Показать поверхность марса. Поверхность красной планеты

Вопрос о том, есть ли жизнь на Марсе, не даёт покоя людям вот уже на протяжении многих десятилетий. Загадка стала ещё более актуальной после того, как возникли подозрения о наличии на планете речных долин: если по ним когда-то текли водные потоки, то присутствие жизни на находящейся по соседству с Землёй планете отрицать нельзя.

Марс расположен между Землёй и Юпитером, является седьмой по величине планетой в Солнечной системе и четвёртой по счёту от Солнца. Красная планета меньше нашей Земли в два раза: её радиус на экваторе составляет почти 3,4 тыс. км (экваториальный радиус Марса на двадцать километров больше полярного).

От Юпитера, который является пятой по счёту планетой от Солнца, Марс расположен на расстоянии от 486 до 612 млн. км. Земля находится значительно ближе: наименьшее расстояние между планетами – 56 млн. км, наибольшее расстояние – около 400 млн. км.
Не удивительно, что Марс на земном небосводе очень хорошо различим. Ярче его лишь Юпитер и Венера, и то не всегда: раз в пятнадцать-семнадцать лет, когда красная планета приближается к Земле на минимальное расстояние, на протяжении полумесяца Марс – самый яркий объект на небосводе.

Назвали четвёртую по порядку планету Солнечной системы в честь бога войны древнего Рима, поэтому графическим символом Марса является круг со стрелой, что направлена вправо и вверх (круг символизирует жизненную силу, стрела – щит и копьё).

Планеты земной группы

Марс, вместе с ещё тремя планетами, что расположены ближе всех к Солнцу, а именно Меркурием, Землёй и Венерой, входит в состав планет земной группы.

Для всех четырех планет этой группы характерны высокая плотность. В отличие от газовых планет (Юпитера, Урана), они состоят из железа, кремния, кислорода, алюминия, магния и других тяжёлых элементов (например, красный оттенок поверхности Марса придаёт оксид железа). При этом планеты земной группы по массе намного уступают газовым: самая крупная планета земной группы, Земля, в четырнадцать раз легче самой лёгкой газовой планеты нашей системы – Урана.

Как и для остальных планет земной группы, Земли, Венеры, Меркурия, для Марса характерна следующая структура:

• Внутри планеты – частично жидкое железное ядро радиусом от 1480 до 1800 км, с незначительной примесью серы;
• Мантия из силикатов;
• Кора, состоящая из различных горных пород, в основном – из базальта (средняя толщина марсианской коры составляет 50 км, максимальная – 125).

Стоит заметить, что третья и четвёртая по счёту от Солнца планеты земной группы имеют естественные спутники. У Земли он один – Луна, а вот у Марса два – Фобос и Деймос, что были названы в честь сыновей бога Марса, но в греческой интерпретации, которые всегда сопровождали его в бою.

Согласно одной из гипотез, спутники являются оказавшимися в гравитационном поле Марса астероидами, поэтому отличаются спутники небольшими размерами и обладают неправильной формой. При этом Фобос понемногу замедляет своё движение, в результате чего в будущем или распадётся, или упадёт на Марс, а вот второй спутник, Деймос, наоборот, от красной планеты постепенно удаляется.

Ещё одним интересным фактом о Фобосе является то, что в отличие от Деймоса и других спутников планет Солнечной системы, восходит с западной сторону и уходит за горизонт на востоке.

Рельеф

В прежние времена на Марсе происходило движение литосферных плит, что вызвало поднятие и падение марсианской коры (тектонические плиты движутся и сейчас, но уже не так активно). Рельеф примечателен тем, что несмотря на то, что Марс является одной из самых малых планет, здесь расположено немало крупнейших объектов Солнечной системы:

Здесь находится самая высокая гора из обнаруженных на планетах Солнечной системы – недействующий вулкан Олимп: его высота от основания составляет 21,2 км. Если посмотреть на карту, можно увидеть, что гору окружает огромное количество небольших возвышенностей и хребтов.

На красной планете расположена крупнейшая система каньонов, известная под названием долина Маринер: на карте Марса их протяжённость составляет около 4,5 тыс. км, ширина – 200 км, глубина –11 км.

В северном полушарии планеты находится наибольший ударный кратер: его диаметр около 10,5 тыс. км, ширина – 8,5 тыс. км.

Интересный факт: поверхность южного и северного полушарий сильно отличаются. С южной стороны рельеф планеты немного приподнят и сильно усеян кратерами.

Поверхность северного полушария, наоборот, находится ниже среднего уровня. Кратеров на ней практически нет, а потому она являет собой гладкие равнины, что были сформированы растёкшейся лавой и эрозийными процессами. Также в северном полушарии находятся районы вулканических возвышенностей, Элизий и Фарсида. Протяжённость Фарсиды на карте составляет около двух тысяч километров, а средняя высота горной системы – около десяти километров (здесь же находится вулкан Олимп).

Разница в рельефе между полушариями являет неплавный переход, а представляет собой широкую границу вдоль всей окружности планеты, что расположена не по экватору, а в тридцати градусах от него, формируя склон в северном направлении (вдоль этой границы находится больше всего подвергнувшихся эрозии участков). В настоящий момент учёные объясняют этот феномен двумя причинами:

1. На раннем этапе формирования планеты тектонические плиты, оказавшись рядом друг с другом, сошлись в одном полушарии и застыли;
2. Граница появилась после столкновения планеты с космическим объектом размером с Плутон.

Полюса красной планеты

Если внимательно посмотреть на карту планеты бога Марса, можно увидеть, что на обоих полюсах находятся ледники площадью в несколько тысяч километров, состоящие из водяного льда и замёрзшей углекислоты, а толщина их колеблется от одного метра до четырех километров.

Интересным фактом является то, что на южном полюсе аппараты обнаружили действующие гейзеры: весной, когда температура воздуха поднимается, фонтаны из углекислого газа взлетают над поверхностью, поднимая песок и пыль

В зависимости от сезона, полярные шапки ежегодно меняют свои очертания: весной сухой лёд, минуя фазу жидкости, переходит в пар, а обнажившаяся поверхность начинает темнеть. Зимой ледяные шапки увеличиваются. При этом часть территории, площадь которой на карте составляет около тысячи километров, постоянно покрыта льдами.

