Дослідження Марса

1 листопада 1962 року до планети Аеліти взяла курс радянська автоматична міжпланетна станція “Марс-1”. Так почався новий етап досліджень Марса – космічний.

У червні 1965 американський космічний апарат “Марінер-4” передав на Землю перші 22 фотографії марсіанської поверхні, зроблені з близької відстані. Вчені з неприхованим інтересом чекали результатів цієї зйомки. І що ж? Багатьох спіткало тоді жорстоке розчарування. Марс виявився абсолютно не схожим на ту ідеалізовану планету, який малювалася вона людському уяві. Замість квітучих оазисів вони побачили на космічних фотографіях одноманітну пустельну рівнину, поцятковані численними кратерами. Поверхня Марса нагадувала місячний пейзаж.

Однак Марс – не просто “збільшена Місяць”. Йому притаманні і свої характерні риси, що відрізняють його від інших планет. Це стало зрозуміло після польоту в 1972 році “Маринер-9”, якому вдалося сфотографувати найрізноманітніші марсіанські пейзажі. Серед них є і справжні сюрпризи.

Навіть при самих відмінних атмосферних умовах в телескоп вдається розрізняти на Марсі плями, діаметр яких не менше 150 км. “Маринер” же зняв марсіанську поверхню з роздільною здатністю близько 1 км, а зображення окремих ділянок були отримані при вирішенні до 40-50 м. Завдяки цьому астрономи змогли вивчити багато деталей марсіанського рельєфу, змогли зрозуміти причини ряду явищ, які спостерігаються на Марсі, як, наприклад , дивовижні сезонні зміни. І якби на Марсі існувала цивілізація, подібна до нашої, то фотографічним шляхом вона була б уже неодмінно виявлена.

При огляді карти поверхні Марса відразу ж впадає в очі велика відмінність між північною і південною півкулями планети. Південна півкуля – це як би єдиний гігантський “материк”, а північне – єдиний “океан”. Його рівень у середньому на 4 км нижче рівня південного “материка”. І будь на Марсі, як на Землі, моря і океани, вода неодмінно заповнила б північну западину, а південне марсіанське плато височіла б над водною гладдю.

На материковій області Марса зосереджено більшість великих кратерів метеоритного походження. А ось на великій північній низині сліди стародавньої космічного бомбардування не збереглися. Вони були затоплені широким фронтом лавових потоків. Подібного роду асиметрія характерна для всіх планет земної групи.

У північній півкулі Марса переважають форми рельєфу, пов’язані з активними геологічними процесами. Тут, в області Фарсида, піднімаються чотири вулканічні гори. Але які гори! Найбільша і висока – Олімп. Діаметр основи цього вулкана 550 км, а його висота над навколишньою рівниною близько 27 км! Олімп зі своєю свитою – одне з головних чудес світу. Нічого рівного їм немає ні на Землі, ні на інших планетах Сонячної системи. Але чому гори-велетні утворилися на Марсі? Відповідь проста: там не відбувається горизонтальних, рухів кори, і тому вулкани змогли вирости до казкових розмірів. Всі вони вже заснули: космічні апарати не виявили виділень вулканічних газів з їх величезних кальдер.

На знімках “Маринер-9” в південному тропічному поясі Марса видно гігантський каньйон. Він отримав назву Долина Маринер. Цей каньйон тягнеться в широтному напрямку на 3600 км.

Долина Маринер є глобальним тектонічний розлом в марсіанській корі і за своєю структурою нагадує рифову зону на земній океанському ложі. Цікаво, що коли цей каньйон нанесли на карту Марса, то він збігся з одним з великих “каналів”. Однак більшість “каналів” не пов’язані з розломами і іншими утвореннями марсіанського рельєфу.

Поки астрономи спостерігали Марс в свої телескопи з Землі, він здавався їм на рідкість гладким шаром. Як же вони помилялися! Перепад висот між найвищими вершинами і найбільш глибокими марсіанськими западинами досягає 30 км (на Землі близько 20 км). Нерівності на Марсі виражені набагато сильніше, ніж на земній кулі.

