> > > Atmosphäre des Mars

Mars - die Atmosphäre des Planeten: Schichten der Atmosphäre, chemische Zusammensetzung, Druck, Dichte, Vergleich mit der Erde, Methanmenge, alter Planet, Recherche mit Foto.

SONDERNAtmosphäre des Mars macht nur 1% der Erde aus, daher gibt es keinen Schutz vor dem Roten Planeten Sonnenstrahlung, sowie normale Temperaturbedingungen. Die Zusammensetzung der Marsatmosphäre wird durch Kohlendioxid (95%), Stickstoff (3%), Argon (1,6%) und kleine Verunreinigungen von Sauerstoff, Wasserdampf und anderen Gasen dargestellt. Es ist auch mit kleinen Staubpartikeln gefüllt, die den Planeten rot erscheinen lassen.

Forscher glauben, dass früher atmosphärische Schicht war dicht, brach aber vor 4 Milliarden Jahren zusammen. Ohne eine Magnetosphäre stürzt der Sonnenwind in die Ionosphäre und verringert die atmosphärische Dichte.

Dies führte zu einer niedrigen Druckanzeige - 30 Pa. Die Atmosphäre erstreckt sich über 10,8 km. Es enthält viel Methan. Darüber hinaus sind punktuell starke Emissionen bemerkbar. Es gibt zwei Orte, aber die Quellen wurden noch nicht entdeckt.

270 Tonnen Methan werden pro Jahr produziert. Was bedeutet wir redenüber einen aktiven Untergrundprozess. Höchstwahrscheinlich handelt es sich dabei um vulkanische Aktivität, Kometeneinschläge oder Serpentinisierung. Die attraktivste Option ist methanogenes mikrobielles Leben.

Jetzt wissen Sie von der Anwesenheit der Marsatmosphäre, aber leider ist sie dazu bestimmt, die Kolonisten auszurotten. Es verhindert die Ansammlung von flüssigem Wasser, ist strahlungsoffen und extrem kalt. Aber in den nächsten 30 Jahren konzentrieren wir uns immer noch auf die Entwicklung.

Auflösung planetarer Atmosphären

Astrophysiker Valery Shematovich über die Entwicklung planetarer Atmosphären, exoplanetarer Systeme und den Verlust der Marsatmosphäre:

Kohlendioxid	95,32 %
Stickstoff	2,7 %
Argon	1,6 %
Sauerstoff	0,13 %
Kohlenmonoxid	0,07 %
Wasserdampf	0,03 %
Stickoxid (II)	0,013 %
Neon	0,00025 %
Krypton	0,00003 %
Xenon	0,000008 %
Ozon	0,000003 %
Formaldehyd	0,0000013 %

Atmosphäre des Mars- die gasförmige Hülle, die den Planeten Mars umgibt. Unterscheidet sich sowohl in der chemischen Zusammensetzung als auch in den physikalischen Parametern deutlich von der Erdatmosphäre. Der Druck an der Oberfläche beträgt 0,7-1,155 kPa (1/110 des Erddrucks oder gleich dem Druck der Erde in einer Höhe von mehr als dreißig Kilometern von der Erdoberfläche). Die ungefähre Dicke der Atmosphäre beträgt 110 km. Die ungefähre Masse der Atmosphäre beträgt 2,5 10 16 kg. Der Mars hat ein sehr schwaches Magnetfeld (im Vergleich zur Erde), und infolgedessen verursacht der Sonnenwind Dissipation atmosphärische Gase mit einer Geschwindigkeit von 300 ± 200 Tonnen pro Tag ins All (je nach aktueller Sonnenaktivität und Entfernung zur Sonne).

Chemische Zusammensetzung

Vor 4 Milliarden Jahren enthielt die Atmosphäre des Mars eine vergleichbare Sauerstoffmenge wie auf der jungen Erde.

Temperaturschwankungen

Da die Atmosphäre des Mars sehr verdünnt ist, gleicht sie die täglichen Schwankungen der Oberflächentemperatur nicht aus. Die Temperaturen am Äquator reichen von +30°C tagsüber bis -80°C nachts. An den Polen können die Temperaturen bis auf -143 °C fallen. Allerdings sind die täglichen Temperaturschwankungen nicht so stark wie auf dem atmosphärenlosen Mond und Merkur. Eine geringe Dichte hindert die Atmosphäre nicht daran, großflächige Staubstürme und Tornados, Winde, Nebel und Wolken zu bilden und das Klima und die Oberfläche des Planeten zu beeinflussen.

Die ersten Messungen der Temperatur des Mars mit einem Thermometer im Fokus eines Spiegelteleskops wurden bereits in den frühen 1920er Jahren durchgeführt. Messungen von W. Lampland im Jahr 1922 ergaben eine durchschnittliche Oberflächentemperatur des Mars von 245 (−28 °C), E. Pettit und S. Nicholson erhielten 1924 260 K (−13 °C). Ein niedrigerer Wert wurde 1960 von W. Sinton und J. Strong erhalten: 230 K (–43 °C).

jährlichen Zyklus

Die Masse der Atmosphäre variiert im Laufe des Jahres stark aufgrund der Kondensation großer Kohlendioxidmengen in den Polkappen im Winter und der Verdunstung im Sommer.

Der Mars, der vierte sonnenfernste Planet, ist seit langem Gegenstand der Aufmerksamkeit der Weltwissenschaft. Dieser Planet ist der Erde sehr ähnlich, mit einer kleinen, aber schicksalhaften Ausnahme - die Atmosphäre des Mars macht nicht mehr als ein Prozent des Volumens der Erdatmosphäre aus. Die Gashülle jedes Planeten ist der bestimmende Faktor, der sein Aussehen und seine Bedingungen auf der Oberfläche prägt. Es ist bekannt, dass alle feste Welten Sonnensystem entstand unter annähernd gleichen Bedingungen in einer Entfernung von 240 Millionen Kilometern von der Sonne. Wenn die Bedingungen für die Entstehung von Erde und Mars fast gleich waren, warum sind diese Planeten dann so unterschiedlich?

Es dreht sich alles um die Größe – der Mars, der aus dem gleichen Material wie die Erde geformt wurde, hatte einst einen flüssigen und heißen Metallkern, wie unser Planet. Beweis - viele erloschene Vulkane auf Aber der "rote Planet" ist viel kleiner als die Erde. Dadurch kühlt es schneller ab. Als der flüssige Kern schließlich abkühlte und erstarrte, endete der Konvektionsprozess und damit verschwand auch der magnetische Schild des Planeten, die Magnetosphäre. Infolgedessen blieb der Planet wehrlos gegen die zerstörerische Energie der Sonne, und die Atmosphäre des Mars wurde fast vollständig vom Sonnenwind (einem riesigen Strom radioaktiver ionisierter Teilchen) weggeblasen. Der "Rote Planet" hat sich in eine leblose, triste Wüste verwandelt...

Jetzt ist die Atmosphäre auf dem Mars eine dünne Hülle aus verdünntem Gas, die dem Eindringen des tödlichen Gases, das die Oberfläche des Planeten verbrennt, nicht widerstehen kann. Die thermische Relaxation des Mars ist um mehrere Größenordnungen geringer als beispielsweise die der Venus, deren Atmosphäre viel dichter ist. Die Atmosphäre des Mars, die eine zu geringe Wärmekapazität hat, bildet ausgeprägtere Indikatoren für die tägliche mittlere Windgeschwindigkeit.

Die Zusammensetzung der Marsatmosphäre zeichnet sich durch einen sehr hohen Gehalt (95%) aus. Die Atmosphäre enthält außerdem Stickstoff (etwa 2,7 %), Argon (etwa 1,6 %) und eine kleine Menge Sauerstoff (nicht mehr als 0,13 %). Der atmosphärische Druck des Mars ist 160-mal höher als der an der Oberfläche des Planeten. Im Gegensatz zur Erdatmosphäre hat die Gashülle hier einen ausgeprägten veränderlichen Charakter, da die Polkappen des Planeten enthalten große Menge Kohlendioxid, schmelzen und gefrieren während eines Jahreszyklus.

Nach Daten der Forschungssonde Mars Express enthält die Atmosphäre des Mars eine bestimmte Menge Methan. Die Besonderheit dieses Gases ist seine schnelle Zersetzung. Das bedeutet, dass es irgendwo auf der Erde eine Methannachschubquelle geben muss. Hier kann es nur zwei Möglichkeiten geben - entweder geologische Aktivität, deren Spuren noch nicht entdeckt wurden, oder die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen, die unsere Vorstellung von der Anwesenheit von Lebenszentren im Sonnensystem umkehren kann.

Ein charakteristischer Effekt der Marsatmosphäre sind Staubstürme, die monatelang toben können. Diese dichte Luftdecke des Planeten besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid mit geringen Einschlüssen von Sauerstoff und Wasserdampf. Ein solcher anhaltender Effekt ist auf die extrem geringe Schwerkraft des Mars zurückzuführen, die es selbst einer superverdünnten Atmosphäre ermöglicht, Milliarden Tonnen Staub von der Oberfläche zu heben und für lange Zeit zu halten.

