny chemik projektu, Sam Kuneyves.

W ziemi w miejscu lądowania znajduje się również znaczna ilość lodu wodnego.

W przeciwieństwie do Ziemi, na Marsie nie ma ruchu płyt litosferycznych. W rezultacie wulkany mogą istnieć znacznie dłużej i osiągać gigantyczne rozmiary.

Aktualne modele budowy wewnętrznej Marsa sugerują, że Mars składa się ze skorupy o średniej grubości 50 km (a maksymalnej do 130 km), płaszcza krzemianowego o grubości 1800 km i jądra o promieniu 1480 km. Gęstość w centrum planety powinna osiągnąć 8,5 g/cm3. Jądro jest częściowo płynne i składa się głównie z żelaza z domieszką 14-17% (m/m) siarki, a zawartość pierwiastków lekkich jest dwukrotnie większa niż w jądrze Ziemi. Według współczesnych szacunków powstanie jądra zbiegło się z okresem wczesnego wulkanizmu i trwało około miliarda lat. Częściowe stopienie krzemianów płaszcza trwało mniej więcej tyle samo czasu. Ze względu na niższą grawitację na Marsie zakres ciśnień w płaszczu Marsa jest znacznie mniejszy niż na Ziemi, co oznacza, że ​​występuje mniej przejść fazowych. Zakłada się, że przejście fazowe oliwinu w modyfikację spinelu rozpoczyna się na dość dużych głębokościach - 800 km (400 km na Ziemi). Charakter płaskorzeźby i inne cechy sugerują obecność astenosfery składającej się ze stref częściowo stopionej materii. Dla niektórych obszarów Marsa opracowano szczegółową mapę geologiczną.

Według obserwacji z orbity i analizy zbioru marsjańskich meteorytów powierzchnia Marsa składa się głównie z bazaltu. Istnieją dowody sugerujące, że na niektórych obszarach powierzchni Marsa materiał ten jest bardziej bogaty w kwarc niż zwykły bazalt i może przypominać skały andezytowe na Ziemi. Jednakże te same obserwacje można zinterpretować na korzyść obecności szkła kwarcowego. Znaczna część głębszej warstwy składa się z ziarnistego pyłu tlenkowego gruczołów.

Mars ma pole magnetyczne, ale jest słabe i wyjątkowo niestabilne, w różnych punktach planety jego siła może różnić się od 1,5 do 2 razy, a bieguny magnetyczne nie pokrywają się z fizycznymi. Sugeruje to, że żelazne jądro Marsa jest stosunkowo nieruchome w stosunku do swojej skorupy, czyli mechanizm dynama planetarnego odpowiedzialny za pole magnetyczne Ziemi nie działa na Marsie. Chociaż Mars nie ma stabilnego planetarnego pola magnetycznego, obserwacje wykazały, że części skorupy planetarnej są namagnesowane i że bieguny magnetyczne tych części zmieniły się w przeszłości. Namagnesowanie tych części okazało się podobne do anomalii magnetycznych pasków w oceanach świata.

Według jednej z teorii, opublikowanej w 1999 r. i ponownie przetestowanej w 2005 r. (z pomocą bezzałogowego statku Mars Global Surveyor), paski te ukazują tektonikę płyt 4 miliardy lat temu, zanim przestało działać dynamo planety, powodując gwałtowne osłabienie pola magnetycznego. Przyczyny tego gwałtownego osłabienia nie są jasne. Zakłada się, że funkcjonowanie dynama wynosi 4 miliardy. lat temu tłumaczy się obecnością asteroidy, która krążyła w odległości 50-75 tysięcy kilometrów wokół Marsa i powodowała niestabilność w jej jądrze. Następnie asteroida spadła do granicy Roche'a i zapadła się. Jednak samo to wyjaśnienie zawiera niejasności i jest kwestionowane w środowisku naukowym.

Być może w odległej przeszłości, w wyniku zderzenia z dużym ciałem niebieskim, rotacja jądra ustała, a także utrata głównej objętości atmosfery. Uważa się, że utrata pola magnetycznego nastąpiła około 4 miliardów lat temu. Ze względu na słabość pola magnetycznego wiatr słoneczny przenika prawie bez przeszkód do marsjańskiej atmosfery, a wiele reakcji fotochemicznych pod wpływem promieniowania słonecznego zachodzących w jonosferze i powyżej Ziemi można zaobserwować na Marsie niemal na samym początku powierzchnia.

Historia geologiczna Marsa obejmuje trzy następujące epoki:
Epoka Noahicka (nazwana na cześć „Ziemii Noahickiej”, regionu Marsa): Powstanie najstarszej zachowanej powierzchni Marsa. Trwało to od 4,5 miliarda do 3,5 miliarda lat temu. W tym okresie powierzchnia była zniszczona licznymi kraterami uderzeniowymi. Prawdopodobnie w tym okresie powstał płaskowyż Tharsis, z intensywnym przepływem wody później.
Era hesperyjska: od 3,5 miliarda lat temu do 2,9 - 3,3 miliarda lat temu. Epoka ta charakteryzuje się powstawaniem ogromnych pól lawy.
Wiek Amazonii (nazwany na cześć „Równiny Amazonki” na Marsie): 2,9–3,3 miliarda lat temu do dnia dzisiejszego. Obszary utworzone w tej epoce mają bardzo niewiele kraterów po meteorytach, ale poza tym są zupełnie inne. W tym okresie powstała góra Olimp. W tym czasie strumienie lawy rozprzestrzeniały się w innych częściach Marsa.

Naturalnymi satelitami Marsa są Fobos i Deimos. Obydwa zostały odkryte przez amerykańskiego astronoma Asapha Halla w 1877 roku. Fobos i Deimos mają nieregularny kształt i są bardzo małe. Według jednej z hipotez mogą one reprezentować planetoidy takie jak (5261) Eureka z trojańskiej grupy planetoid przechwyconych przez pole grawitacyjne Marsa. Satelity zostały nazwane na cześć postaci towarzyszących bogu Aresowi (czyli Marsowi), Fobosowi i Deimosowi, uosabiających strach i grozę, którzy pomagali bogu wojny w bitwach.