Вода

До середины прошлого века учёные считали, что на Марсе можно найти воду в жидком состоянии, и это давало повод говорить, что жизнь на красной планете существует. Эта теория была основана на том факте, что на планете совершенно чётко просматривались светлые и тёмные участки, которые очень напоминали моря и материки, а тёмные длинные линии на карте планеты походили на долины рек.

Но, после первого же полёта к Марсу, стало очевидно, что вода из-за слишком низкого атмосферного давления в жидком состоянии на семидесяти процентах планеты находиться не может. Выдвигается предположение, что она всё же была: об этом факте свидетельствуют найденные микроскопические частички минерала гематита и других минералов, которые обычно формируются лишь в осадочных породах и явно поддавались воздействию воды.

Также многие учёные убеждены, что тёмные полосы на горных возвышенностях являются следами наличия жидкой солёной воды в настоящее время: водные потоки проступают в конце лета и исчезают в начале зимы.

О том, что это вода, свидетельствует тот факт, что полосы не идут поверх препятствия, а как бы обтекают их, иногда при этом расходятся, а затем вновь сливаются (они очень хорошо заметны на карте планеты). Некоторые особенности рельефа говорят о том, что русла рек во время постепенного поднятия поверхности смещались и продолжали течь в удобном для них направлении.

Ещё одним интересным фактом, свидетельствующим о наличии воды в атмосфере, являются густые облака, появление которых связывают с тем, что неровный рельеф планеты направляет воздушные массы вверх, где они остывают, а находящийся в них водяной пар конденсируется в ледяные кристаллы.

Появляются облака над каньонами Маринера на высоте около 50 км, когда Марс находится в точке перигелия. Движущиеся с востока воздушные потоки растягивают облака на несколько сотен километров, в то же время ширина их составляет несколько десятков.

Тёмные и светлые участки

Несмотря на отсутствие морей и океанов, закреплённые за светлыми и темными участками названия остались. Если посмотреть на карту, можно заметить, что моря по большей части находятся в южном полушарии, они хорошо просматриваются и неплохо изучены.

А вот что являют собой затемнённые участки на карте Марса – эта загадка не разгадана до сих пор. До появления космических аппаратов, считалось, что темные участки покрывает растительность. Сейчас стало очевидно, что в местах, где находятся тёмные полосы и пятна, поверхность состоит из холмов, гор, кратеров, со столкновениями которых воздушные массы, выдувают пыль. Поэтому изменение размеров и форм пятен связано с движением пыли, обладающей светлым или тёмным светом.

Грунт

Ещё одним свидетельством того, что в прежние времена жизнь на Марсе существовала, по мнению многих учёных, является грунт планеты, большая часть которого состоит из кремнезёма (25%), который благодаря содержанию находящимся в нём железа придает грунту красноватый оттенок. В почве планеты содержится немало кальция, магния, серы, натрия, алюминия. Соотношение кислотности почвы и некоторые другие её характеристики настолько близки к земным, что на них вполне могли бы прижиться растения, следовательно, теоретически жизнь в таком грунте вполне может существовать.

В почве было обнаружено наличие водяного льда (факты эти впоследствии были подтверждены не раз). Окончательно загадка была разгадана в 2008, когда один из зондов, пребывая на северном полюсе, смог извлечь из почвы воду. Через пять лет была обнародована информация о том, что количество воды в поверхностных слоях грунта Марса составляет около 2%.

Климат

Красная планета вращается вокруг своей оси под углом 25,29 градуса. Благодаря этому солнечные сутки здесь составляют 24 ч. 39 мин. 35 сек., тогда как год на планете бога Марса из-за вытянутости орбиты длится 686,9 дней.
Четвёртая по порядку планета Солнечной системы имеет времена года. Правда, летняя погода в северном полушарии холодная: лето начинается тогда, когда планета максимально удалена от звезды. Зато на юге оно жаркое и короткое: в это время Марс максимально близко приближается к звезде.

Для Марса характерно наличие холодной погоды. Средние температурные показатели планеты составляют −50 °C: зимой температура на полюсе составляет −153°C, тогда как на экваторе летом – немногим более +22 °C.

Немаловажную роль в распределении температуры на Марсе играют многочисленные пылевые бури, начинающиеся после таяния льдов. В это время атмосферное давление быстро повышается, в результате чего большие массы газа начинают двигаться к соседнему полушарию на скорости от 10 до 100 м/с. При этом с поверхности поднимается огромное количество пыли, что полностью скрывает рельеф (не просматривается даже вулкан Олимп).

Атмосфера

Толщина атмосферного слоя планеты составляет 110 км, и почти на 96% он состоит из углекислого газа (кислорода лишь 0,13%, азота – несколько больше: 2,7%) и очень разряжена: давление атмосферы красной планеты в 160 раз меньше, чем у Земли, при этом из-за большого перепада высот оно сильно колеблется.

Интересно, что зимой около 20-30% всей атмосферы планеты сосредотачивается и примерзает к полюсам, а во время таяния льда возвращается в атмосферу, минуя жидкое состояние.

Поверхность Марса очень плохо защищена от вторжения извне небесных объектов и волн. По одной из гипотез, после столкновения на раннем этапе своего существования с крупным объектом удар был такой силы, что вращение ядра приостановилось, а планета потеряла большую часть атмосферы и магнитного поля, которые являлись щитом, защищая её от вторжения небесных тел и солнечного ветра, что несёт с собой радиацию.

Поэтому, когда Солнце показывается или уходит за горизонт, небо Марса красновато-розового цвета, а возле солнечного диска заметен переход от голубого к фиолетовому. Днём небосвод окрашивается в желто-оранжевый цвет, который придаёт ему летающая в разряженной атмосфере красноватая пыль планеты.

В ночную пору самым ярким объектом на небосводе Марса является Венера, за ней – Юпитер со спутниками, на третьем месте – Земля (поскольку наша планета расположена ближе к Солнцу, для Марса она является внутренней, поэтому видна только утром или вечером).