Wenn wir über den Klimawandel sprechen, schütteln wir traurig den Kopf – oh, wie sehr sich unser Planet im Laufe der Jahre verändert hat. In letzter Zeit wie verschmutzt seine Atmosphäre ist ... Wenn wir jedoch ein echtes Beispiel dafür sehen wollen, wie fatal der Klimawandel sein kann, dann müssen wir ihn nicht auf der Erde suchen, sondern darüber hinaus. Mars ist für diese Rolle sehr gut geeignet.

Was vor Millionen von Jahren hier war, ist mit dem Bild von heute nicht zu vergleichen. Heute ist der Mars an der Oberfläche bitterkalt, niedriger Druck, eine sehr dünne und verdünnte Atmosphäre. Vor uns liegt nur ein blasser Schatten der früheren Welt, deren Oberflächentemperatur nicht viel niedriger war als die aktuelle Temperatur auf der Erde, und durch die Ebenen und Schluchten stürzte tiefe Flüsse. Vielleicht sogar hier organisches Leben, Wer weiß? All dies ist Vergangenheit.

Woraus besteht die Atmosphäre des Mars?

Jetzt lehnt es sogar die Möglichkeit ab, dass Lebewesen hier leben. Das Marswetter wird von vielen Faktoren geprägt, darunter das zyklische Wachstum und Schmelzen von Eiskappen, atmosphärischer Wasserdampf und saisonale Staubstürme. Manchmal bedecken riesige Staubstürme den gesamten Planeten auf einmal und können Monate andauern und den Himmel tiefrot färben.

Die Atmosphäre des Mars ist etwa 100-mal dünner als die der Erde und besteht zu 95 Prozent aus Kohlendioxid. Die genaue Zusammensetzung der Marsatmosphäre ist:

• Kohlendioxid: 95,32 %
• Stickstoff: 2,7 %
• Argon: 1,6 %
• Sauerstoff: 0,13 %
• Kohlenmonoxid: 0,08 %

Außerdem in geringen Mengen: Wasser, Stickoxide, Neon, schwerer Wasserstoff, Krypton und Xenon.

Wie ist die Atmosphäre des Mars entstanden? Genau wie auf der Erde - als Folge der Entgasung - die Freisetzung von Gasen aus den Eingeweiden des Planeten. Allerdings ist die Schwerkraft auf dem Mars viel geringer als auf der Erde, also Großer Teil Gase entweichen in Weltraum, und nur ein kleiner Teil von ihnen kann auf dem Planeten bleiben.

Was ist in der Vergangenheit mit der Atmosphäre des Mars passiert?

Zu Beginn der Existenz des Sonnensystems, dh vor 4,5 bis 3,5 Milliarden Jahren, hatte der Mars eine ausreichend dichte Atmosphäre, aufgrund derer Wasser auf seiner Oberfläche in flüssiger Form vorliegen konnte. Orbitale Fotos zeigen die Umrisse des Weiten Flusstäler, die Umrisse eines alten Ozeans auf der Oberfläche des roten Planeten, und Rover haben mehr als einmal Proben chemischer Verbindungen gefunden, die uns beweisen, dass die Augen nicht lügen - all dies ist uns vertraut menschliches Auge Die Details des Reliefs auf dem Mars wurden unter den gleichen Bedingungen wie auf der Erde geformt.

Es gab keinen Zweifel, dass es auf dem Mars Wasser gab, hier gibt es keine Fragen. Die Frage ist nur, warum ist sie am Ende verschwunden?

Die Haupttheorie zu diesem Thema sieht etwa so aus: Einst hatte der Mars eine effektiv reflektierende Sonnenstrahlung, aber im Laufe der Zeit begann sie schwächer zu werden und verschwand fast vor etwa 3,5 Milliarden Jahren (getrennte lokale Brennpunkte Magnetfeld, und von der Leistung durchaus vergleichbar mit der Erde, gibt es auf dem Mars sogar jetzt noch). Da der Mars fast halb so groß ist wie die Erde, ist seine Schwerkraft viel schwächer als die unseres Planeten. Die Kombination dieser beiden Faktoren (Magnetfeldverlust u schwache Schwerkraft) führte dazu. dass der Sonnenwind begann, Lichtmoleküle aus der Atmosphäre des Planeten "herauszuschlagen" und sie allmählich zu verdünnen. So verwandelte sich der Mars in Millionen von Jahren in die Rolle eines Apfels, aus dem die Haut sorgfältig mit einem Messer geschnitten wurde.

Das geschwächte Magnetfeld konnte die kosmische Strahlung nicht mehr effektiv „auslöschen“, und die Sonne wurde von einer Quelle des Lebens zu einem Killer für den Mars. Und die verdünnte Atmosphäre konnte keine Wärme mehr speichern, sodass die Temperatur auf der Planetenoberfläche auf einen Durchschnittswert von -60 Grad Celsius sank, nur an einem Sommertag am Äquator erreichte sie +20 Grad.

Obwohl die Atmosphäre des Mars mittlerweile etwa 100-mal dünner ist als die der Erde, ist sie immer noch dick genug, dass die Wetterbildungsprozesse auf dem Roten Planeten aktiv ablaufen, Niederschläge fielen, Wolken und Winde aufzogen.

"Dust Devil" - ein kleiner Tornado auf der Marsoberfläche, fotografiert aus der Umlaufbahn des Planeten

Strahlung, Staubstürme und andere Merkmale des Mars

Strahlung Nahe der Oberfläche des Planeten ist gefährlich, aber laut NASA-Daten, die aus der Sammlung von Analysen des Curiosity-Rover stammen, folgt daraus, dass Astronauten selbst bei einem 500-tägigen Aufenthalt auf dem Mars (+360 Tage unterwegs) Astronauten verlassen können (einschließlich Schutzausrüstung) würde eine "Strahlungsdosis" von 1 Sievert (~100 Röntgen) erhalten. Diese Dosis ist gefährlich, wird aber sicherlich keinen Erwachsenen "auf der Stelle" töten. Es wird angenommen, dass 1 Sievert empfangener Strahlung das Krebsrisiko des Astronauten um 5 % erhöht. Laut Wissenschaftlern kann man im Interesse der Wissenschaft große Schwierigkeiten machen, insbesondere der erste Schritt zum Mars, auch wenn er in Zukunft gesundheitliche Probleme verspricht ... Dies ist definitiv ein Schritt in die Unsterblichkeit!

Auf der Marsoberfläche toben saisonal Hunderte von Staubteufeln (Tornados) und wirbeln Staub aus Eisenoxiden (auf einfache Weise Rost) in die Atmosphäre auf, die die Marswüste reichlich bedeckt. Marsstaub ist sehr fein, was in Kombination mit der geringen Schwerkraft dazu führt, dass immer eine erhebliche Menge davon in der Atmosphäre vorhanden ist und besonders hohe Konzentrationen im Herbst und Winter auf der Nordhalbkugel und im Frühling und Sommer auf der Erde erreicht südlichen Hemisphären des Planeten.

Sandstürme auf dem Mars- das größte im Sonnensystem, das die gesamte Oberfläche des Planeten bedecken kann und manchmal monatelang hält. Die Hauptjahreszeiten für Staubstürme auf dem Mars sind Frühling und Sommer.

Der Mechanismus solch mächtiger Wetterphänomene ist noch nicht vollständig verstanden, aber mit großer Anteil Wahrscheinlichkeit wird durch folgende Theorie erklärt: Wenn eine große Anzahl von Staubpartikeln in die Atmosphäre aufsteigen, führt dies zu ihrer starken Erwärmung durch tolle Höhe. Warme Gasmassen strömen in Richtung der kalten Regionen des Planeten und erzeugen Wind. Marsstaub ist, wie bereits erwähnt, sehr leicht, daher wirbelt ein starker Wind noch mehr Staub auf, was wiederum die Atmosphäre noch mehr aufheizt und noch stärkere Winde erzeugt, die wiederum noch mehr Staub aufwirbeln ... und so weiter!

Auf dem Mars regnet es nicht, und woher kommen die bei -60 Grad Kälte? Aber manchmal schneit es. Dieser Schnee besteht zwar nicht aus Wasser, sondern aus Kohlendioxidkristallen, und seine Eigenschaften ähneln eher Nebel als Schnee (die „Schneeflocken“ sind zu klein), aber stellen Sie sicher, dass es sich um echten Schnee handelt! Nur mit lokalen Besonderheiten.

Im Allgemeinen geht "Schnee" fast durch das Territorium des Mars, und dieser Prozess ist zyklisch - nachts gefriert Kohlendioxid und verwandelt sich in Kristalle, die an die Oberfläche fallen, und tagsüber taut es auf und kehrt wieder in die Atmosphäre zurück. Am Nord- und Südpol des Planeten jedoch in Winterzeit, Frost herrscht bis zu -125 Grad, daher verdunstet das Gas, nachdem es einmal in Form von Kristallen ausgefallen ist, nicht mehr und liegt bis zum Frühjahr in einer Schicht. Muss man angesichts der Größe der Schneekappen auf dem Mars sagen, dass die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre im Winter um mehrere zehn Prozent sinkt? Die Atmosphäre wird noch dünner und verzögert sich dadurch noch mehr weniger Hitze… Mars versinkt im Winter.