Oba satelity obracają się wokół swoich osi w takim samym okresie jak wokół Marsa, więc zawsze są zwrócone w tę samą stronę w stronę planety. Wpływ pływowy Marsa stopniowo spowalnia ruch Fobosa i ostatecznie doprowadzi do upadku satelity na Marsa (jeśli obecny trend się utrzyma) lub do jego rozpadu. Wręcz przeciwnie, Deimos oddala się od Marsa.

Fobos (na górze) i Deimos (na dole).

Oba satelity mają kształt zbliżony do trójosiowej elipsoidy; Fobos (26,6 × 22,2 × 18,6 km) jest nieco większy niż Deimos (15 × 12,2 × 10,4 km). Powierzchnia Deimosa wydaje się znacznie gładsza ze względu na fakt, że większość kraterów pokryta jest drobnoziarnistym materiałem. Oczywiście na Fobosie, który jest bliższy planety i bardziej masywny, substancja wyrzucona podczas uderzeń meteorytów albo spowodowała wielokrotne uderzenia w powierzchnię, albo spadła na Marsa, natomiast na Deimosie przez długi czas pozostawała na orbicie wokół satelity, stopniowo osiadając i ukrywanie nierównego terenu.

Popularny pogląd, że Marsa zamieszkują inteligentni Marsjanie, rozpowszechnił się pod koniec XIX wieku. Obserwacje Schiaparelliego dotyczące tzw. kanałów w połączeniu z książką Percivala Lowella na ten sam temat spopularyzowały ideę planety, której klimat stawał się coraz bardziej suchy, zimniejszy, umierający i na której istniała starożytna cywilizacja zajmująca się pracami irygacyjnymi.

Liczne inne obserwacje i ogłoszenia znanych osób dały początek tak zwanej „gorączce marsjańskiej” wokół tego tematu. W 1899 roku, badając zakłócenia atmosferyczne w sygnałach radiowych za pomocą odbiorników w Obserwatorium w Kolorado, wynalazca Nikola Tesla zaobserwował powtarzający się sygnał. Następnie zasugerował, że może to być sygnał radiowy z innych planet, takich jak Mars. W wywiadzie z 1901 roku Tesla powiedział, że przyszło mu do głowy, że zakłócenia mogą być spowodowane sztucznie. Choć nie potrafił rozszyfrować ich znaczenia, nie było dla niego możliwe, aby powstały zupełnie przez przypadek. Jego zdaniem było to powitanie z jednej planety na drugą.

Teoria Tesli spotkała się z entuzjastycznym poparciem Lorda Kelvina, który odwiedzając Stany Zjednoczone w 1902 roku, oświadczył, że według niego Tesla odebrał sygnał od Marsjan wysłanych do Stanów Zjednoczonych. Jednak Kelvin zaczął stanowczo zaprzeczać temu stwierdzeniu przed opuszczeniem Ameryki: „Właściwie powiedziałem, że mieszkańcy Marsa, gdyby istnieli, z pewnością widzieliby Nowy Jork, zwłaszcza światło pochodzące z elektryczności”.

Obecnie obecność wody w stanie ciekłym na jej powierzchni uważa się za warunek rozwoju i utrzymania życia na planecie. Istnieje również wymóg, aby orbita planety znajdowała się w tzw. strefie zamieszkiwalnej, która dla Układu Słonecznego zaczyna się za Wenus, a kończy na półosi wielkiej orbity Marsa. Podczas peryhelium Mars znajduje się w tej strefie, ale cienka atmosfera o niskim ciśnieniu zapobiega pojawianiu się wody w stanie ciekłym na dużym obszarze przez długi czas. Najnowsze dowody sugerują, że jakakolwiek woda na powierzchni Marsa jest zbyt słona i kwaśna, aby mogło na niej istnieć trwałe życie podobne do ziemskiego.

Brak magnetosfery i wyjątkowo cienka atmosfera Marsa również stanowią wyzwanie dla utrzymania życia. Na powierzchni planety występuje bardzo słaby ruch przepływów ciepła, jest ona słabo izolowana przed bombardowaniem cząsteczkami wiatru słonecznego, ponadto po podgrzaniu woda natychmiast odparowuje, omijając stan ciekły z powodu niskiego ciśnienia. Mars znajduje się także na progu tzw. „śmierć geologiczna”. Koniec aktywności wulkanicznej najwyraźniej zatrzymał obieg minerałów i pierwiastków chemicznych pomiędzy powierzchnią a wnętrzem planety.

Dowody sugerują, że planeta była wcześniej znacznie bardziej podatna na podtrzymywanie życia niż obecnie. Jednak do chwili obecnej nie odnaleziono na nim żadnych pozostałości organizmów. W ramach programu Viking, prowadzonego w połowie lat 70. XX wieku, przeprowadzono serię eksperymentów mających na celu wykrycie mikroorganizmów w marsjańskiej glebie. Przyniosło to pozytywne rezultaty, takie jak tymczasowy wzrost emisji CO2 po umieszczeniu cząstek gleby w wodzie i podłożu uprawowym. Jednak niektórzy naukowcy zakwestionowali ten dowód życia na Marsie. Doprowadziło to do ich długiego sporu z naukowcem z NASA Gilbertem Levinem, który twierdził, że Viking odkrył życie. Po ponownej ocenie danych dotyczących Wikingów w świetle aktualnej wiedzy naukowej na temat ekstremofili ustalono, że przeprowadzone eksperymenty nie były wystarczająco zaawansowane, aby wykryć te formy życia. Co więcej, testy te mogą nawet zabić organizmy, nawet jeśli były one zawarte w próbkach. Badania przeprowadzone w ramach programu Phoenix wykazały, że gleba ma odczyn bardzo zasadowy i zawiera magnez, sód, potas i chlorki. W glebie jest wystarczająco dużo składników odżywczych, aby podtrzymać życie, ale formy życia należy chronić przed intensywnym światłem ultrafioletowym.