Словом, “червона планета” пережила в минулому чимало бурхливих потрясінь. Її поверхня відрізняється різноманітністю форм природних ландшафтів і мозаїчністю будови.

В даний час Марс остигає. У нього утворилася товста літосфера, яку обволікає міцна кора. Тому сейсмічна активність планети зменшилася. Це підтверджується і результатами досліджень Марса американським спусковий апарат “Вікінг-2”. За кілька місяців безперервної роботи на Марсі його сейсмометр зареєстрував тільки один слабкий поштовх з неглибоким епіцентром. І то, як вважають вчені, він був викликаний не внутрішньої тектонікою, а падінням великого метеорита.

У Марса, мабуть, ще збереглося розплавлене ядро. Це підтверджується даними вимірів магнітного поля планети, виконаних радянськими станціями “Марс”. Його напруженість приблизно в 500 разів слабше земного магнітного поля.Коли в минулому столітті астрономи переконалися, що Місяць – неживий світ, вони переключили свою увагу на Марс. Адже, як свідчили спостереження, Марс мав атмосферу, і це дає надію, розглядалося як один із серйозних аргументів на користь населеності “червоної планети”.

Як відомо, для життя на будь-якій планеті необхідні кисень і вода в рідкому вигляді. А чи є вони в атмосфері Марса? Молекулярного кисню в ній менше, ніж в атмосфері Землі, приблизно в 16 тис. Разів, а водяної пари – в 1 тис. Разів. Але якщо кисень зберігається на постійному, хоча і дуже низькому рівні, то вміст атмосферної вологи схильне до сильних коливань за порами року. Марсіанським влітку над тане полярною шапкою вологість, наприклад, в 100 разів вище, ніж в зимову пору. Сильна насиченість атмосфери Марса (як і газової оболонки Венери) вуглекислим газом відбувається тому, що на планеті відсутні поглинають вуглекислоту середовища – великі водні простори і зелена рослинність.

Отже, атмосфера Марса виявилася абсолютно непридатною для життя. З одного боку, в ній гострий дефіцит кисню і вона занадто суха, з іншого – вона майже до межі насичена отруйним вуглекислим газом. Але є й інша, не менш важлива причина, по якій вона неприйнятна для земних організмів. Це її розрідженість.

На середньому рівні поверхні Марса, від якого на планеті ведеться відлік усіх висот і глибин, атмосферний тиск становить всього 6,1 міллібарах, або 4,6 мм ртутного стовпа, що в 165 разів менше тиску земної атмосфери на рівні моря. У нас на Землі таке низький тиск спостерігається в стратосфері на висоті близько 30 км.

Дуже розріджена атмосфера слабко захищає планету від несприятливих впливів космосу. Його вплив позначається насамперед на температурному режимі поверхні і нижніх шарів атмосфери: днем ​​відбувається помірне нагрівання, а вночі все сильно остигає. В екваторіальних областях Марса в післяполуденні години максимальна температура піднімається до +17 ° С, а до ранку (перед сходом Сонця) вона опускається до -103 ° С. Розмах коливань добових температур досягає 120 ° С.

Сама ж низька температура спостерігається на полюсах Марса. В районі південного полюса зими бувають особливо морозні. Планета в цей час віддалена від Сонця, тому температура південної полярної шапки опускається до -140-143 ° С!

Через сильну розрідженості атмосфери вода на Марсі в рідкому вигляді існувати не може. Але якщо рідкої води на планеті немає, там не буває дощових хмар, не випадають атмосферні опади і, природно, не буває їх стоку. Словом, на Марсі не відбувається дуже важливого для живої природи кругообігу води. Здійснюються тільки сезонні переходи водяної пари безпосередньо в лід і, навпаки, льоду – в пар. Тому погода на планеті визначається лише добовими і річними змінами температури і освітленості, а також силою і напрямком вітру. І якби не на Марсі пилова буря, там завжди ясно: Сонце світить на всіх широтах!