Mars ist der viertgrößte Planet von der Sonne und der siebtgrößte (vorletzte) Planet im Sonnensystem; Die Masse des Planeten beträgt 10,7 % der Masse der Erde. Benannt nach Mars - dem antiken römischen Kriegsgott, der dem antiken griechischen Ares entspricht. Der Mars wird manchmal auch als „roter Planet“ bezeichnet, da seine Oberfläche durch Eisenoxid rötlich gefärbt ist.

Der Mars ist ein Planet terrestrische Gruppe mit einer verdünnten Atmosphäre (der Druck in der Nähe der Oberfläche ist 160-mal geringer als der der Erde). Die Merkmale des Oberflächenreliefs des Mars können als Einschlagskrater wie die des Mondes sowie als Vulkane, Täler, Wüsten und polare Eiskappen wie die der Erde betrachtet werden.

Mars hat zwei natürliche Satelliten - Phobos und Deimos (übersetzt aus dem Altgriechischen - "Angst" und "Schrecken" - die Namen der beiden Söhne von Ares, die ihn im Kampf begleiteten), die relativ klein sind (Phobos - 26x21 km, Deimos - 13 km breit) und haben unregelmäßige Form.

Die großen Oppositionen des Mars, 1830-2035

Jahr	das Datum	Distanz a. e.
1830	19.09	0,388
1845	18.8	0,373
1860	17. Juli	0,393
1877	5. September	0,377
1892	4. August	0,378
1909	24.09	0,392
1924	23.8	0,373
1939	23. Juli	0,390
1956	10. September	0,379
1971	10. August	0,378
1988	22.09	0,394
2003	28.8	0,373
2018	27. Juli	0,386
2035	15.09	0,382

Mars ist der viertgrößte Planet von der Sonne (nach Merkur, Venus und Erde) und der siebtgrößte Planet des Sonnensystems (übertrifft nur Merkur in Masse und Durchmesser). Die Masse des Mars beträgt 10,7 % der Masse der Erde (6,423 1023 kg gegenüber 5,9736 1024 kg für die Erde), das Volumen beträgt 0,15 des Erdvolumens und der durchschnittliche lineare Durchmesser beträgt 0,53 des Erddurchmessers (6800 Kilometer).

Das Relief des Mars hat viele einzigartige Eigenschaften. Mars erloschener Vulkan Mount Olympus - die meisten hoher Berg im Sonnensystem, und das Mariner Valley ist die größte Schlucht. Darüber hinaus lieferten im Juni 2008 drei in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Artikel Beweise für die Existenz des größten bekannten Einschlagskraters im Sonnensystem auf der Nordhemisphäre des Mars. Er ist 10.600 km lang und 8.500 km breit und damit etwa viermal größer als der größte Einschlagskrater, der zuvor auf dem Mars in der Nähe seines Südpols entdeckt wurde.

Zusätzlich zu einer ähnlichen Oberflächentopographie hat der Mars eine ähnliche Rotationsperiode und Jahreszeiten wie die Erde, aber sein Klima ist viel kälter und trockener als das der Erde.

Bis zum ersten Vorbeiflug der Raumsonde Mariner 4 am Mars im Jahr 1965 glaubten viele Forscher, dass sich auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser befinde. Diese Meinung basierte auf Beobachtungen periodischer Veränderungen in hellen und dunklen Bereichen, insbesondere in polaren Breiten, die Kontinenten und Meeren ähnlich waren. Dunkle Furchen auf der Marsoberfläche wurden von einigen Beobachtern als Bewässerungskanäle für gedeutet flüssiges Wasser. Später wurde bewiesen, dass diese Furchen eine optische Täuschung waren.

Aufgrund des niedrigen Drucks kann Wasser auf der Marsoberfläche nicht in flüssigem Zustand existieren, aber es ist wahrscheinlich, dass die Bedingungen in der Vergangenheit und damit die Gegenwart anders waren primitives Leben auf dem Planeten sind nicht auszuschließen. Am 31. Juli 2008 wurde auf dem Mars von der NASA-Raumsonde Phoenix Wasser im Eiszustand entdeckt.

Im Februar 2009 hatte die orbitale Forschungskonstellation im Marsorbit drei funktionierende Raumfahrzeuge: Mars Odyssey, Mars Express und Mars Reconnaissance Satellite, mehr als jeder andere Planet außer der Erde.

Die Oberfläche des Mars dieser Moment erkundete zwei Rover: "Spirit" und "Opportunity". Es gibt auch mehrere inaktive Lander und Rover auf der Marsoberfläche, die die Forschung abgeschlossen haben.

Die gesammelten geologischen Daten deuten darauf hin, dass der größte Teil der Marsoberfläche zuvor mit Wasser bedeckt war. Beobachtungen im letzten Jahrzehnt haben es möglich gemacht, an einigen Stellen auf der Marsoberfläche eine schwache Geysiraktivität nachzuweisen. Nach Beobachtungen der Raumsonde Mars Global Surveyor ziehen sich einige Teile der Südpolkappe des Mars allmählich zurück.

Der Mars ist von der Erde aus mit bloßem Auge zu sehen. Seine scheinbare stellare Helligkeit erreicht 2,91 m (bei der größten Annäherung an die Erde) und gibt an Helligkeit nur Jupiter (und selbst dann nicht immer während der großen Konfrontation) und Venus (aber nur morgens oder abends) nach. In der Regel ist der orangefarbene Mars während einer großen Opposition das hellste Objekt am Nachthimmel der Erde, aber dies geschieht nur einmal alle 15-17 Jahre für ein bis zwei Wochen.

Orbitale Eigenschaften

Die minimale Entfernung vom Mars zur Erde beträgt 55,76 Millionen km (wenn die Erde genau zwischen Sonne und Mars steht), die maximale etwa 401 Millionen km (wenn die Sonne genau zwischen Erde und Mars steht).

Die durchschnittliche Entfernung vom Mars zur Sonne beträgt 228 Millionen km (1,52 AE), die Umlaufzeit um die Sonne beträgt 687 Erdentage. Die Umlaufbahn des Mars hat eine ziemlich merkliche Exzentrizität (0,0934), sodass die Entfernung zur Sonne zwischen 206,6 und 249,2 Millionen km variiert. Die Bahnneigung des Mars beträgt 1,85°.

Der Mars ist der Erde während der Opposition am nächsten, wenn sich der Planet in der entgegengesetzten Richtung von der Sonne befindet. Oppositionen werden alle 26 Monate an verschiedenen Punkten in der Umlaufbahn von Mars und der Erde wiederholt. Aber einmal alle 15-17 Jahre tritt die Opposition zu einer Zeit auf, in der sich der Mars in der Nähe seines Perihels befindet; Bei diesen sogenannten großen Oppositionen (die letzte fand im August 2003 statt) ist die Entfernung zum Planeten minimal, und der Mars erreicht seine größte Winkelgröße von 25,1 Zoll und eine Helligkeit von 2,88 m.

physikalische Eigenschaften

Größenvergleich von Erde (durchschnittlicher Radius 6371 km) und Mars (durchschnittlicher Radius 3386,2 km)

Gemessen an der linearen Größe ist der Mars fast halb so groß wie die Erde – sein äquatorialer Radius beträgt 3396,9 km (53,2 % des Erdradius). Die Oberfläche des Mars entspricht in etwa der Landfläche der Erde.

Der Polarradius des Mars ist etwa 20 km kleiner als der äquatoriale, obwohl die Rotationsperiode des Planeten länger ist als die der Erde, was Anlass zu der Annahme gibt, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit des Mars mit der Zeit ändert.

Die Masse des Planeten beträgt 6,418 1023 kg (11% der Masse der Erde). Beschleunigung freier Fall am Äquator 3,711 m/s (0,378 Erde); Erste Raumgeschwindigkeit beträgt 3,6 km/s und der zweite 5,027 km/s.

Die Umlaufzeit des Planeten beträgt 24 Stunden 37 Minuten 22,7 Sekunden. Somit besteht ein Marsjahr aus 668,6 Marsmenschen Sonnentage(Salz genannt).

Mars rotiert um seine Achse, die in einem Winkel von 24°56° zur senkrechten Bahnebene geneigt ist. Die Neigung der Rotationsachse des Mars bewirkt den Wechsel der Jahreszeiten. Gleichzeitig führt die Verlängerung der Umlaufbahn zu großen Unterschieden in ihrer Dauer – so dauern beispielsweise der nördliche Frühling und Sommer zusammengenommen 371 Sole, also deutlich mehr als die Hälfte des Marsjahres. Gleichzeitig fallen sie auf den sonnenfernsten Teil der Marsbahn. Daher sind die nördlichen Sommer auf dem Mars lang und kühl, während die südlichen Sommer kurz und heiß sind.