Существует ли жизнь на Марсе

Вопрос о существовании жизни на красной планете стал особо популярен после публикации романа Уэльса «Война миров», по сюжету которого наша планета оказалась захвачена гуманоидами, и землянам лишь чудом удалось выжить. С тех пор тайны планеты, расположенной между Землёй и Юпитером, интригуют вот уже не одно поколение, а описанием Марса и его спутниками интересуется всё больше людей.

Если смотреть на карту Солнечной системы, становится очевидно, что Марс находится от нас на небольшом расстоянии, следовательно, если жизнь могла возникнуть на Земле, то она вполне могла бы появиться и на Марсе.

Интригу подогревают и учёные, которые сообщают о наличии воды на планете земной группы, а также подходящих для развития жизни условий в составе грунта. Кроме того, в интернете и специализированных журналах нередко публикуют снимки, на которых камни, тени и другие изображённые на них предметы сравнивают со зданиями, памятниками и даже остатками хорошо сохранившихся представителей местной флоры и фауны, стремясь доказать существование жизни на этой планеты и разгадать все тайны Марса.

Мерцающей в дни противостояния зловещим кроваво-красным цветом и вызывающей первобытный мистический страх загадочной и таинственной звезде, которую древние римляне нарекли в честь бога войны Марсом (у греков Арес), вряд ли пристало бы женское имя. Греки еще называли ее Фаэтоном за "лучезарный и блистающий" облик, которым поверхность Марса обязана ярким цветом и "лунным" рельефом с вулканическими кратерами, вмятинами от ударов гигантских метеоритов, долинами и пустынями.

Орбитальные характеристики

Эксцентриситет эллиптической орбиты Марса составляет 0,0934, обуславливая, таким образом, различие максимального (249 млн км) и минимального (207 млн км) расстояний до Солнца, из-за чего количество поступающей на планету солнечной энергии изменяется в пределах 20-30%.

Скорость движения по орбите в среднем составляет 24,13 км/с. Марс полностью огибает Солнце за 686,98 земных суток, что превышает земной период в два раза, а вокруг собственной оси оборачивается почти так же, как и Земля (за 24 ч 37 мин). Угол наклона орбиты к плоскости эклиптики по разным оценкам определяется от 1,51° до 1,85°, а наклонение орбиты к экватору составляет 1,093°. Относительно экватора Солнца орбита Марса наклонена под углом 5,65° (а Земля - около 7°). Значительный наклон экватора планеты к плоскости орбиты (25,2°) приводит к существенным сезонным изменениям климата.

Физические параметры планеты

Марс среди планет Солнечной системы по размерам стоит на седьмом месте, а по удаленности от Солнца занимает четвертую позицию. Объём планеты составляет 1.638×1011 км³, а вес 0,105-0,108 (6,44*1023 кг), уступая ей в плотности около 30% (3,95 г/см 3). Ускорение свободного падения в области экватора Марса определяют в пределах от 3,711 до 3,76 м/с². Площадь поверхности оценивается в 144 800 000 км². Атмосферное давление колеблется в пределах 0.7—0.9 кПа. Скорость, необходимая для преодоления гравитации (вторая космическая) - 5 072 м/с. В южном полушарии поверхность Марса по среднему уровню на 3-4 км выше, чем в северном.

Климатические условия

Общая масса атмосферы Марса составляет около 2,5*1016 кг, но в течение года она сильно изменяется в связи с таянием или "намерзанием" содержащих полярных шапок. Среднее давление на уровне поверхности (около 6,1 мбар) почти в 160 раз меньше, чем вблизи поверхности нашей планеты, но в глубоких впадинах достигает 10 мбар. По разным источникам сезонные перепады давления колеблются от 4.0 до 10 мбар.

На 95,32 % атмосфера Марса состоит из углекислого газа, примерно 4% приходится на долю аргона и азота, а кислорода вместе с водяным паром меньше 0,2 %.

Сильноразреженная атмосфера не может долго удерживать тепло. Несмотря на "горячий цвет", которым выделяется среди других планета Марс, температура на поверхности опускается зимой до -160°C на полюсе, а на экваторе летом, в дневное время поверхность может прогреться лишь до +30°C.

Климат носит сезонный характер, как и на Земле, но вытянутость орбиты Марса приводит к существенным различиям в продолжительности и температурном режиме времен года. Прохладные весна и лето северного полушария в совокупности длятся существенно больше половины марсианского года (371 марс. сутки), а зима с осенью коротки и умеренны. Южное лето жаркое и короткое, а зима холодная и длинная.

Сезонные ярче всего проявляются в поведении полярных шапок, сложенных льдом с примесью тонкодисперсных, пылевидных частиц горных пород. Фронт северной полярной шапки может удаляться от полюса почти на треть расстояния до экватора, а граница южной шапки доходит до половины этой дистанции.

Термометром, расположенным точно в фокусе телескопа-рефлектора, нацеленного на Марс, температура на поверхности планеты была определена уже в начале 20-х годов прошлого столетия. Первые измерения (до 1924 г.) показали значения от -13 до -28° С, а в 1976 году нижний и верхний пределы температуры были уточнены высадившимся на Марс космическим аппаратом "Викинг".

Марсианские пыльные бури

"Разоблачение" пылевых бурь, их масштабов и поведения позволило раскрыть тайну, которую долгое время хранил Марс. Поверхность планеты загадочно изменяет цвет, с глубокой древности завораживая наблюдателей. Причиной "хамелеонства" оказались пылевые бури.

Резкие перепады температур Красной планеты становятся причиной разгула неистовых ветров, скорость которых достигает 100 м/с, а низкая сила тяжести, несмотря на разреженность воздуха, позволяет ветрам поднимать огромные массы пыли на высоту более 10 км.

Зарождению пылевых штормов также способствует резкое повышение атмосферного давления, вызываемого испарением замерзшей углекислоты зимних полярных шапок.

Как показывают снимки поверхности Марса, пространственно тяготеют к полярным шапкам и могут охватывать колоссальные площади, продолжаясь до 100 суток.