Co ciekawe, w niektórych meteorytach pochodzenia marsjańskiego odkryto formacje przypominające kształtem najprostsze bakterie, chociaż wielkością mniejszą od najmniejszych organizmów lądowych. Jednym z takich meteorytów jest ALH 84001, znaleziony na Antarktydzie w 1984 roku.

Na podstawie obserwacji z Ziemi i danych ze statku kosmicznego Mars Express w atmosferze Marsa odkryto metan. W warunkach marsjańskich gaz ten rozkłada się dość szybko, dlatego musi istnieć stałe źródło jego uzupełniania. Źródłem takim może być albo aktywność geologiczna (ale na Marsie nie odkryto żadnych aktywnych wulkanów), albo działalność bakterii.

Po wylądowaniu automatycznych pojazdów na powierzchni Marsa możliwe stało się prowadzenie obserwacji astronomicznych bezpośrednio z powierzchni planety. Ze względu na astronomiczne położenie Marsa w Układzie Słonecznym, charakterystykę atmosfery, okres orbitalny Marsa i jego satelitów, obraz nocnego nieba Marsa (i zjawisk astronomicznych obserwowanych z planety) różni się od tego na Ziemi i pod wieloma względami wydaje się niezwykłe i interesujące.

Podczas wschodu i zachodu słońca marsjańskie niebo w zenicie przybiera barwę czerwono-różową, a w bezpośrednim sąsiedztwie dysku słonecznego – od błękitu do fioletu, co jest całkowitym przeciwieństwem obrazu ziemskich świtów.

W południe niebo Marsa jest żółto-pomarańczowe. Powodem takich różnic w kolorach ziemskiego nieba są właściwości rzadkiej, rozrzedzonej, zawierającej pył atmosfery Marsa. Na Marsie rozpraszanie promieni Rayleigha (które na Ziemi jest przyczyną niebieskiego koloru nieba) odgrywa niewielką rolę, jego działanie jest słabe. Prawdopodobnie żółto-pomarańczowy kolor nieba jest również spowodowany obecnością 1% magnetytu w cząsteczkach pyłu stale zawieszonych w marsjańskiej atmosferze i unoszonych przez sezonowe burze piaskowe. Zmierzch zaczyna się na długo przed wschodem słońca i trwa długo po zachodzie słońca. Czasami kolor marsjańskiego nieba przybiera fioletową barwę w wyniku rozproszenia światła na mikrocząsteczkach lodu wodnego w chmurach (to ostatnie jest zjawiskiem dość rzadkim).

Ziemia jest planetą wewnętrzną dla Marsa, tak jak Wenus dla Ziemi. W związku z tym z Marsa Ziemię obserwuje się jako gwiazdę poranną lub wieczorną, wschodzącą przed świtem lub widoczną na wieczornym niebie po zachodzie słońca.

Maksymalne wydłużenie Ziemi na niebie Marsa wyniesie 38 stopni. Gołym okiem Ziemia będzie widoczna jako jasna (maksymalna widzialna wielkość około -2,5) zielonkawa gwiazda, obok której łatwo będzie widoczna żółtawa i słabsza (około 0,9) gwiazda Księżyca. Przez teleskop oba obiekty będą pokazywały te same fazy. Obrót Księżyca wokół Ziemi będzie obserwowany z Marsa w następujący sposób: przy maksymalnej odległości kątowej Księżyca od Ziemi gołym okiem z łatwością można oddzielić Księżyc od Ziemi: po tygodniu „gwiazdy” Księżyc i Ziemia połączą się w jedną gwiazdę, nierozłączną dla oka, a po kolejnym tygodniu Księżyc będzie ponownie widoczny w maksymalnej odległości, ale po drugiej stronie Ziemi. Od czasu do czasu obserwator na Marsie będzie mógł zaobserwować przejście (tranzyt) Księżyca przez dysk ziemski lub odwrotnie, zasłonięcie Księżyca przez dysk ziemski. Maksymalna pozorna odległość Księżyca od Ziemi (i ich pozorna jasność) obserwowana z Marsa będzie się znacznie różnić w zależności od względnych pozycji Ziemi i Marsa, a co za tym idzie, odległości między planetami. W epokach opozycji będzie to około 17 minut kątowych, przy maksymalnej odległości między Ziemią a Marsem – 3,5 minuty łuku. Ziemię, podobnie jak inne planety, będziemy obserwować w paśmie konstelacji zodiaku. Astronom na Marsie będzie mógł także obserwować przejście Ziemi przez tarczę Słońca, najbliższe przejście nastąpi 10 listopada 2084 roku.

Rozmiar kątowy Słońca obserwowanego z Marsa jest mniejszy niż rozmiar widoczny z Ziemi i stanowi 2/3 tego ostatniego. Merkury z Marsa będzie praktycznie niedostępny do obserwacji gołym okiem ze względu na jego ogromną bliskość do Słońca. Najjaśniejszą planetą na niebie Marsa jest Wenus, na drugim miejscu Jowisz (jego cztery największe satelity można obserwować bez teleskopu), a na trzecim Ziemia.