Atmosphäre und Klima

Atmosphäre des Mars, Foto des Viking-Orbiters, 1976. Links ist der "Smiley-Krater" von Halle zu sehen

Die Temperatur auf dem Planeten reicht von -153 °C am Pol im Winter bis über +20 °C am Äquator zur Mittagszeit. Die Durchschnittstemperatur beträgt -50°C.

Die Atmosphäre des Mars, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht, ist sehr verdünnt. Der Druck auf der Marsoberfläche ist 160-mal geringer als der der Erde - 6,1 mbar auf durchschnittlichem Oberflächenniveau. Aufgrund des großen Höhenunterschieds auf dem Mars variiert der Druck in der Nähe der Oberfläche stark. Die ungefähre Dicke der Atmosphäre beträgt 110 km.

Laut NASA (2004) besteht die Atmosphäre des Mars zu 95,32 % aus Kohlendioxid; es enthält außerdem 2,7 % Stickstoff, 1,6 % Argon, 0,13 % Sauerstoff, 210 ppm Wasserdampf, 0,08 % Kohlenmonoxid, Stickoxid (NO) – 100 ppm, Neon (Ne) – 2, 5 ppm, halbschweres Wasser, Wasserstoff- Deuterium-Sauerstoff (HDO) 0,85 ppm, Krypton (Kr) 0,3 ppm, Xenon (Xe) - 0,08 ppm.

Nach den Daten des Abstiegsfahrzeugs AMS Viking (1976) wurden in der Marsatmosphäre etwa 1-2 % Argon, 2-3 % Stickstoff und 95 % Kohlendioxid bestimmt. Nach den Daten von AMS "Mars-2" und "Mars-3" liegt die untere Grenze der Ionosphäre in einer Höhe von 80 km, die maximale Elektronendichte von 1,7 · 105 Elektronen / cm3 befindet sich in einer Höhe von 138 km , die beiden anderen Maxima liegen in 85 und 107 km Höhe.

Die Radiotransparenz der Atmosphäre bei Radiowellen von 8 und 32 cm durch die AMS "Mars-4" am 10. Februar 1974 zeigte das Vorhandensein der nächtlichen Ionosphäre des Mars mit dem Hauptionisationsmaximum in einer Höhe von 110 km und einer Elektronendichte von 4,6 · 103 Elektronen / cm3, sowie sekundäre Maxima in einer Höhe von 65 und 185 km.

Atmosphärendruck

Nach Angaben der NASA für 2004 beträgt der Druck der Atmosphäre im mittleren Radius 6,36 mb. Die Dichte an der Oberfläche beträgt ~0,020 kg/m3, die Gesamtmasse der Atmosphäre beträgt ~2,5 · 1016 kg.
Die Änderung des atmosphärischen Drucks auf dem Mars in Abhängigkeit von der Tageszeit, aufgezeichnet von der Landeeinheit Mars Pathfinder im Jahr 1997.

Im Gegensatz zur Erde schwankt die Masse der Marsatmosphäre im Laufe des Jahres aufgrund des Schmelzens und Gefrierens der kohlendioxidhaltigen Polkappen stark. Im Winter sind 20-30 Prozent der gesamten Atmosphäre an der Polkappe gefroren, die aus Kohlendioxid besteht. Saisonale Druckverluste sind nach verschiedenen Quellen die folgenden Werte:

Nach NASA (2004): von 4,0 bis 8,7 mbar bei mittlerem Radius;
Nach Encarta (2000): 6 bis 10 mbar;
Nach Zubrin und Wagner (1996): 7 bis 10 mbar;
Laut dem Viking-1-Lander: von 6,9 bis 9 mbar;
Laut Lander Mars Pathfinder: ab 6,7 mbar.

Das Hellas Impact Basin ist der tiefste Ort, an dem der höchste atmosphärische Druck auf dem Mars zu finden ist

Am Landeplatz der AMC-Mars-6-Sonde im Eritreischen Meer wurde ein Oberflächendruck von 6,1 Millibar gemessen, der damals als durchschnittlicher Druck auf dem Planeten galt, und ab diesem Niveau wurde vereinbart, die Höhen und Höhen zu zählen Tiefen auf dem Mars. Nach den während des Abstiegs gewonnenen Daten dieses Geräts befindet sich die Tropopause in einer Höhe von etwa 30 km, wo der Druck 5·10-7 g/cm3 beträgt (wie auf der Erde in 57 km Höhe).

Die Region Hellas (Mars) ist so tief, dass der atmosphärische Druck etwa 12,4 Millibar erreicht, was über dem Tripelpunkt von Wasser (~6,1 mb) und unter dem Siedepunkt liegt. Wenn genug hohe Temperatur Wasser könnte dort in flüssigem Zustand existieren; bei diesem Druck siedet Wasser jedoch und verdampft bereits bei +10 °C.

An der Spitze des mit 27 km höchsten Vulkans Olympus kann der Druck zwischen 0,5 und 1 mbar liegen (Zurek 1992).

Vor der Landung auf der Marsoberfläche wurde der Druck gemessen, indem die Funksignale der AMS Mariner-4, Mariner-6 und Mariner-7 gedämpft wurden, als sie in die Marsscheibe eindrangen - 6,5 ± 2,0 mb bei der durchschnittlichen Oberflächenhöhe, die 160 beträgt mal weniger als das irdische; das gleiche Ergebnis zeigte das Spektrum AMC-Beobachtungen Mars-3. Gleichzeitig erreicht der Druck in Gebieten, die sich unter dem Durchschnittsniveau befinden (z. B. im Mars-Amazonas), nach diesen Messungen 12 mb.

Seit den 1930er Jahren Sowjetische Astronomen versuchten, den Druck der Atmosphäre mithilfe fotografischer Photometrie zu bestimmen - durch die Helligkeitsverteilung entlang des Durchmessers der Scheibe in verschiedenen Bereichen von Lichtwellen. Zu diesem Zweck beobachteten die französischen Wissenschaftler B. Lyo und O. Dollfus die Polarisation des von der Marsatmosphäre gestreuten Lichts. Eine Zusammenfassung der optischen Beobachtungen wurde 1951 vom amerikanischen Astronomen J. de Vaucouleurs veröffentlicht, und sie erhielten einen Druck von 85 mb, der aufgrund von Störungen durch atmosphärischen Staub um fast das 15-fache überschätzt wurde.

Klima

Ein mikroskopisches Foto eines 1,3 cm großen Hämatitknollens, das vom Opportunity-Rover am 2. März 2004 aufgenommen wurde, zeigt das Vorhandensein von flüssigem Wasser in der Vergangenheit

Das Klima ist, wie auf der Erde, saisonabhängig. In der kalten Jahreszeit kann sich auch außerhalb der Polkappen leichter Frost auf der Oberfläche bilden. Das Phoenix-Gerät zeichnete Schneefall auf, aber die Schneeflocken verdampften, bevor sie die Oberfläche erreichten.

Laut NASA (2004) beträgt die Durchschnittstemperatur ~210 K (-63 °C). Laut Viking-Landern liegt der tägliche Temperaturbereich zwischen 184 K und 242 K (von -89 bis -31 °C) (Viking-1) und die Windgeschwindigkeit: 2-7 m/s (Sommer), 5-10 m /s (Herbst), 17-30 m/s (Staubsturm).

Laut der Mars-6-Landesonde beträgt die Durchschnittstemperatur der Marstroposphäre 228 K, in der Troposphäre nimmt die Temperatur um durchschnittlich 2,5 Grad pro Kilometer ab und die Stratosphäre über der Tropopause (30 km) hat eine nahezu konstante Temperatur von 144K.

Laut Forschern des Carl Sagan Centers letzte Jahrzehnte Der Mars befindet sich in einem Erwärmungsprozess. Andere Experten glauben, dass es zu früh ist, solche Schlussfolgerungen zu ziehen.

Es gibt Hinweise darauf, dass in der Vergangenheit die Atmosphäre dichter gewesen sein könnte und das Klima warm und feucht war und flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche existierte und es regnete. Der Beweis für diese Hypothese ist die Analyse des Meteoriten ALH 84001, die zeigte, dass die Temperatur des Mars vor etwa 4 Milliarden Jahren 18 ± 4 °C betrug.

Staubwirbel

Staubwirbel, fotografiert vom Rover Opportunity am 15. Mai 2005. Die Zahlen in der unteren linken Ecke geben die Zeit in Sekunden seit dem ersten Frame an

Seit den 1970er Jahren Im Rahmen des Viking-Programms wurden neben dem Opportunity-Rover und anderen Fahrzeugen zahlreiche Staubwirbelstürme aufgezeichnet. Dies sind Luftturbulenzen, die nahe der Oberfläche des Planeten auftreten und in die Luft gehoben werden große Menge Sand und Staub. Wirbel werden oft auf der Erde beobachtet (in Englisch sprechende Länder Sie werden Staubdämonen - Staubteufel genannt), aber auf dem Mars können sie viel größere Größen erreichen: 10-mal höher und 50-mal breiter als auf der Erde. Im März 2005 löste ein Wirbel die Sonnenkollektoren vom Rover Spirit.