Еще одной пыльной достопримечательностью, которой Марс обязан аномальным перепадам температуры, являются смерчи, которые, в отличие от земных "коллег", разгуливают не только по пустынным областям, но и хозяйничают на склонах кратеров вулканов и ударных воронок, понимаясь вверх до 8 км. Их следами оказались гигантские ветвисто-полосчатые рисунки, которые долгое время оставались загадочными.

Пыльные бури и смерчи возникают главным образом во время великих противостояний, когда в южном полушарии лето приходится на период прохождения Марса через ближайшую к Солнцу точку орбиты планеты (перигелий).

Очень урожайными на смерчи оказались снимки поверхности Марса, сделанные космическим аппаратом Mars Global Surveyor, который на орбите планеты находится с 1997 года.

Одни смерчи оставляют следы, сметая или засасывая рыхлый поверхностный слой тонкодисперсных частиц грунта, другие не оставляют даже "отпечатков пальцев", третьи, неистовствуя, рисуют замысловатые фигуры, за что их нарекли пылевыми дьяволами. Вихри работают, как правило, в одиночку, но и от групповых "представлений" не отказываются.

Особенности рельефа

Наверное, всем, кто, вооружившись мощным телескопом, впервые взглянул на Марс, поверхность планеты сразу напомнила лунный ландшафт, и во многих областях это действительно так, но все-таки геоморфология Марса своеобразна и неповторима.

Региональные особенности рельефа планеты обусловлены асимметрией ее поверхности. Преобладающие равнинные поверхности северного полушария ниже условно нулевого уровня на 2-3 км, а в южном полушарии осложненная кратерами, долинами, каньонами, впадинами и холмами поверхность на 3-4 км выше базового уровня. Переходная зона между двумя полушариями шириной 100-500 км морфологически выражена сильно эродированным гигантским уступом высотой почти 2 км, охватывающим почти 2/3 планеты по окружности и трассируемым системой разломов.

Преобладающие характеризующие поверхность Марса, представлены испещренными кратерами различного генезиса, возвышенностями и впадинами, ударными структурами круговых депрессий (многокольцевые бассейны), линейно вытянутыми возвышенностями (грядами) и крутосклонными котловинами неправильной формы.

Широко распространены плосковершинные поднятия с обрывистыми краями (столовые горы), обширные плоские кратеры (щитовые вулканы) с эродированными склонами, извилистые долины с притоками и рукавами, выровненные возвышенности (плато) и области беспорядочно перемежающихся каньонообразных долин (лабиринты).

Характерными для Марса являются и провальные депрессии с хаотическим и бесформенным рельефом, протяженные, сложно построенные ступени (сбросы), серии субпараллельных гряд и борозд, а также обширные равнины вполне "земного" облика.

Кольцевые кратерные бассейны и крупные (более 15 км в поперечнике) кратеры являются определяющими морфологическими структурами для большей части южного полушария.

Самые высокие регионы планеты с именами Фарсида и Элизий находятся в северном полушарии и представляют огромные вулканические нагорья. Плато Фарсида, возвышаясь над равнинным окружением почти на 6 км, протягивается по долготе на 4000 км и на 3000 км простирается по широте. На плато расположены 4 гигантских вулкана высотой от 6,8 км (гора Альба) до 21,2 км (г. Олимп, диаметр 540 км). Вершины гор (вулканов) Павлина/Павонис (Pavonis), Аскрийская (Ascraeus) и Арсия (Arsia) находятся на высоте 14, 18 и 19 км соответственно. Гора Альба стоит особняком к северо-западу от строгого ряда остальных вулканов и представляет собой щитовую вулканическую структуру диаметром около 1500 км. Вулкан Олимп (Olympus) - самая высокая гора не только на Марсе, но и во всей Солнечной системе.

С востока и запада к провинции Фарсида примыкают две обширные меридиональные низменности. Отметки поверхности западной равнины с именем Амазония близки к нулевому уровню планеты, а самые низкие участки восточной депрессии (равнина Хриса) ниже нулевого уровня на 2-3 км.

В экваториальной области Марса расположено второе по величине вулканическое нагорье Элизий размером около 1500 км в поперечнике. Плато воздымается над основанием на 4-5 км и несет на себе три вулкана (собственно гора Элизий, купол Альбор и гора Гекаты). Самая высокая гора Элизий выросла до 14 км.

К востоку от плато Фарсида в приэкваториальной области протянулась гигантская по масштабам Марса (почти на 5 км) рифтообразная система долин (каньонов) Маринер, превышающая по длине один из крупнейших на земле почти в 10 раз, и в 7 раз шире и глубже. Ширина долин в среднем составляет 100 км, а почти отвесные уступы их бортов достигают высоты 2 км. Линейность структур указывает на их тектоническое происхождение.

В пределах возвышенностей южного полушария, где поверхность Марса просто усеяна кратерами, расположены самые крупные на планете кругообразные ударные депрессии с именами Аргир (около 1500 км) и Эллада (2300 км).

Равнина Эллада глубже всех впадин планеты (почти 7000 м ниже среднего уровня), а превышение равнины Аргир по отношению к уровню окружающей возвышенности составляет 5,2 км. Аналогичная округлая низменность, равнина Исиды (1100 км в поперечнике), расположена в приэкваториальной области восточного полушария планеты и на севере примыкает к равнине Элизий.

На Марсе известно еще около 40 подобных многокольцевых бассейнов, но размером поменьше.

Всеверном полушарии расположена самая крупная на планете низменность (Северная равнина), окаймляющая полярную область. Отметки равнины находятся ниже нулевого уровня поверхности планеты.

Эоловые ландшафты

Трудно было бы в нескольких словах охарактеризовать поверхность Земли, имея в виду планету в целом, а вот получить представление о том, какая поверхность у Марса, можно, если просто назвать ее безжизненной и сухой, красновато-бурой, каменисто-песчаной пустыней, потому что расчлененный рельеф планеты сглажен рыхлыми наносными отложениями.