Fobos obserwowany z powierzchni Marsa ma pozorną średnicę około 1/3 dysku Księżyca na ziemskim niebie i pozorną jasność około -9 (w przybliżeniu taką samą jak Księżyc w pierwszej ćwiartce fazy) . Fobos wschodzi na zachodzie i zachodzi na wschodzie, by wschodzić ponownie 11 godzin później, przecinając w ten sposób marsjańskie niebo dwa razy dziennie. Ruch tego szybkiego księżyca po niebie będzie łatwo zauważalny przez całą noc, podobnie jak zmieniające się fazy. Gołym okiem będzie można dostrzec największą płaskorzeźbę Fobosa – krater Stickney. Deimos wschodzi na wschodzie i zachodzi na zachodzie, pojawia się jako jasna gwiazda bez zauważalnego widocznego dysku, magnitudo około -5 (nieco jaśniejsza niż Wenus na ziemskim niebie), powoli przecinająca niebo w ciągu 2,7 marsjańskich dni. Obydwa satelity można obserwować na nocnym niebie w tym samym czasie, w tym przypadku Fobos przesunie się w stronę Deimosa.

Zarówno Fobos, jak i Deimos są wystarczająco jasne, aby obiekty na powierzchni Marsa rzucały w nocy wyraźne cienie. Oba satelity mają stosunkowo niskie nachylenie orbity w stosunku do równika Marsa, co uniemożliwia ich obserwację na wysokich północnych i południowych szerokościach geograficznych planety: na przykład Fobos nigdy nie wznosi się nad horyzontem na północ od 70,4° N. w. lub na południe od 70,4° S. cii.; dla Deimosa wartości te wynoszą 82,7° N. w. i 82,7° S. w. Na Marsie można zaobserwować zaćmienie Fobosa i Deimosa, gdy wchodzą one w cień Marsa, a także zaćmienie Słońca, które ma jedynie pierścieniowy charakter ze względu na mały rozmiar kątowy Fobosa w porównaniu z dyskiem słonecznym.

Biegun północny na Marsie, ze względu na nachylenie osi planety, znajduje się w gwiazdozbiorze Łabędzia (współrzędne równikowe: rektascencja 21h 10m 42s, deklinacja +52° 53,0′ i nie jest oznaczony jasną gwiazdą: najbliższa biegun to słaba gwiazda szóstej wielkości BD +52 2880 (inne jej oznaczenia to HR 8106, HD 201834, SAO 33185). Południowy biegun niebieski (współrzędne 9h 10m 42s i -52° 53,0) znajduje się kilka stopni od gwiazdy Kappa Parus (pozorna jasność 2,5mag) - w zasadzie można ją uważać za gwiazdę bieguna południowego Marsa.

Konstelacje zodiakalne ekliptyki marsjańskiej są podobne do tych obserwowanych z Ziemi, z jedną różnicą: obserwując roczny ruch Słońca wśród konstelacji, ono (podobnie jak inne planety, w tym Ziemia) opuszcza wschodnią część konstelacji Ryb , będzie przechodzić przez 6 dni przez północną część konstelacji Wieloryba przed ponownym wejściem do zachodnich Ryb.

Ze względu na bliskość Marsa do Ziemi, jego kolonizacja w najbliższej przyszłości jest ważnym zadaniem dla ludzkości. Warunki naturalne stosunkowo zbliżone do ziemskich ułatwiają to zadanie. W szczególności są na Ziemi zbadane przez człowieka miejsca, w których warunki naturalne są pod wieloma względami podobne do tych na Marsie. Ciśnienie atmosferyczne na wysokości 34 668 m n.p.m. – rekordowy poziom osiągnięty przez balon z załogą na pokładzie (maj 1961 r.) – odpowiada w przybliżeniu ciśnieniu panującemu na powierzchni Marsa. Ekstremalnie niskie temperatury w Arktyce i Antarktydzie są porównywalne nawet z najniższymi temperaturami na Marsie, a równik Marsa w miesiącach letnich jest tak ciepły (+30°C) jak na Ziemi. Na Ziemi są także pustynie, które swoim wyglądem przypominają marsjański krajobraz.

Istnieje jednak kilka znaczących różnic między Ziemią a Marsem. W szczególności pole magnetyczne Marsa jest około 800 razy słabsze niż ziemskie. Wraz z rozrzedzoną atmosferą zwiększa to ilość promieniowania jonizującego docierającego do jego powierzchni. Pomiary promieniowania przeprowadzone przez amerykański bezzałogowy statek kosmiczny Mars Odyssey wykazały, że promieniowanie tła na orbicie Marsa jest 2,2 razy wyższe niż promieniowanie tła na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Średnia dawka wynosiła około 220 miliradów dziennie (2,2 miligramów dziennie lub 0,8 grejów rocznie). Ilość promieniowania otrzymanego w wyniku przebywania na takim tle przez trzy lata zbliża się do ustalonych limitów bezpieczeństwa dla astronautów. Na powierzchni Marsa promieniowanie tła będzie najprawdopodobniej nieco niższe i może się znacznie różnić w zależności od terenu, wysokości i lokalnych pól magnetycznych.

Mars ma pewien potencjał gospodarczy do kolonizacji. W szczególności południowa półkula Marsa nie uległa topnieniu, w przeciwieństwie do całej powierzchni Ziemi - dlatego skały półkuli południowej odziedziczyły skład ilościowy nielotnego składnika chmury protoplanetarnej. Według obliczeń należy go wzbogacić o te pierwiastki (w stosunku do Ziemi), które na Ziemi „zatopiły się” w jej jądrze podczas topnienia planety: miedź, żelazo i metale z grupy platynowców, wolfram, ren, uran. Eksport renu, platyny, srebra, złota i uranu na Ziemię (jeśli jego ceny osiągną poziom cen srebra) ma dobre perspektywy, jednak do jego realizacji wymaga obecności zbiornika powierzchniowego z ciekłą wodą do procesów wzbogacania.

Czas lotu z Ziemi na Marsa (przy obecnych technologiach) wynosi 259 dni w przypadku półelipsy i 70 dni w przypadku paraboli. Do komunikacji z potencjalnymi koloniami można wykorzystać komunikację radiową, która ma opóźnienie 3-4 minut w każdym kierunku podczas największego zbliżenia planet (opozycja Marsa z ziemskiego punktu widzenia, która powtarza się co 780 dni) i około 20 minut. w maksymalnej odległości planet (koniunkcja Marsa ze Słońcem); zobacz Konfiguracja (astronomia) .