Fläche

Zwei Drittel der Marsoberfläche sind von hellen Bereichen, den sogenannten Kontinenten, eingenommen, etwa ein Drittel von dunklen Bereichen, den Meeren. Die Meere konzentrieren sich hauptsächlich auf der Südhalbkugel des Planeten zwischen dem 10. und 40. Breitengrad. Es gibt nur zwei große Meere auf der Nordhalbkugel - das Acidalian und die Great Syrt.

Die Natur der dunklen Bereiche ist immer noch umstritten. Sie bestehen fort, obwohl auf dem Mars Staubstürme toben. Dies diente einst als Argument für die Annahme, dass die dunklen Flächen mit Vegetation bedeckt sind. Nun wird angenommen, dass dies nur Bereiche sind, aus denen aufgrund ihrer Erleichterung Staub leicht ausgeblasen wird. Großformatige Bilder zeigen, dass die dunklen Bereiche tatsächlich aus Gruppen von dunklen Bändern und Flecken bestehen, die mit Kratern, Hügeln und anderen Hindernissen im Weg der Winde verbunden sind. Saisonale und langfristige Veränderungen ihrer Größe und Form sind offensichtlich mit einer Veränderung des Verhältnisses von lichtbedeckter Fläche und Fläche verbunden Dunkle Materie.

Die Hemisphären des Mars sind sehr unterschiedlich in der Beschaffenheit ihrer Oberfläche. Auf der Südhalbkugel liegt die Oberfläche 1-2 km über dem mittleren Niveau und ist dicht mit Kratern übersät. Dieser Teil des Mars ähnelt den Mondkontinenten. Im Norden ist der größte Teil der Oberfläche unterdurchschnittlich, es gibt nur wenige Krater, und der Hauptteil wird von relativ glatten Ebenen eingenommen, die wahrscheinlich als Folge von Lavaüberschwemmungen und Erosion entstanden sind. Dieser Unterschied zwischen den Hemisphären bleibt umstritten. Die Grenze zwischen den Halbkugeln folgt ungefähr einem um 30° zum Äquator geneigten Großkreis. Die Grenze ist breit und unregelmäßig und bildet einen Hang nach Norden. Entlang dieser befinden sich die am stärksten erodierten Bereiche der Marsoberfläche.

Zwei alternative Hypothesen wurden aufgestellt, um die Asymmetrie der Hemisphären zu erklären. Laut einem von ihnen früh geologische Stufe Lithosphärenplatten "kamen zusammen" (vielleicht zufällig) zu einer Hemisphäre, wie der Kontinent Pangaea auf der Erde, und "froren" dann in dieser Position. Eine andere Hypothese betrifft die Kollision des Mars mit Raumkörper die Größe von Pluto.
Topographische Karte Mars, laut Mars Global Surveyor, 1999

Eine große Anzahl von Kratern auf der Südhalbkugel deutet darauf hin, dass die Oberfläche hier uralt ist - 3-4 Milliarden Jahre. Es gibt verschiedene Arten von Kratern: große Krater mit flachem Boden, kleinere und jüngere schalenförmige Krater, die dem Mond ähneln, Krater, die von einem Wall umgeben sind, und erhöhte Krater. Die letzten beiden Typen sind einzigartig auf dem Mars – umrandete Krater, die dort entstanden, wo flüssige Auswurfmassen über die Oberfläche flossen, und erhöhte Krater, die dort entstanden, wo eine Kraterauswurfdecke die Oberfläche vor Winderosion schützte. Das größte Merkmal des Aufprallursprungs ist die Hellas-Ebene (etwa 2100 km breit).

In einer Region mit chaotischer Landschaft nahe der hemisphärischen Grenze hat die Oberfläche große Bruch- und Kompressionsbereiche erfahren, manchmal gefolgt von Erosion (aufgrund von Erdrutschen oder katastrophaler Freisetzung von Grundwasser) sowie Überschwemmungen mit flüssiger Lava. Chaotische Landschaften finden sich oft an der Spitze großer Kanäle, die vom Wasser durchschnitten werden. Die akzeptabelste Hypothese für ihre gemeinsame Bildung ist das plötzliche Schmelzen von unterirdischem Eis.

Mariner-Täler auf dem Mars

Auf der Nordhalbkugel gibt es neben weiten Vulkanebenen zwei Gebiete mit großen Vulkanen - Tharsis und Elysium. Tharsis ist eine riesige vulkanische Ebene mit einer Länge von 2000 km und einer Höhe von 10 km über dem Durchschnittsniveau. Darauf befinden sich drei große Schildvulkane - Mount Arsia, Mount Pavlina und Mount Askriyskaya. Am Rande von Tharsis befindet sich der höchste Berg auf dem Mars und im Sonnensystem, der Olymp. Der Olymp erreicht eine Höhe von 27 km in Bezug auf seine Basis und 25 km in Bezug auf das durchschnittliche Niveau der Marsoberfläche und bedeckt eine Fläche von 550 km im Durchmesser, umgeben von Klippen, die stellenweise bis zu 7 km tief sind Höhe. Das Volumen des Olymp ist zehnmal so groß wie das Volumen des größten Vulkans der Erde, Mauna Kea. Hier befinden sich auch mehrere kleinere Vulkane. Elysium - ein Hügel bis zu sechs Kilometer über dem durchschnittlichen Niveau, mit drei Vulkanen - der Kuppel von Hekate, dem Berg Elysius und der Kuppel von Albor.

Anderen zufolge (Faure und Mensing, 2007) beträgt die Höhe des Olymp 21.287 Meter über Null und 18 Kilometer über dem umgebenden Gebiet, und der Durchmesser der Basis beträgt ungefähr 600 km. Die Basis umfasst eine Fläche von 282.600 km2. Die Caldera (Senke im Zentrum des Vulkans) ist 70 km breit und 3 km tief.

Das Tharsis-Hochland wird auch von vielen tektonischen Verwerfungen durchzogen, die oft sehr komplex und ausgedehnt sind. Das größte von ihnen - die Mariner-Täler - erstreckt sich in Breitenrichtung über fast 4000 km (ein Viertel des Erdumfangs) und erreicht eine Breite von 600 und eine Tiefe von 7-10 km; Diese Verwerfung ist in ihrer Größe mit dem ostafrikanischen Graben auf der Erde vergleichbar. An seinen steilen Hängen ereignen sich die größten Erdrutsche im Sonnensystem. Die Mariner Valleys sind der größte bekannte Canyon im Sonnensystem. Die Schlucht, die 1971 von der Raumsonde Mariner 9 entdeckt wurde, könnte das gesamte Territorium der Vereinigten Staaten von Ozean zu Ozean bedecken.

Ein Panorama des Victoria-Kraters, aufgenommen vom Opportunity-Rover. Es wurde über drei Wochen zwischen dem 16. Oktober und dem 6. November 2006 gedreht.

Panorama der Marsoberfläche in der Region Husband Hill, aufgenommen vom Spirit Rover vom 23. bis 28. November 2005.

Eis und Polkappen

Nordpolkappe im Sommer, Foto von Mars Global Surveyor. Eine lange, breite Verwerfung, die die Kappe auf der linken Seite durchschneidet – Northern Fault

Aussehen Der Mars variiert stark mit den Jahreszeiten. Auffallend sind zunächst die Veränderungen der Polkappen. Sie wachsen und schrumpfen und erzeugen saisonale Phänomene in der Atmosphäre und auf der Marsoberfläche. Die südliche Polkappe kann einen Breitengrad von 50° erreichen, die nördliche ebenfalls 50°. Der Durchmesser des permanenten Teils der nördlichen Polkappe beträgt 1000 km. Wenn sich die Polkappe in einer der Hemisphären im Frühjahr zurückzieht, beginnen sich die Details der Planetenoberfläche zu verdunkeln.

Die Polkappen bestehen aus zwei Komponenten: saisonal - Kohlendioxid und säkular - Wassereis. Laut dem Satelliten Mars Express kann die Dicke der Kappen zwischen 1 m und 3,7 km liegen. Die Raumsonde Mars Odyssey hat aktive Geysire an der Südpolkappe des Mars entdeckt. Wie NASA-Experten glauben, brechen Kohlendioxidstrahlen mit Frühlingserwärmung in große Höhe auf und nehmen Staub und Sand mit.

Fotos vom Mars, die einen Staubsturm zeigen. Juni - September 2001

Das Frühjahrsschmelzen der Polkappen führt zu einem starken Anstieg des atmosphärischen Drucks und der Verdrängung große Massen Gas auf die gegenüberliegende Hemisphäre. Die Geschwindigkeit der gleichzeitig wehenden Winde beträgt 10-40 m/s, manchmal bis zu 100 m/s. Der Wind wirbelt eine große Menge Staub von der Oberfläche auf, was zu Staubstürmen führt. Starke Staubstürme verdecken fast vollständig die Oberfläche des Planeten. Staubstürme haben einen spürbaren Einfluss auf die Temperaturverteilung in der Marsatmosphäre.