Эоловые ландшафты, сложенные песчано-тонкоалевритовым с пылью материалом и сформированные в результате ветровой деятельности, покрывают практически всю планету. Это обычные (как на земле) барханы (поперечные, продольные и диагональные) размером от первых сотен метров до 10 км, а также слоистые эолово-гляциальные отложения полярных шапок. Особый рельеф, "созданный Эолом", приурочен к замкнутым структурам - днищам крупных каньонов и кратеров.

Морфологическая деятельность ветра, определяющая своеобразные особенности поверхности Марса, проявилась и в интенсивной эрозии (дефляции), которая привела к образованию характерных, "гравированных" поверхностей с ячеистыми и линейными структурами.

Слоистые эолово-гляциальные образования, сложенные смешанным с осадками льдом, покрывают полярные шапки планеты. Их мощность оценивается в несколько км.

Геологическая характеристика поверхности

По одной из существующих гипотез современного состава и геологического строения Марса сначала из первичного вещества планеты выплавилось внутреннее ядро небольшого размера, состоящее главным образом из железа, никеля и серы. Затем вокруг ядра образовалась однородная по составу литосфера мощностью вместе с корой порядка 1000 км, в которой, вероятно, и сегодня продолжается активная вулканическая деятельность с выбросом на поверхность все новых порций магмы. Толщину марсианской коры оценивают в 50-100 км.

С тех пор как человек стал заглядываться на самые яркие звезды, ученых, как и всех неравнодушных к вселенским соседям людей, среди прочих загадок, прежде всего интересовало, какая поверхность у Марса.

Почти вся планета покрыта слоем буровато-желтовато-красной пыли с примесью тонкоалевритового и песчаного материала. Основными компонентами рыхлого грунта являются силикаты с большой примесью оксидов железа, придающих поверхности красноватый оттенок.

По результатам многочисленных исследований, выполненных космическими аппаратами, колебания элементного состава рыхлых отложений поверхностного слоя планеты не столь значительны, чтобы предположить большое разнообразие минерального состава горных пород, слагающих марсианскую кору.

Установленные в почве средние содержания кремния (21%), железа (12,7%), магния (5%), кальция (4%), алюминия (3%), серы (3,1%), а также калия и хлора (<1%) указывали на то, что основу рыхлых отложений поверхности составляют продукты разрушения изверженных и вулканогенных пород основного состава, близких к базальтам земли. Поначалу ученые усомнились в существенной дифференцированности каменной оболочки планеты по минеральному составу, однако проведенные в рамках проекта Mars Exploration Rover (США) исследования Марса привели к сенсационному открытию аналогов земных андезитов (пород среднего состава).

Это открытие, подтвержденное позже многочисленными находками аналогичных пород, позволило судить о том, что Марс, как и Земля, может обладать дифференцированной корой, чему свидетельствую существенные содержания алюминия, кремния и калия.

На основании огромного числа снимков, выполненных космическими аппаратами и позволившими судить, из чего состоит поверхность Марса, помимо изверженных и вулканогенных пород, на планете очевидно присутствие вулканогенно-осадочных пород и осадочных отложений, которые узнаются по характерной плитчатой отдельности и слоистости фрагментов обнажений.

Характер слоистости пород может свидетельствовать об их образовании в морях и озерах. Области осадочных пород зафиксированы во многих местах планеты и чаще всего они встречаются в обширных кратерах.

Ученые не исключают и "сухое" образование осадков их марсианской пыли с дальнейшей их литификацией (окаменением).

Мерзлотные образования

Особое место в морфологии поверхности Марса занимают мерзлотные образования, большинство из которых проявились на разных этапах геологической истории планеты в результате тектонических подвижек и влияния экзогенных факторов.

На основании изучения большого количества космических снимков ученые единодушно пришли к выводу, что в формировании облика Марса наряду с вулканической активностью значительная роль принадлежит воде. Извержения вулканов приводили к растапливанию ледяного покрова, что, в свою очередь, служило развитию водной эрозии, следы которой видны и сегодня.

О том, что мерзлота на Марсе сформировалась уже на самых ранних этапах геологической истории планеты, свидетельствуют не только полярные шапки, но и специфические формы рельефа, сходные с ландшафтом в зонах вечной мерзлоты на Земле.

Вихреобразные образования, каковыми выглядят на космических снимках слоистые отложения в полярных областях планеты, вблизи представляют собой систему террас, уступов и депрессий, образующих самые разнообразные формы.

Отложения полярных шапок мощностью в несколько километров состоят из слоев углекислотного и водного льда, смешанного с илистым и тонкоалевритовым материалом.

С процессом разрушения криогенных толщ связаны провально-просадочные формы рельефа, характерные для экваториальной зоны Марса.

Вода на Марсе

На большей части поверхности Марса вода не может существовать в жидком состоянии из-за низкого давления, но в некоторых районных суммарной площадью около 30 % площади планеты специалисты НАСА допускают наличие жидкой воды.

Достоверно установленные в настоящее время запасы воды на Красной планете сосредоточены главным образом в приповерхностном слое вечной мерзлоты (криосфере) мощностью до многих сотен метров.

Ученые не исключают существование жидкой воды и под толщами полярных шапок. Исходя из расчетного объема криолитосферы Марса, запасы воды (льда) оцениваются примерно в 77 млн км³, а если учесть вероятный объем оттаявших пород, эта цифра может уменьшиться до 54 млн км³.

Кроме того, существует мнение, что под криолитосферой могут находиться пласты с колоссальными запасами соленых вод.

Множество фактов говорит о наличии воды на поверхности планеты в прошлом. Главными свидетелями выступают минералы, образование которых подразумевает участие воды. В первую очередь это гематит, глинистые минералы и сульфаты.

Марсианские облака

Общее количество воды в атмосфере "иссушенной" планеты более чем в 100 млн раз меньше, чем на Земле, и тем не менее поверхность Марса бывает покрыта пусть редкими и невзрачными, но настоящими и даже голубоватыми облаками, правда, состоящими из ледяной пыли. Облачность формируется в широком диапазоне высот от 10 до 100 км и сосредотачивается преимущественно в редко поднимаясь выше 30 км.

Ледяные туманы и облака распространены и вблизи полярных шапок зимой (полярная мгла), но здесь они могут "опускаться" ниже 10 км.