Ще при телескопічних спостереженнях Марса астрономи помітили, що пилові бурі найчастіше трапляються в періоди великих протистоянь, які збігаються з проходженням планети через перигелій. Тоді опромінення її поверхні сонячними променями посилюється, що викликає рясне танення південної полярної шапки. Вступаючи в пору марсіанського літа, полярна шапка викидає в атмосферу величезні маси вуглекислого газу. Це призводить до розвитку сильних сезонних вітрів, що досягають більше 50 м / с. При цьому можуть виникати потужні вихори, або смерчі, що прозвали дослідниками Марса “пиловими дияволами”.

Переносяться вітром частинки пилу грають не останню роль у формуванні ландшафту Марса. Знаменита “хвиля потемніння”, яку окремі спостерігачі пов’язували з наявністю на планеті рослинності, отримала нарешті просте пояснення. І знову-таки зрозуміти суть цього явища допомогли великомасштабні космічні фотографії. Виявилося, що динаміка сезонних змін обрисів і тональності світлих і темних областей Марса обумовлена ​​переміщенням пилу вітрами. Там, де пил осідає, поверхня світлішає, а де вона здувається, оголюються підстилають породи, поверхня темніє. І тільки чергова глобальна пилова буря може внести свої корективи в обриси марсіанських “морів”. У всякому разі, темні області на Марсі не слід пов’язувати з якимись певними формами рельєфу, як, наприклад, темними западинами на Місяці – місячними “морями”.

На Марсі, де пустельні ландшафти переважають, дюнні і барханні гряди тягнуться на сотні кілометрів. Тут справжнє царство Еола!

Як відомо, в сучасних умовах на Марсі вода в рідкому вигляді не може утримуватися. Проте дослідники вважають, що вода на Марсі є. Тільки представлена ​​вона не річками, озерами і морями, а мерзлотою і льодовиками.

В результаті бідність енергетичного “пайка” на Марсі склалися суворі кліматичні умови. Середньосезонного температура там -60 ° С, що набагато нижче середньорічної температури Землі (остання дорівнює +15 ° С). І як прямий результат цього – скрізь вічна мерзлота.

Вона поширена повсюдно і досягає в області екватора 1,5 км, а на полюсах – майже 5 км! Це в кілька разів перевершує потужність зони вічної мерзлоти і заледеніння на Землі.

Одне з найбільш примітних утворень, які спостерігаються на Марсі, – це його полярні шапки. Космічні дослідження дозволили встановити, що полярні шапки Марса утворені звичайним водяним льодом і замерзлої вуглекислотою. Їх зростання відбувається з початку марсіанської осені до початку весни (у відповідному півкулі планети) за рахунок конденсації – виморожування з атмосфери вуглекислого газу при температурі -124 ° С. Це і є та критична температура, при якій на Марсі починається перехід атмосферної вуглекислоти в “сухий лід” зимової полярної шапки. Шар “сухого льоду” (твердої вуглекислоти) вистилає крижану компоненту полярної шапки, а з настанням весни вона випаровується і утворився вуглекислий газ спрямовується до протилежного полюса планети, де замерзає знову. Так повторюється з року в рік (мова йде про марсіанський рік тривалістю 687 земних діб). Залишається тільки не розтає за літо нижня частина шапки, що складається з водяного льоду з домішкою пилу.

Завдяки випаровуванню (а не танення) марсіанські льоди поводяться зовсім інакше, ніж льоди і снігу на нашій планеті. Навесні на Землі від танучих мас біжать по схилах пагорбів дзюркотливі струмочки. А ось на околицях випаровуються марсіанських полярних шапок ніде не побачити і не почути дзюрчання води. Там всюди сухо і тихо.

ПОДІЛИТИСЯ:

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.

Дивіться також:
Паризька обсерваторія