1784 machte der Astronom W. Herschel in Analogie zum Schmelzen und Gefrieren des Eises in den Polarregionen der Erde auf jahreszeitliche Veränderungen in der Größe der Polkappen aufmerksam. In den 1860er Jahren Der französische Astronom E. Lie beobachtete eine Welle der Verdunkelung um die Polkappe der schmelzenden Quelle, die dann mit der Hypothese der Ausbreitung des Schmelzwassers und des Vegetationswachstums interpretiert wurde. Spektrometrische Messungen, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts durchgeführt wurden. am Lovell Observatory in Flagstaff zeigte W. Slifer jedoch nicht das Vorhandensein einer Chlorophylllinie, dem grünen Farbstoff von Landpflanzen.

Aus Fotografien von Mariner-7 konnte festgestellt werden, dass die Polkappen mehrere Meter dick sind, und die gemessene Temperatur von 115 K (-158 ° C) bestätigte die Möglichkeit, dass sie aus gefrorenem Kohlendioxid - "Trockeneis" - besteht.

Der Hügel, der Mitchell Mountains genannt wurde und sich in der Nähe des Südpols des Mars befindet, wenn die Polkappe schmilzt, sieht aus wie weiße Insel, da Gletscher später in den Bergen schmelzen, auch auf der Erde.

Daten des Mars-Aufklärungssatelliten machten es möglich, eine beträchtliche Eisschicht unter dem Geröll am Fuße der Berge zu entdecken. Der Hunderte Meter dicke Gletscher bedeckt eine Fläche von Tausenden Quadratkilometern, und seine weitere Untersuchung kann Informationen über die Geschichte des Marsklimas liefern.

Kanäle von "Flüssen" und anderen Funktionen

Auf dem Mars gibt es viele geologische Formationen, die der Wassererosion ähneln, insbesondere ausgetrocknete Flussbetten. Diese Kanäle könnten, so eine Hypothese, durch kurzfristige Katastrophenereignisse entstanden sein und sind kein Beweis für die langfristige Existenz des Flusssystems. Jüngste Beweise deuten jedoch darauf hin, dass die Flüsse für geologisch bedeutende Zeiträume geflossen sind. Insbesondere wurden umgekehrte Kanäle (d. h. Kanäle, die über der Umgebung erhöht sind) gefunden. Auf der Erde entstehen solche Formationen durch die langfristige Ansammlung dichter Bodensedimente, gefolgt von Austrocknung und Verwitterung des umgebenden Gesteins. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf Kanalverschiebungen im Flussdelta, wenn die Oberfläche allmählich ansteigt.

Auf der Südwesthalbkugel wurde im Krater von Eberswalde ein Flussdelta mit einer Fläche von etwa 115 km2 entdeckt. Der Fluss, der über das Delta floss, war mehr als 60 km lang.

Daten der NASA-Rover Spirit und Opportunity bezeugen auch das Vorhandensein von Wasser in der Vergangenheit (es wurden Mineralien gefunden, die sich nur durch längere Einwirkung von Wasser bilden konnten). Das Gerät „Phoenix“ entdeckte Eisablagerungen direkt im Boden.

Darüber hinaus wurden an den Hängen von Hügeln dunkle Streifen gefunden, die auf das Auftreten von flüssigem Salzwasser an der Oberfläche in unserer Zeit hinweisen. Sie erscheinen kurz darauf Sommerzeit und verschwinden bis zum Winter, "umfließen" verschiedene Hindernisse, verschmelzen und divergieren. „Es ist schwer vorstellbar, dass sich solche Strukturen nicht aus Flüssigkeitsströmen, sondern aus etwas anderem bilden könnten“, sagte NASA-Mitarbeiter Richard Zurek.

Auf dem Tharsis-Vulkanhochland wurden mehrere ungewöhnliche Tiefbrunnen gefunden. Nach dem Bild des Mars-Aufklärungssatelliten aus dem Jahr 2007 zu urteilen, hat einer von ihnen einen Durchmesser von 150 Metern, und der beleuchtete Teil der Mauer geht nicht weniger als 178 Meter tief. Eine Hypothese über den vulkanischen Ursprung dieser Formationen wurde aufgestellt.

Grundierung

Die elementare Zusammensetzung der Oberflächenschicht des Marsbodens ist nach Angaben der Lander an verschiedenen Orten nicht gleich. Der Hauptbestandteil des Bodens ist Kieselsäure (20-25%), die eine Beimischung von Eisenoxidhydraten (bis zu 15%) enthält, die dem Boden eine rötliche Farbe verleihen. Es gibt erhebliche Verunreinigungen von Schwefelverbindungen, Calcium, Aluminium, Magnesium, Natrium (jeweils einige Prozent).

Nach Daten der Phoenix-Sonde der NASA (Landung auf dem Mars am 25. Mai 2008) sind das pH-Verhältnis und einige andere Parameter der Marsböden nahe an denen der Erde, und Pflanzen könnten darauf theoretisch angebaut werden. „Tatsächlich haben wir festgestellt, dass der Boden auf dem Mars die Anforderungen erfüllt und auch die notwendigen Elemente für die Entstehung und Erhaltung von Leben in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft enthält“, sagte Sam Kunaves, leitender Forschungschemiker von das Projekt. Außerdem finden viele Menschen diesen alkalischen Bodentyp in „ihrem Hinterhof“, und er eignet sich sehr gut für den Spargelanbau.

Es gibt auch eine beträchtliche Menge Wassereis im Boden an der Landestelle der Vorrichtung. Der Orbiter Mars Odyssey entdeckte auch, dass es Ablagerungen von Wassereis unter der Oberfläche des roten Planeten gibt. Später wurde diese Annahme durch andere Geräte bestätigt, aber die Frage nach dem Vorhandensein von Wasser auf dem Mars wurde 2008 endgültig geklärt, als die Phoenix-Sonde, die in der Nähe des Nordpols des Planeten landete, Wasser aus dem Marsboden erhielt.

Geologie und innere Struktur

In der Vergangenheit gab es auf dem Mars wie auf der Erde eine Bewegung der Lithosphärenplatten. Dies wird durch die Merkmale des Magnetfelds des Mars, die Standorte einiger Vulkane, beispielsweise in der Provinz Tharsis, sowie die Form des Mariner Valley bestätigt. Der gegenwärtige Stand der Dinge, wo Vulkane viel länger als auf der Erde existieren und gigantische Ausmaße erreichen können, legt nahe, dass diese Bewegung jetzt eher ausbleibt. Dies wird durch die Tatsache unterstützt, dass Schildvulkane durch wiederholte Eruptionen desselben Schlots über einen langen Zeitraum hinweg wachsen. Auf der Erde änderten Vulkanpunkte aufgrund der Bewegung der Lithosphärenplatten ständig ihre Position, was das Wachstum von Schildvulkanen einschränkte und es ihnen möglicherweise nicht erlaubte, Höhen wie auf dem Mars zu erreichen. Andererseits ist der Unterschied bzgl maximale Höhe Vulkane lassen sich damit erklären, dass es aufgrund der geringeren Schwerkraft auf dem Mars möglich ist, höhere Strukturen zu bauen, die nicht unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen würden.

Vergleich der Struktur des Mars und anderer terrestrischer Planeten

Moderne Modelle Interne Struktur Mars deutet darauf hin, dass der Mars aus einer Kruste mit einer durchschnittlichen Dicke von 50 km (und einer maximalen Dicke von bis zu 130 km), einem 1800 km dicken Silikatmantel und einem Kern mit einem Radius von 1480 km besteht. Die Dichte im Zentrum des Planeten soll 8,5 g/cm2 erreichen. Der Kern ist teilweise flüssig und besteht hauptsächlich aus Eisen mit einer Beimischung von 14-17 % (Masse) Schwefel, und der Gehalt an leichten Elementen ist doppelt so hoch wie im Erdkern. Nach modernen Schätzungen fiel die Bildung des Kerns mit der Zeit des frühen Vulkanismus zusammen und dauerte etwa eine Milliarde Jahre. Das teilweise Schmelzen von Mantelsilikaten dauerte ungefähr die gleiche Zeit. Aufgrund der geringeren Schwerkraft auf dem Mars ist der Druckbereich im Marsmantel viel kleiner als auf der Erde, wodurch es weniger Phasenübergänge gibt. Angeblich, Phasenübergang Die Modifikation von Olivin zu Spinell beginnt in ziemlich großen Tiefen - 800 km (400 km auf der Erde). Die Art des Reliefs und andere Merkmale deuten auf das Vorhandensein einer Asthenosphäre hin, die aus Zonen teilweise geschmolzener Materie besteht. Für einige Regionen des Mars wurde eine detaillierte geologische Karte zusammengestellt.

Nach Beobachtungen aus dem Orbit und Analyse der Sammlung Mars-Meteoriten Die Oberfläche des Mars besteht hauptsächlich aus Basalt. Es gibt Hinweise darauf, dass das Material auf einem Teil der Marsoberfläche quarzhaltiger ist als normaler Basalt und andesitischen Gesteinen auf der Erde ähnlich sein könnte. Dieselben Beobachtungen können jedoch zugunsten des Vorhandenseins von Quarzglas interpretiert werden. Ein wesentlicher Teil der tieferen Schicht besteht aus körnigem Eisenoxidstaub.