Jednak do chwili obecnej nie podjęto żadnych praktycznych kroków w kierunku kolonizacji Marsa.

Eksploracja Marsa rozpoczęła się dawno temu, bo 3,5 tysiąca lat temu, w starożytnym Egipcie. Pierwsze szczegółowe raporty na temat położenia Marsa zostały opracowane przez astronomów babilońskich, którzy opracowali szereg matematycznych metod przewidywania położenia planety. Wykorzystując dane pochodzące od Egipcjan i Babilończyków, starożytni greccy (hellenistyczni) filozofowie i astronomowie opracowali szczegółowy model geocentryczny wyjaśniający ruch planet. Kilka wieków później astronomowie indyjscy i islamscy oszacowali wielkość Marsa i jego odległość od Ziemi. W XVI wieku Mikołaj Kopernik zaproponował model heliocentryczny opisujący Układ Słoneczny za pomocą kołowych orbit planet. Jego wyniki zostały zweryfikowane przez Johannesa Keplera, który wprowadził dokładniejszą eliptyczną orbitę Marsa, zbieżną z obserwowaną.

Mapa topograficzna Marsa.

W 1659 roku Francesco Fontana, patrząc na Marsa przez teleskop, wykonał pierwszy rysunek planety. Przedstawił czarną plamę pośrodku wyraźnie określonej kuli. W 1660 roku do czarnej plamy dodano dwie czapy polarne, dodane przez Jeana Dominique'a Cassiniego. W 1888 r. Giovanni Schiaparelli, który studiował w Rosji, nadał pierwsze nazwy poszczególnym cechom powierzchni: morza Afrodyty, Morza Erytrejskiego, Adriatyckiego, Cymeryjskiego; jeziora Sun, Lunnoe i Phoenix.

Rozkwit teleskopowych obserwacji Marsa przypadł na koniec XIX - połowę XX wieku. Wynika to w dużej mierze z zainteresowania opinii publicznej i dobrze znanych kontrowersji naukowych wokół obserwowanych kanałów marsjańskich. Wśród astronomów ery przedkosmicznej, którzy w tym okresie prowadzili teleskopowe obserwacje Marsa, najbardziej znani to Schiaparelli, Percival Lovell, Slifer, Antoniadi, Barnard, Jarry-Deloge, Tikhov, Vaucouleurs. To oni położyli podwaliny pod areografię i opracowali pierwsze szczegółowe mapy powierzchni Marsa - choć po przylocie na Marsa okazały się one niemal całkowicie błędne.

Charakterystyka orbity:
Peryhelium
206,62×106 km
1,3812 a. mi.
Aphelium
249,23×106 km
1,6660 a. mi.
Wał główny (a)
227,92×106 km
1,5236 a. mi.
Ekscentryczność orbity (e)
0,093315
Gwiezdny okres rewolucji
686 971 dni
1,8808 lat ziemskich
zol 668.5991
Synodyczny okres rewolucji
779,94 dni
Prędkość orbitalna (v)
24,13 km/s (średnio)
Nachylenie (i)
1,85061° (względem płaszczyzny ekliptyki)
5,65° (względem równika słonecznego)
Długość węzła rosnącego (Ω)
49,57854°
Argument perycentrum (ω)
286,46230°

Satelity:
2 (Fobos i Deimos)
Charakterystyka fizyczna
Spłaszczenie
0,00589
Promień równikowy
3396,2 km
Promień biegunowy
3376,2 km
Średni promień
3386,2 km
Powierzchnia (S)
144 798 465 km²
Objętość (V)
1,6318×1011 km³
0,151 Ziemia
Waga (m)
6,4185×1023 kg
0,107 Ziemia
Średnia gęstość (ρ)
3,9335 g/cm3
Przyspieszenie grawitacyjne na równiku (g)
3,711 m/s² (0,378 g)
Druga prędkość ucieczki (v2)
5,027 km/s
Równikowa prędkość obrotowa
868,22 km/h
Okres rotacji (T)
24 godziny 39 minut i 36 sekund
Nachylenie osi
24,94°
Rektascensja bieguna północnego (α)
21 godz. 10 min 44 s
317,68143°
Deklinacja bieguna północnego (δ)
52,88650°
Albedo
0,250 (obligacja)
0,150 (geo.albedo)

Temperatura:

min. średnio Maks.

Na całej planecie 186 tys. 227 tys. 268 tys

Atmosfera:
Ciśnienie atmosferyczne
0,6–1,0 kPa (0,006–0,01 atm.)
Mieszanina:
95,32% kąt. gaz

2,7% azotu
1,6% argonu
0,2% tlenu
0,07% tlenek węgla
0,03% Para wodna
0,01% tlenek azotu

Porównawcze rozmiary planety

Planety Mars i Wenus to dwa ciała niebieskie najbardziej podobne do Ziemi. Obydwa są widoczne gołym okiem i reprezentują dwa najjaśniejsze obiekty na nocnym niebie.

Wenus krąży w średniej odległości od Słońca zaledwie 108 milionów km, a Mars 228 milionów km. Wenus zbliża się do Ziemi na 38 milionów km, a Mars dopiero na 55,7 miliona km.

Porównanie rozmiarów

Pod względem wielkości Wenus jest prawie bliźniaczą planetą Ziemia. Jego średnica wynosi 12 104 km, co stanowi 95% średnicy Ziemi. Jest znacznie mniejsza, ma średnicę zaledwie 6792 km. I znowu, pod względem masy Wenus jest prawie bliźniaczką naszej planety. Ma 81% masy Ziemi, podczas gdy czerwona planeta ma tylko 10% masy Ziemi.