Облака могу окрашиваться в бледный розоватый цвет, когда ледяные частички смешиваются с пылью, поднятой с поверхности.

Зафиксированы облака самых разнообразных форм, в том числе волнистые, полосатые и перистые.

Марсианский пейзаж с высоты человеческого роста

Впервые увидеть,как выглядит поверхность Марса с высоты рослого человека (2,1 м) позволила вооруженная камерой "рука" марсохода curiosity в 2012 году. Перед изумленным взглядом робота предстала "песчаная", щебнисто-гравелистая равнина, усеянная мелкими булыжниками, с редкими плоскими обнажениями, возможно, коренных, вулканических пород.

Унылую и однообразную картину по одну сторону оживляла холмистая гряда кромки кратера Гейла, а по другую - пологосклонная громада горы Шарпа высотой 5,5 км, которая и являлась объектом охоты космического аппарата.

Намечая маршрут следования по днищу кратера, авторы проекта, видимо, и не подозревали, что поверхность Марса, снятая марсоходом Curiosity, будет столь разнообразной и неоднородной, вопреки ожиданию увидеть только унылую и монотонную пустыню.

На пути следования к горе Шарп роботу пришлось преодолевать трещиноватые, плитчатые плоские поверхности, пологие ступенчатые склоны вулканогенно-осадочных (судя по слоистой текстуре на сколах) пород, а также глыбовые развалы темных голубоватых вулканитов с ячеистой поверхностью.

Аппарат по ходу обстреливал "указанные сверху" цели (булыжники) лазерными импульсами и бурил маленькие скважины (до 7 см в глубину) для изучения вещественного состава образцов. Анализ полученного материала, помимо содержаний породообразующих элементов, характерных для пород основного состава (базальтов), показал наличие соединений серы, азота, углерода, хлора, метана, водорода и фосфора, то есть "компонентов жизни".

Кроме того, были найдены образованные в присутствии воды с нейтральным показателем кислотности и небольшой концентрацией солей.

На основании этих сведений в совокупности с ранее полученной информацией ученые склонились к выводу, что миллиарды лет назад на поверхности Марса была жидкая вода, а плотность атмосферы значительно выше современной.

Утренняя звезда Марса

С тех пор как в мае 2003 г. мир облетел снимок голубого полумесяца Земли, сделанный космическим аппаратом Mars Global Surveyor с орбиты Красной планеты на расстояния 139 млн км, многим представляется, что именно так и выглядит Земля с поверхности Марса.

Но на самом деле, наша планета смотрится оттуда приблизительно так, как мы видим Венеру в утренние и вечерние часы, только светящаяся в буроватой черноте марсианского неба одинокая (если не считать слабо различимую Луну) маленькая точка немного ярче Венеры.

Первый снимок Земли с поверхности был выполнен в предрассветный час с борта марсохода Spirit в марте 2004 года, а космическому аппарату Curiosity Земля "под руку с Луной" позировала в 2012 г. и получилась еще "краше", чем в первый раз.

– четвёртая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы. Её название происходит от имени бога войны, что, вероятно, объясняется ассоциацией с красным цветом планеты. Марс можно увидеть невооруженным глазом. Данные, полученные в результате исследовательской деятельности межпланетных автоматических станций, позволили сделать выводы о существующем сходстве этой планеты с Землёй. Техническая посадка на Марс была осуществлена относительно недавно.

Можно отметить сходство лунной и марсианской поверхности, хотя морфология ландшафта последней более сложная: имеются в большом количестве кратеры, равнины, каньоны и вулканы.

Следует отметить наличие воды (особенно в районах полюсов) в подповерхностных слоях грунта. Это явление носит название пермафрост.
Так же как и на Земле, из-за наклона оси вращения на Марсе происходит смена сезонов с изменением температуры поверхности планеты. Средняя температура – 40°С, летом до -14°С, зимой до – 120°С.

Для геологической структуры Марса не характерны тектонические плиты. Охлаждение и последующее увеличение толщины коры не способствовали образованию тектонических плит. Другими словами, Марс представляет собой единую плиту с эндогенными, т.е. “внутренними” (например, выступы лавообразных пород в мантии, вулканы), и экзогенными характеристиками (удары метеоритов, повредившие кору).

Между двумя полушариями планеты существует значительная разница: в северном преобладают гладкие равнины и отмечается умеренное число кратеров, в южном полушарии кратеров в 5 раз больше. Объяснить эти различия можно более древним происхождением южного полушария – примерно 3,8 миллиарда лет назад, в это время происходила активная метеоритная бомбардировка в Солнечной системе.

Между обоими полушариями простирается поверхность со своеобразной морфологией ландшафта, её название – Тарсис. На этой территории есть вулканические образования, горы Арсиа, Павонис, Аскреус, Олимпус, а также Долины Маринерис и целая система каньонов.

Русла рек

На поверхности Марса просматриваются образования, похожие на русла рек на Земле. Ширина некоторых из них достигает 200 км.

Так называемые русла подразделяются на два вида: первый представляет собой небольшие, извилистые образования с разветвлениями “рек”. Второй представляет как глубокое русло, причём размеры его одинаковы на всём протяжении.

Существуют две гипотезы о происхождении этого феномена. Согласно первой, речь идёт о существовании различных рек на поверхности планеты при умеренном климате. Согласно второй гипотезе, эти русла представляют собой остаточное явление после резкого и внезапного образования водяных потоков в результате разлома коры. В качестве подтверждения этой теории приводятся Долины Маринерис протяжённостью более 5000 км, изрезанные руслами потоков воды, появившихся, судя по всему, внезапно.

Океаны

Несмотря на существующий в настоящее время сухой и холодный климат Марса, имеются подтверждения разрушительной деятельности воды и льда на планете. Русла несуществующих рек, равнины, покрытые льдом, пермафрост и ледяные шапки – всё это свидетельствует о том, что в какой – то период геологической истории Марса климат был умеренный, и, соответственно, на поверхности планеты была вода.