Magnetfeld des Mars

Der Mars hat ein schwaches Magnetfeld.

Nach den Messwerten der Magnetometer der Stationen Mars-2 und Mars-3 beträgt die Magnetfeldstärke am Äquator etwa 60 Gamma, am Pol 120 Gamma, was 500-mal schwächer ist als die der Erde. Laut AMS Mars-5 betrug die Magnetfeldstärke am Äquator 64 Gamma und das magnetische Moment 2,4 · 1022 Oersted cm2.

Das Magnetfeld des Mars ist extrem instabil, an verschiedenen Stellen auf dem Planeten kann seine Stärke um das 1,5- bis 2-fache abweichen, und die Magnetpole stimmen nicht mit den physischen überein. Dies deutet darauf hin, dass der Eisenkern des Mars in Bezug auf seine Kruste relativ unbeweglich ist, das heißt, der planetarische Dynamomechanismus, der für das Erdmagnetfeld verantwortlich ist, funktioniert auf dem Mars nicht. Obwohl der Mars kein stabiles planetarisches Magnetfeld hat, haben Beobachtungen gezeigt, dass Teile der Planetenkruste magnetisiert sind und dass es in der Vergangenheit zu einer Umkehrung der magnetischen Pole dieser Teile gekommen ist. Es stellte sich heraus, dass die Magnetisierung dieser Teile streifenförmigen magnetischen Anomalien in den Ozeanen ähnelt.

Eine Theorie, die 1999 veröffentlicht und 2005 (unter Verwendung des unbemannten Mars Global Surveyor) erneut getestet wurde, legt nahe, dass diese Bänder vor 4 Milliarden Jahren Plattentektonik zeigten, bevor der Dynamo des Planeten aufhörte zu funktionieren, was ein stark schwächendes Magnetfeld verursachte. Die Gründe für diesen starken Rückgang sind unklar. Es gibt eine Annahme, dass das Funktionieren des Dynamos 4 Milliarden. vor Jahren wird durch die Anwesenheit eines Asteroiden erklärt, der sich in einer Entfernung von 50-75.000 Kilometern um den Mars drehte und Instabilität in seinem Kern verursachte. Der Asteroid fiel dann auf seine Roche-Grenze und brach zusammen. Diese Erklärung selbst enthält jedoch zweideutige Punkte und ist umstritten wissenschaftliche Gemeinschaft.

Geologische Geschichte

Globales Mosaik aus 102 Bildern des Orbiters Viking 1 vom 22. Februar 1980.

Vielleicht wurde in der fernen Vergangenheit infolge einer Kollision mit einem großen Himmelskörper die Rotation des Kerns sowie der Verlust des Hauptvolumens der Atmosphäre gestoppt. Es wird angenommen, dass der Verlust des Magnetfelds vor etwa 4 Milliarden Jahren auftrat. Aufgrund der Magnetfeldschwäche dringt der Sonnenwind nahezu ungehindert in die Marsatmosphäre ein und viele der photochemische Reaktionen unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung, die auf der Erde in der Ionosphäre und darüber auftreten, auf dem Mars fast an seiner Oberfläche beobachtet werden.

Die geologische Geschichte des Mars umfasst die folgenden drei Epochen:

Noachische Epoche (benannt nach "Noachian Land", einer Region des Mars): Entstehung der ältesten erhaltenen Marsoberfläche. Sie setzte sich in der Zeit vor 4,5 Milliarden - 3,5 Milliarden Jahren fort. Während dieser Epoche wurde die Oberfläche von zahlreichen Einschlagskratern gezeichnet. Die Hochebene der Provinz Tharsis entstand wahrscheinlich in dieser Zeit mit späterer intensiver Wasserströmung.

Hesperische Ära: von vor 3,5 Milliarden Jahren bis vor 2,9 - 3,3 Milliarden Jahren. Diese Ära ist durch die Entstehung riesiger Lavafelder gekennzeichnet.

Amazonas-Ära (benannt nach der „Amazonas-Ebene“ auf dem Mars): vor 2,9–3,3 Milliarden Jahren bis heute. Die während dieser Epoche gebildeten Regionen haben sehr wenig Meteoritenkrater aber ansonsten sind sie komplett verschieden. Der Olymp entstand in dieser Zeit. Zu dieser Zeit strömten Lavaströme in andere Teile des Mars.

Monde des Mars

natürliche Satelliten Mars sind Phobos und Deimos. Beide wurden 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt. Phobos und Deimos sind unregelmäßig geformt und sehr klein. Einer Hypothese zufolge könnten sie Gefangennahmen darstellen Schwerkraftfeld Mars-Asteroiden wie (5261) Eureka aus der Gruppe der trojanischen Asteroiden. Die Satelliten sind nach den Charakteren benannt, die den Gott Ares (dh Mars) begleiten - Phobos und Deimos, die Angst und Schrecken verkörpern und dem Kriegsgott in Schlachten geholfen haben.

Beide Trabanten rotieren mit der gleichen Periode um ihre Achse wie um den Mars, sind also dem Planeten immer von der gleichen Seite zugewandt. Der Gezeiteneinfluss des Mars verlangsamt allmählich die Bewegung von Phobos und wird schließlich zum Fall des Satelliten zum Mars führen (während der aktuelle Trend beibehalten wird) oder zu seiner Auflösung. Im Gegenteil, Deimos entfernt sich vom Mars.

Beide Satelliten haben eine Form, die sich einem dreiachsigen Ellipsoid annähert, Phobos (26,6 x 22,2 x 18,6 km) ist etwas größer als Deimos (15 x 12,2 x 10,4 km). Die Oberfläche von Deimos sieht viel glatter aus, da die meisten Krater mit feinkörniger Materie bedeckt sind. Auf Phobos, das näher am Planeten liegt und massereicher ist, schlug das Material, das bei Meteoriteneinschlägen ausgestoßen wurde, entweder erneut auf der Oberfläche auf oder fiel auf den Mars, während es auf Deimos es war lange Zeit blieb in der Umlaufbahn um den Satelliten, beruhigte sich allmählich und verbarg die Unebenheiten des Reliefs.

Leben auf dem Mars

Die populäre Vorstellung, dass der Mars von intelligenten Marsmenschen bewohnt wurde, verbreitete sich im späten 19. Jahrhundert.

Schiaparellis Beobachtungen der sogenannten Kanäle, kombiniert mit Percival Lowells Buch zum gleichen Thema, machten die Idee eines Planeten populär, der trockener, kälter und sterbender wurde und auf dem eine alte Zivilisation Bewässerungsarbeiten durchführte.

Andere zahlreiche Sichtungen und Ankündigungen berühmte Menschen rund um dieses Thema das sogenannte "Marsfieber" ausgelöst. Im Jahr 1899 beobachtete der Erfinder Nikola Tesla bei der Untersuchung atmosphärischer Interferenzen in einem Funksignal mit Empfängern am Colorado Observatory ein sich wiederholendes Signal. Dann spekulierte er, dass es sich um ein Funksignal von anderen Planeten wie dem Mars handeln könnte. In einem Interview von 1901 sagte Tesla, dass ihm die Idee gekommen sei, dass Störungen künstlich verursacht werden könnten. Obwohl er ihre Bedeutung nicht entziffern konnte, war es ihm unmöglich, dass sie völlig zufällig entstanden waren. Seiner Meinung nach war es ein Gruß von einem Planeten zum anderen.

Teslas Theorie wurde stark von dem berühmten britischen Physiker William Thomson (Lord Kelvin) unterstützt, der bei einem Besuch in den Vereinigten Staaten im Jahr 1902 sagte, dass Tesla seiner Meinung nach das Signal der in die Vereinigten Staaten gesendeten Marsianer empfangen habe. Diese Aussage dementierte Kelvin dann aber vehement, bevor er Amerika verließ: "Tatsächlich habe ich gesagt, dass die Bewohner des Mars, falls es sie gibt, New York sicherlich sehen können, insbesondere das Licht aus Elektrizität."

Heute gilt das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche als Voraussetzung für die Entwicklung und Erhaltung des Lebens auf dem Planeten. Es ist auch erforderlich, dass sich die Umlaufbahn des Planeten in der sogenannten befindet bewohnbare Zone, die für das Sonnensystem hinter der Venus beginnt und mit der großen Halbachse der Marsbahn endet. Während des Perihels befindet sich der Mars innerhalb dieser Zone, aber eine dünne Atmosphäre mit niedrigem Druck verhindert das großflächige Auftreten von flüssigem Wasser eine lange Zeit. Jüngste Beweise deuten darauf hin, dass Wasser auf der Marsoberfläche zu salzig und sauer ist, um dauerhaftes Leben auf der Erde zu unterstützen.