Klimat

Klimaty planet są bardzo różne i bardzo różnią się od ziemskiego. Temperatura powierzchni drugiej planety od Słońca wynosi średnio 461°C na całej jej powierzchni. To wystarczy do stopienia ołowiu. Podczas gdy średnia temperatura na Marsie wynosi -46°C. Ta różnica temperatur wynika z tego, że Wenus znajduje się bliżej Słońca i ma grubą atmosferę z dwutlenku węgla. Jej atmosfera jest prawie 100 razy gęstsza niż ziemska, podczas gdy atmosfera na Marsie stanowi 1% naszej atmosfery.

Uczenie się

Mars jest najlepiej zbadaną planetą w Układzie Słonecznym. Wysłano dziesiątki misji, w tym orbitery i łaziki. Chociaż wiele misji zakończyło się niepowodzeniem, kilka z nich zakończyło się sukcesem, w tym te, które działają do dziś. Wysłano także wiele misji na Wenus, ale ze względu na agresywne warunki udało nam się wykonać tylko kilka zdjęć z powierzchni.

Mars ma dwa satelity, Fobos i Deimos, ale Wenus nie ma satelitów, podobnie jak obie planety nie mają pierścieni.

Co jest większe – Mars czy Ziemia? Porównanie rozmiarów Marsa i Ziemi

Od czasów starożytnych ludzkość skierowała swój wzrok na gwiazdy. Ale jeśli wcześniej ludzie zwracali się do ciał niebieskich jedynie jako do istot wyższych, mogących wpływać na ich życie swoimi cudownymi właściwościami, teraz te poglądy są znacznie bardziej pragmatyczne.

Mars w starożytności

Pierwszym imieniem nadanym planecie był Ares. Tak starożytni Grecy nazwali czerwoną planetę, co przypominało ludziom wojnę, na cześć boga wojny. W czasach, gdy nikogo nie obchodziło, co jest większe, Mars czy Ziemia, władza była wszystkim. Dlatego starożytni Rzymianie zastąpili Greków. Przynieśli ze sobą swoje wyobrażenia o świecie, życiu, swoich imionach. Zmienili także nazwę gwiazdy, symbolizującej zło, okrucieństwo i smutek. Została nazwana na cześć rzymskiego boga wojny, Marsa.

Od tego czasu minęło wiele wieków, od dawna odkryto, że to coś więcej, Mars czy Ziemia, stało się jasne, że planeta nie jest tak okrutna i potężna, jak sobie wyobrażali starożytni Grecy i Rzymianie, ale zainteresowanie planetą nie zniknęło, a z każdym stuleciem wszystko się tylko nasila.

Życie na Marsie

Pierwszy szkic Marsa został upubliczniony w 1659 roku w Neapolu. Francesco Fontana, neapolitański astronom i prawnik, zapoczątkował cykl badań, które na przestrzeni wieków uderzały w planetę.

Giovanni Schiaparelli w 1877 roku przekroczył osiągnięcia Fontany, wykonując nie tylko rysunek, ale mapę całej planety. Korzystając z Wielkiej Konfrontacji, która pozwoliła mu przyjrzeć się Marsowi z bliska, odkrył pewne kanały i ciemne obszary u naszego sąsiada w Układzie Słonecznym. Nie tracąc czasu na zastanawianie się, która planeta jest większa: Mars czy Ziemia, ludzkość zdecydowała, że ​​są to produkty obcej cywilizacji. Zaczęto wierzyć, że kanały to systemy irygacyjne, które kosmici kazali nawadniać strefy roślinności – te bardzo ciemne obszary. Według większości woda w kanałach pochodzi z czap lodowych na biegunach planety.

Naukowiec, który odkrył wszystkie te obiekty geologiczne, początkowo nie miał czegoś takiego na myśli. Jednak z biegiem czasu, pod wpływem entuzjazmu większości, uwierzył w tak popularną hipotezę. Napisał nawet pracę „O inteligentnym życiu na Marsie”, w której dokładnie wyjaśnił idealną prostolinijność kanałów działalnością obcych rolników.

Jednak już w 1907 roku geograf z Wielkiej Brytanii w swojej książce „Czy Mars jest zamieszkany?” obalił tę teorię, korzystając ze wszystkich dostępnych wówczas badań. W końcu udowodnił, że życie na Marsie jest w zasadzie niemożliwe dla istot wysoko zorganizowanych, mimo że Mars jest większy lub mniejszy od Ziemi.

Wideo na ten temat

Prawda o kanałach

Istnienie prostych kanałów potwierdziły zdjęcia planety z 1924 roku. Co zaskakujące, większość astronomów obserwujących Marsa nigdy nie widziała tego zjawiska. Jednak do 1939 r., do czasu następnej Wielkiej Konfrontacji, na zdjęciach planety zliczono około 500 kanałów.

Wszystko ostatecznie wyjaśniło się dopiero w 1965 roku, kiedy Mariner 4 przeleciał tak blisko Marsa, że ​​udało mu się go sfotografować z odległości zaledwie 10 tysięcy kilometrów. Obrazy te przedstawiały martwą pustynię z kraterami. Wszystkie ciemne strefy i kanały okazały się jedynie iluzją powstałą w wyniku zniekształceń podczas obserwacji przez teleskop. W rzeczywistości na planecie nie ma czegoś takiego.

Mars

Co więc jest większe: Mars czy Ziemia? Masa Marsa stanowi zaledwie 10,7% masy Ziemi. Jego średnica na równiku jest prawie o połowę mniejsza niż Ziemia – 6794 km w porównaniu z 12756 km. Rok na Marsie trwa 687 ziemskich dni, doba jest o 37 minut dłuższa od naszego. Na planecie zmieniają się pory roku, ale nikt nie będzie się cieszył z nadejścia lata na Marsie - to najsurowsza pora roku, planetę omiatają wiatry o prędkości do 100 m/s, niebo pokrywają chmury pyłu, blokując światło słoneczne . Jednak miesiące zimowe również nie mogą nas zadowolić pogodą - temperatura nie wzrasta powyżej minus stu stopni. Atmosfera składa się z dwutlenku węgla, który w miesiącach zimowych gromadzi się w postaci ogromnych czap śnieżnych na biegunach planety. Te kapelusze nigdy się całkowicie nie topią. Gęstość atmosfery stanowi tylko jeden procent gęstości Ziemi.