Для первых геологических эр были характерны ударные метеоритные бомбардировки и частые извержения вулканов. Именно в этот период наблюдается разрушение, эрозия кратеров под воздействием воды, в это же время формируется русла рек. Наличие воды, необходимой для эрозивных явлений, не может быть следствием только плавки и сбора воды в пермафросте.

Вероятно существование на каком-то этапе и гидродинамического цикла, для которого характерно наличие в атмосфере водяного пара. Просматриваемые русла рек свидетельствуют о том, что когда то климат был умеренный. В связи с этим можно высказать предположение о существовании в далёком прошлом океанов с обычным круговоротом воды – имеется в виду испарение воды, её конденсация в облаках и дальнейшее извержение на поверхность. Завершение этого цикла и последующая адсорбация воды пористыми породами могут быть связанны с небольшой массой планеты, она не могла удерживать газы, входящие в состав атмосферы.

После первых этапов эволюции планеты с характерным умеренным климатом наступают другие времена. Именно в этот период формируется океан на поверхности планеты. Таким образом можно объяснить происхождение Долин Маринерис, водных каналов и других трещин, существующих на поверхности Тарсис. Образование океана на поверхности Марса можно аргументировать разломом пермафроста в результате вулканической деятельности. Каньоны также расположены вблизи от структур вулканического происхождения.

Наличие воды вызывает изменения в атмосфере – в неё поступают водяной пар и углекислый газ с поверхности. Парниковый эффект прогрессирует, в результате повышается температура, из-за чего происходит таяние полярных шапок планеты. Как следствие этих явлений – начинается впитывание воды, медленное и продолжительное по времени, пористой поверхностью планеты. Далее события развиваются следующим образом – повышается отражательная способность (из-за льда, которая покрывает поверхность) планеты, понижается её температура. Цикл завершается. Вода впитывается поверхностью Марса.

Со временем внутренняя температура планеты понижается, вулканическая деятельность затухает. Климат стабилизируется.

Атмосфера

Благодаря исследованиям, проводившимся при помощи межпланетных автоматических станций, был установлен состав атмосферы Марса – она состоит из 96% углекислого газа, 2,7% азота и 1,6% аргона. Кислород составляет только 0,13%, а водяной пар – 0,03%. Давление на поверхности низкое, оно составляет шесть тысячных от земного давления. Предположим, что астронавт совершает посадку на Марс. Что он увидит? Красноватое из-за пылинок, переносимых ветром, небо. Из-за низкой плотности солнечные лучи не обогревают планету, между потоками воздуха существует значительная разница в температуре. Марсианские облака состоят из воды и углекислого газа, внешне они похожи на наши перистые облака. Марсианские облака в основном повторяют рельефные очертания планеты.

марс планета спутник полет

На первый взгляд поверхность Марса напоминает лунную. Однако на самом деле рельеф отличается бульшим разнообразием. На протяжении долгой геологической истории Марса его поверхность изменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокие шрамы на лице бога оставили метеориты, ветер, вода и льды.

Поверхность планеты состоит как из двух контрастных частей: древних высокогорий, покрывающих южное полушарие, и более молодых равнин, сосредоточены в северных широтах. Кроме того, выделяются 2 крупных вулканических района - Элизиум и Фарсида. Разница высот между горными и равнинными областями достигает 6 км.

Высокогорная часть сохранила следы активной метеоритной бомбардировки, происходившей около 4 млрд. лет назад. Метеоритные кратеры покрывают 2/3 поверхности планеты. На старых высокогорьях их почти столько же, сколько на Луне. Но многие марсианские кратеры из-за выветривания успели "потерять форму". Некоторые из них, по всей видимости, когда-то были размыты потоками воды.

Облик северного полушария определила вулканическая деятельность. Некоторые из равнин сплошь покрыты древними извержёнными породами. Потоки жидкой лавы растекались по поверхности, застывали, по ним текли новые потоки. Эти окаменевшие "реки" сосредоточены вокруг крупных вулканов. На окончаниях лавовых языков наблюдаются структуры, похожие на земные осадочные породы. Вероятно, когда раскаленные изверженные массы растапливали слои подземного льда, на поверхности Марса образовывались достаточно обширные водоемы, которые постепенно высыхали. Взаимодействие лавы и подземного льда привело также к появлению многочисленных борозд и трещин. На далеких от вулканов низменных областях северного полушария простираются песчаные дюны. Особенно много их у северной полярной шапки.

Ученые считают, что поверхностные воды хранятся в виде захороненных в грунте ледяных глыб, особенно в полярных областях. Полярные шапки Марса многослойны. Нижний, основной слой толщиной в несколько километров образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период. Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счет верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого "сухого льда". Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.

В конце XIX века итальянские астрономы А. Секки и Дж. Скиапарелли сообщили, что неоднократно видели тонкие длинные темные линии, напоминающие сеть каналов, как бы связывающих полярные и умеренные зоны планеты. Американский астроном П. Ловелл предположил, что каналы имеют искусственное происхождение. Однако не все астрономы разделяли это мнение. Дело в том, что эти линии находились на пределе разрешения. В таких случаях отдельные пятна зрительно объединяются в линии. На фотографиях поверхности Марса, полученных с помощью космических станций, видно множество долин и трещин, однако совместить их с каналами, показанными на картах Скиапарелли, не удалось.

Для поверхности Марса характерна глобальная асимметрия в распределении пониженных участков - равнин, составляющих 35% всей поверхности и возвышенных, покрытых множеством кратеров областей. Большая часть равнин расположена в северном полушарии. Граница между ними в ряде случаев представлена особым типом рельефа - столовыми горами, сложенными плосковершинными горками и хребтами.

Вблизи экватора Марса, в районе называемом Тарсис, расположены вулканы колоссальных размеров. Тарсис - название, которое астрономы дали возвышенности, имеющей 400 км в ширину и около 10 км в высоту.