Ale nie trzeba myśleć, że na planecie nie ma wody - u podnóża największej wulkanicznej góry w Układzie Słonecznym - Olimpu - odkryto ogromne lodowce zwykłej wody. Ich grubość sięga stu metrów, łączna powierzchnia to kilka tysięcy kilometrów. Ponadto na powierzchni odkryto utwory przypominające wyschnięte koryta rzek. Wyniki badań dowodzą, że kiedyś tymi rzekami płynął szybki przepływ wody.

Badania

W XX wieku na Marsa wysłano nie tylko bezzałogowe stacje kosmiczne, ale także wystrzelono łaziki, dzięki którym możliwe stało się pozyskanie próbek gleby czerwonej planety. Teraz mamy dokładne dane na temat składu chemicznego atmosfery i powierzchni planety, charakteru pór roku oraz mamy zdjęcia wszystkich obszarów Marsa. Łaziki marsjańskie, satelity rozpoznawcze i orbitery NASA mają napięty harmonogram i do roku 2030 nie mają dosłownie ani jednej wolnej minuty.

Horyzont

Nie jest tajemnicą, że ludzkość wydaje ogromne, po prostu kosmiczne, fundusze na badania Marsa. Odpowiedź na pytanie, co jest większe, Mars czy Ziemia, została już dawno udzielona, ​​ale nie straciliśmy zainteresowania tą planetą. O co chodzi? Co tak zainteresowało naukowców, że państwa wydawały takie sumy na badanie jałowej pustyni?

Chociaż posiadanie pierwiastków ziem rzadkich jest całkowicie możliwe, ich wydobycie i transport na Ziemię jest po prostu nieopłacalne. Nauka dla nauki? Być może, ale nie w sytuacji, która obecnie rozwija się na naszej planecie, aby marnować zasoby na badanie pustych planet.

Faktem jest, że dzisiaj, kiedy nawet dziecko nie zada pytania, o ile większy jest Mars od Ziemi, problem przeludnienia niebieskiej planety jest bardzo dotkliwy. Oprócz natychmiastowego niedoboru przestrzeni życiowej rośnie także zapotrzebowanie na świeżą wodę i żywność, a sytuacja polityczna i gospodarcza pogarsza się we wszystkich obszarach, szczególnie w strefach korzystnych ekologicznie. Im bardziej aktywny jest człowiek, tym szybciej zmierzamy w stronę katastrofy.

Już dawno wysunięta została idea „Złotego Miliarda”, według której miliard ludzi może bezpiecznie żyć na Ziemi. Reszta potrzebuje...

I tu z pomocą może przyjść Mars. To, czy jest większa, czy mniejsza od Ziemi, nie jest w tym przypadku aż tak istotne. Jego całkowita powierzchnia jest w przybliżeniu równa powierzchni lądowej naszej planety. Zatem całkiem możliwe jest osiedlenie na nim kilku miliardów ludzi. Odległość do Marsa nie jest krytyczna, podróż na nią zajmie znacznie mniej czasu niż w czasach starożytnych z Rzymu do Chin. Ale handlarze regularnie to robili. Pozostaje więc tylko stworzyć sprzyjające warunki do życia Ziemian na Marsie. A to będzie całkiem możliwe za jakiś czas, bo postęp naukowy postępuje gigantycznymi krokami.

I nie wiadomo, kto wygra tę konkurencję, Ziemia i Mars: który za kilka dekad będzie bardziej odpowiedni do życia - odpowiedź na to pytanie czeka nas przed nami.

W naszym rodzimym Układzie Słonecznym znajduje się wiele różnych ciał kosmicznych. Nazywamy je planetami, ale każda z nich ma swoje własne, unikalne właściwości. Zatem pierwsze cztery, położone najbliżej gwiazdy, zaliczają się do kategorii „planet ziemskich”. Mają rdzeń, płaszcz, stałą powierzchnię i atmosferę. Kolejne cztery to gazowe olbrzymy, posiadające jedynie rdzeń pokryty różnorodnymi gazami. Ale w naszym programie mamy Marsa i Ziemię. Porównanie tych dwóch planet będzie zabawne i ekscytujące, zwłaszcza że obie są planetami ziemskimi.

Wstęp

Astronomowie przeszłości po odkryciu Marsa wierzyli, że planeta ta jest najbliższym krewnym Ziemi. Pierwsze porównania Marsa i Ziemi związane są z systemem kanałów widzianych przez teleskop, który otaczał czerwoną planetę. Wielu było przekonanych, że jest tam woda, a co za tym idzie, życie organiczne. Jest prawdopodobne, że miliony lat temu ten obiekt w Układzie Słonecznym panował w warunkach podobnych do dzisiejszych na Ziemi. Jednak obecnie ustalono więcej niż dokładnie, że Mars jest czerwoną pustynią. Niemniej jednak porównania Ziemi i Marsa są do dziś ulubionym tematem astronomów. Badając cechy strukturalne i rotację naszego najbliższego sąsiada, uważają, że wkrótce będzie można skolonizować tę planetę. Istnieją jednak niuanse, które jak dotąd uniemożliwiają ludzkości podjęcie tego kroku. O tym, czym i czym są, dowiadujemy się poprzez analogię we wszystkich punktach pomiędzy naszą rodzimą Ziemią a tajemniczym sąsiednim Marsem.

Waga, rozmiar

Te wskaźniki są najważniejsze, dlatego zaczniemy od Marsa i Ziemi. Nawet w książkach dla dzieci o astronomii wszyscy zauważyliśmy, że czerwona planeta jest nieco mniejsza od naszej, około półtora raza. Przyjrzyjmy się tej różnicy w konkretnych liczbach.

• Średni promień Ziemi wynosi 6371 km, a dla Marsa liczba ta wynosi 3396 km.
• Objętość naszej macierzystej planety wynosi 1,08321 x 10 12 km 3, natomiast objętość Marsa wynosi 1,6318 × 10¹¹ km³, czyli stanowi 0,151 objętości Ziemi.

Masa Marsa jest również mniejsza w porównaniu do Ziemi, a wskaźnik ten radykalnie różni się od poprzedniego. Ziemia waży 5,97 x 10 24 kg, a czerwona planeta zadowala się tylko 15 procent tej liczby, czyli 6,4185 x 10 23 kg.

Cechy orbitalne

Z tych samych podręczników astronomii dla dzieci wiemy, że Mars ze względu na to, że jest bardziej oddalony od Słońca niż Ziemia, zmuszony jest poruszać się po większej orbicie. W rzeczywistości jest około dwa razy większa od Ziemi, a rok na czerwonej planecie jest dwa razy dłuższy. Z tego możemy wywnioskować, że to kosmiczne ciało obraca się z prędkością porównywalną z Ziemią. Ważne jest jednak, aby znać te dane w dokładnych liczbach. Odległość Ziemi od Słońca wynosi 149 598 261 km, ale Mars znajduje się w odległości 249 200 000 000 km od naszej gwiazdy, czyli prawie dwa razy więcej. Rok orbitalny w królestwie zakurzonej i czerwonej pustyni wynosi 687 dni (pamiętamy, że na Ziemi rok trwa 365 dni).

Należy zauważyć, że rotacja gwiazdowa obu planet jest prawie taka sama. Doba na Ziemi trwa 23 godziny i 56 minut, a na Marsie 24 godziny i 40 minut. Nie można zignorować przechyłu osiowego. Dla Ziemi charakterystyczny wskaźnik wynosi 23 stopnie, a dla Marsa - 25,19 stopnia. Jest prawdopodobne, że na planecie może występować sezonowość.

Skład i struktura

Porównanie Marsa i Ziemi byłoby niekompletne, gdyby zignorowano strukturę i gęstość tych dwóch planet. Ich struktura jest identyczna, ponieważ oba należą do grupy lądowej. W samym środku znajduje się rdzeń. Na Ziemi składa się z niklu i metalu, a promień jego kuli wynosi 3500 km. Jądro Marsa ma ten sam skład, ale jego promień kulisty wynosi 1800 km. Następnie obie planety mają płaszcz krzemianowy, po którym następuje gęsta skorupa. Jednak skorupa ziemska różni się od skorupy marsjańskiej obecnością unikalnego pierwiastka - granitu, którego nie ma nigdzie indziej w kosmosie. Należy zauważyć, że głębokość wynosi średnio 40 km, podczas gdy skorupa marsjańska osiąga głębokość do 125 km. Średnia wynosi 5,514 gramów na metr sześcienny, a Mars 3,93 gramów na metr sześcienny.

Temperatura i atmosfera

W tym momencie mamy do czynienia z zasadniczymi różnicami pomiędzy dwiema sąsiednimi planetami. Rzecz w tym, że w Układzie Słonecznym tylko jedna Ziemia jest wyposażona w bardzo gęstą powłokę powietrzną, która utrzymuje unikalny mikroklimat na planecie. Zatem porównanie atmosfery Ziemi i Marsa należy rozpocząć od faktu, że w pierwszym warstwa powietrza ma złożoną, pięciostopniową strukturę. Wszyscy uczyliśmy się w szkole pojęć takich jak stratosfera, egzosfera itp. Atmosfera ziemska składa się z 78% azotu i 21% tlenu. Na Marsie jest tylko jedna, bardzo cienka warstwa, która składa się z 96% dwutlenku węgla, 1,93% argonu i 1,89% azotu.

To również spowodowało różnicę temperatur. Na Ziemi średnia wynosi +14 stopni. Wznosi się maksymalnie do +70 stopni i spada do -89,2. Na Marsie jest dużo chłodniej. Średnia temperatura wynosi -46 stopni, minimalna to 146 poniżej zera, a maksymalna to 35 ze znakiem +.

Powaga

W tym słowie zawarta jest cała esencja naszego istnienia na błękitnej planecie. Jako jedyna w Układzie Słonecznym może zapewnić siłę grawitacji akceptowalną dla życia ludzi, zwierząt i roślin. Błędnie wierzyliśmy, że na innych planetach nie ma grawitacji, ale warto powiedzieć, że tam jest grawitacja, tylko nie tak silna jak nasza. Grawitacja na Marsie jest prawie trzy razy mniejsza niż na Ziemi. Jeśli mamy taki wskaźnik jak G – czyli przyspieszenie ziemskie wynosi 9,8 m/s do kwadratu, to na czerwonej pustynnej planecie jest ono równe 3,711 m/s do kwadratu. Tak, możesz chodzić po Marsie, ale niestety nie będziesz mógł chodzić po Marsie bez specjalnego kombinezonu z ładunkiem.

Satelity

Jedynym satelitą Ziemi jest Księżyc. Nie tylko towarzyszy naszej planecie w jej tajemniczej kosmicznej ścieżce, ale jest także odpowiedzialna za wiele naturalnych procesów w życiu, np. pływy. Księżyc jest obecnie najlepiej zbadanym ciałem kosmicznym, ponieważ jest najbliżej nas. Eskorty Marsa - Satelity zostały odkryte w 1877 roku i nazwane na cześć synów boga wojny Aresa (co tłumaczy się jako „strach” i „horror”). Najprawdopodobniej zostały wyciągnięte przez grawitację czerwonej planety z pierścienia asteroid, ponieważ ich skład jest identyczny jak wszystkich innych skał krążących pomiędzy Marsem a Jowiszem.