На этом плато расположено четыре вулкана, каждый из которых просто гигант в сравнении с любым земным вулканом. Самый грандиозный вулкан Тарсиса, Гора Олимп, возвышается над окружающей местностью на 27 км. Около двух третей поверхности Марса представляет собой горную местность с большим количеством кратеров, возникших от ударов и окруженных обломками твердых пород. Вблизи вулканов Тарсиса змеится обширная система каньонов длинной около четверти экватора. Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 км. Самый крупный из них - гора Олимп, расположенный на западной окраине гор Фарсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру на вершине поперечником 60 км. Три вулкана: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия расположены на одной прямой на вершине гор Фарсида, высотой около 9 км. Сами вулканы возвышаются над Фарсидой еще на 17 км. Более 70 потухших вулканов найдено на Марсе, но они гораздо меньше и по занимаемой площади и по высоте.

Под поверхностью Марса в отдельных областях находится слой вечной мерзлоты толщиной в несколько километров. В таких районах на поверхности у кратеров видны необычные для планет земной группы застывшие флюидизированные потоки, по которым можно судить о наличии подповерхностного льда. За исключением равнин поверхность Марса сильно кратерирована. Кратеры, как правило, выглядят более разрушенными, чем на Меркурии или Луне. Следы ветровой эрозии можно видеть повсюду.

"Волна потемнения" участков поверхности, наблюдаемая со сменой сезонов, объясняется изменением направления ветров, постоянно дующих в направлении от одного полюса к другому. Ветер уносит верхний слой сыпучего материала - светлую пыль, обнажая участки более темных пород. В периоды, когда Марс проходит перигелий, нагрев поверхности и атмосферы усиливается и нарушается равновесие марсианской среды. Скорость ветра усиливается до 69 км в час, начинаются вихри и бури. Более миллиарда тонн пыли поднимается и удерживается во взвешенном состоянии, при этом резко меняется климатическая обстановка на всем марсианском шаре. Продолжительность пылевых бурь иногда достигает 50 - 100 суток.

Поверхность Марса является предметом интереса многих ученых, астрономов и обычных людей, не имеющих отношения к исследованиям. Интерес общества понятен, так как Марс - один из ближайших соседей Земли, 4-я планета от Солнца. Извечный вопрос: "Есть ли жизнь на Марсе?" до сих пор актуален, исследования поверхности и атмосферы планеты продолжаются. Загадочная планета скрывает на своей поверхности много интересных фактов о поверхности Марса , доступного для понимания человечества.

1. Согласно исследованиям грунта и количества кратеров, возраст поверхности планеты достигает значения 4 млрд. лет . Причем южное полушарие образовалось раньше, чем северное, о чем свидетельствует различный характер почвы.
2. Марс - планета, подобная Земле . Твердая поверхность постоянно меняется под действием таких факторов, как контакт с космическими телами, перемещение земной коры, налеты пылевых бурь и извержение вулканов.
3. Отсутствует участок стратосферы, наиболее обогащенного озоном . На планете нет озонового слоя, что способствует проникновению больших доз радиации при восходе Солнца.
4. Необычную окраску планете придают оксиды железа, которые присутствуют в грунте в большом количестве .
5. Поверхность планеты состоит из темных и светлых участков, которые носят названия морей и материков соответственно . Несмотря на постоянное воздействие пылевых бурь, темные пятна остаются неизменными. Их характер изучается, мнения ученых разделились. Одни считают, что темный цвет соответствует наличию густой растительности, другие придерживаются мнения, что цвет пятна зависит от характера рельефа и степени осаждения пыли.
6. Различная поверхность на южном и северном полушарии . Южная часть расположена выше среднего уровня, и напоминает рельеф Луны из-за часто встречающихся кратеров. Северное полушарие представляет собой равнины, с редко расположенными углублениями. Ровный характер поверхности мог образоваться вследствие разрушения грунта водой и ветром. Некоторые ученые объясняют столь различный асимметричный рельеф полушарий схождением литосферных плит, наподобие случившегося с Пангеей. Еще одна версия предполагает соударение Марса с телом, размеры которого аналогичны величине Плутона.
7. На поверхности Марса встречаются самые разнообразные кратеры, отличающиеся размерами и формой . Некоторые углубления являются характерными только для Марса. Кратеры с валом являются следствием течения жидких масс, а возвышенные углубления появились на местах, огражденных от действия ветров.

   7
   

8. На планете расположены 2 области, на которых располагаются вулканы . Фарсида и Элизиум – участки, на которых были замечены самые активные процессы.
9. Поверхность планеты хранит на своих просторах каньон "Долина Маринера", превышающий в размерах американский Большой Каньон, и гору Олимп . Гора превосходит в размерах Эверест, является самой высокой горой Солнечной системы.

   9
   

10. Поверхность Марса хранит свидетельства того, что в давние времена территория была испещрена реками . Доказательствами служат высохшие русла, внешний вид камней, наличие особых пород, которые образовываются только под действием воды.
11. Поверхность планеты скрывает под собой водные ресурсы, которые увеличиваются с течением времени . Ученые обнаружили поток тепловых частиц, который может свидетельствовать о том, что в грунте есть вода.
12. На территории Марса встречается субстанция, состоящая из пыли и льда, насчитывающая несколько миллионов лет . Ледяные вещества сохраняют свой изначальный вид, не тая под действием ультрафиолетовых лучей. С каждым годом количество подобных структур увеличивается. Ученые изучили состав нового вещества, дали ему название сухой лед.
13. Состав почвы планеты близок к земному грунту . Ученые провели ряд исследований, вследствие которых было установлено, что, с точки зрения теории, на Марсе можно выращивать растения. Однако не только почва влияет на процесс роста живых организмов. Преимущественно холодный климат, частые песчаные бури, и прочие негативные моменты препятствуют благоприятному выращиванию.
14. На возвышенности Фарсида находятся специфические колодцы, с глубиной около 200 м . Специалисты считают, что возникновение углублений связано с действием вулканов.
15. Состав атмосферы и другие неблагоприятные составляющие позволяют судить о том, что сегодня жизнь на Красной планете исключена в том ракурсе, который знаком обществу . В задачи ученых входит исследование возможностей планеты для нормального жизнеобеспечения в будущем, а также изучение прошлого Марса.

Мы надеемся Вам понравилась подборка с картинками - Интересные факты о поверхности Марса (15 фото) онлайн хорошего качества. Оставьте пожалуйста ваше мнение в комментариях! Нам важно каждое мнение.