Das Fehlen einer Magnetosphäre und die extrem dünne Atmosphäre des Mars sind ebenfalls ein Problem für die Erhaltung des Lebens. Auf der Oberfläche des Planeten gibt es eine sehr schwache Bewegung von Wärmeströmen, die vom Partikelbeschuss schlecht isoliert sind Sonnenwind Darüber hinaus verdampft Wasser beim Erhitzen sofort und umgeht den flüssigen Zustand aufgrund des niedrigen Drucks. Der Mars steht auch an der Schwelle des sogenannten. "geologischer Tod". Das Ende der vulkanischen Aktivität stoppte offenbar die Zirkulation von Mineralien und chemische Elemente zwischen Oberfläche u Innerhalb Planeten.

Es gibt Hinweise darauf, dass der Planet früher viel anfälliger für Leben war als heute. Bis heute wurden darauf jedoch keine Überreste von Organismen gefunden. Im Rahmen des Viking-Programms, das Mitte der 1970er Jahre durchgeführt wurde, wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um Mikroorganismen im Marsboden nachzuweisen. Es hat positive Ergebnisse gezeigt, wie z. B. eine vorübergehende Erhöhung der CO2-Freisetzung, wenn Bodenpartikel in Wasser und Nährmedien eingebracht werden. Allerdings dann dieses Zertifikat Das Leben auf dem Mars wurde von einigen Wissenschaftlern bestritten [von wem?]. Dies führte zu ihrem langwierigen Streit mit dem NASA-Wissenschaftler Gilbert Lewin, der behauptete, die Wikinger hätten das Leben entdeckt. Nach einer Neubewertung der Viking-Daten im Lichte der aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse über Extremophile wurde festgestellt, dass die durchgeführten Experimente nicht perfekt genug waren, um diese Lebensformen nachzuweisen. Außerdem könnten diese Tests die Organismen sogar abtöten, selbst wenn sie in den Proben enthalten wären. Tests des Phoenix-Programms haben gezeigt, dass der Boden einen sehr alkalischen pH-Wert hat und Magnesium, Natrium, Kalium und Chlorid enthält. Nährstoffe im Boden ist ausreichend, um das Leben zu unterstützen, aber Lebensformen müssen vor intensiven geschützt werden ultraviolettes Licht.

Interessanterweise wurden in einigen Meteoriten marsianischen Ursprungs Formationen gefunden, die in ihrer Form den einfachsten Bakterien ähneln, obwohl sie in ihrer Größe den kleinsten terrestrischen Organismen unterlegen sind. Einer dieser Meteoriten ist ALH 84001, der 1984 in der Antarktis gefunden wurde.

Nach den Ergebnissen von Beobachtungen von der Erde und Daten der Raumsonde Mars Express wurde Methan in der Atmosphäre des Mars nachgewiesen. Unter den Bedingungen des Mars zersetzt sich dieses Gas ziemlich schnell, daher muss es eine ständige Nachschubquelle geben. Eine solche Quelle kann entweder geologische Aktivität sein (auf dem Mars wurden jedoch keine aktiven Vulkane gefunden) oder die lebenswichtige Aktivität von Bakterien.

Astronomische Beobachtungen von der Marsoberfläche

Nach der Landung automatischer Fahrzeuge auf der Marsoberfläche wurde es möglich, astronomische Beobachtungen direkt von der Oberfläche des Planeten aus durchzuführen. Wegen astronomische Stellung Mars im Sonnensystem, Eigenschaften der Atmosphäre, die Revolutionsperiode des Mars und seiner Satelliten, das Bild des Nachthimmels des Mars (und der vom Planeten aus beobachteten astronomischen Phänomene) unterscheidet sich von dem der Erde und erscheint in vielerlei Hinsicht ungewöhnlich und interessant .

Himmelsfarbe auf dem Mars

Bei Sonnenauf- und -untergang hat der Marshimmel im Zenit eine rötlich-rosa Farbe und in unmittelbarer Nähe der Sonnenscheibe - von blau bis violett, was dem Bild der irdischen Morgendämmerung völlig entgegengesetzt ist.

Am Mittag ist der Marshimmel gelb-orange. Der Grund für solche Unterschiede zum Farbschema des Erdhimmels sind die Eigenschaften der dünnen, verdünnten Atmosphäre des Mars, die schwebenden Staub enthält. Auf dem Mars spielt die Rayleigh-Streuung der Strahlen (die auf der Erde die Ursache für die blaue Farbe des Himmels ist) eine unbedeutende Rolle, ihre Wirkung ist schwach. Vermutlich wird die gelb-orange Färbung des Himmels auch durch das Vorhandensein von 1% Magnetit in Staubpartikeln verursacht, die ständig in der Marsatmosphäre schweben und durch saisonale Staubstürme aufgewirbelt werden. Die Dämmerung beginnt lange vor Sonnenaufgang und dauert lange nach Sonnenuntergang. Manchmal nimmt die Farbe des Marshimmels an violetter Farbton B. durch Lichtstreuung an Mikropartikeln aus Wassereis in Wolken (letzteres ist ein eher seltenes Phänomen).

Sonne und Planeten

Die vom Mars aus beobachtete Winkelgröße der Sonne ist kleiner als die von der Erde aus sichtbare und beträgt 2/3 der letzteren. Merkur vom Mars wird aufgrund seiner extremen Nähe zur Sonne für die Beobachtung mit bloßem Auge praktisch unzugänglich sein. Der hellste Planet am Marshimmel ist Venus, an zweiter Stelle steht Jupiter (seine vier größter Satellit kann ohne Teleskop beobachtet werden), auf der dritten - der Erde.

Erde in Bezug auf Mars ist innerer Planet, genau wie die Venus für die Erde. Dementsprechend wird die Erde vom Mars aus als Morgen- oder Morgenstern beobachtet Abendstern, die vor der Morgendämmerung aufgeht oder nach Sonnenuntergang am Abendhimmel sichtbar ist.

Die maximale Elongation der Erde am Marshimmel beträgt 38 Grad. Mit bloßem Auge wird die Erde als heller (maximal sichtbare Helligkeit von etwa -2,5) grünlicher Stern sichtbar sein, neben dem der gelbliche und dunklere (etwa 0,9) Stern des Mondes leicht zu unterscheiden ist. In einem Teleskop zeigen beide Objekte die gleichen Phasen. Die Umdrehung des Mondes um die Erde wird vom Mars aus wie folgt beobachtet: Bei maximaler Winkelentfernung des Mondes von der Erde kann das bloße Auge den Mond und die Erde leicht trennen: in einer Woche die „Sterne“ des Mondes und die Erde wird zu einem einzigen Stern verschmelzen, der mit dem Auge untrennbar ist, in einer weiteren Woche wird der Mond wieder sichtbar sein maximale Entfernung sondern auf der anderen Seite der Erde. In regelmäßigen Abständen kann ein Beobachter auf dem Mars den Durchgang (Transit) des Mondes über die Erdscheibe oder umgekehrt die Bedeckung des Mondes durch die Erdscheibe beobachten. Die maximale scheinbare Entfernung des Mondes von der Erde (und ihre scheinbare Helligkeit), wenn sie vom Mars aus gesehen wird, variiert erheblich in Abhängigkeit von der relativen Position der Erde und des Mars und dementsprechend der Entfernung zwischen den Planeten. Während der Epoche der Oppositionen werden es ungefähr 17 Bogenminuten sein, bei maximaler Entfernung von Erde und Mars - 3,5 Bogenminuten. Die Erde wird wie andere Planeten im Konstellationsband des Tierkreises beobachtet. Ein Astronom auf dem Mars wird auch den Durchgang der Erde über die Sonnenscheibe beobachten können, der nächste wird am 10. November 2084 stattfinden.

Monde - Phobos und Deimos

Durchgang von Phobos über die Sonnenscheibe. Bilder der Gelegenheit

Phobos hat, von der Marsoberfläche aus beobachtet, einen scheinbaren Durchmesser von etwa 1/3 der Mondscheibe am Erdhimmel und eine scheinbare Helligkeit von etwa -9 (ungefähr wie der Mond in der Phase des ersten Viertels). . Phobos geht im Westen auf und im Osten unter, nur um 11 Stunden später wieder aufzugehen und so zweimal täglich den Himmel des Mars zu überqueren. Die Bewegung dieses schnellen Mondes über den Himmel ist während der Nacht gut zu sehen, ebenso wie die wechselnden Phasen. Nacktes Auge unterscheidet das größte Detail des Reliefs von Phobos - den Krater Stickney. Deimos geht im Osten auf und im Westen unter, sieht so aus heller Stern ohne erkennbare sichtbare Scheibe, eine Stärke von etwa -5 (etwas heller als die Venus am Erdhimmel), die 2,7 Marstage lang langsam den Himmel überquert. Beide Satelliten können gleichzeitig am Nachthimmel beobachtet werden, in diesem Fall bewegt sich Phobos in Richtung Deimos.

Die Helligkeit von Phobos und Deimos reicht aus, damit Objekte auf der Marsoberfläche nachts scharfe Schatten werfen. Beide Satelliten haben eine relativ geringe Neigung der Umlaufbahn zum Äquator des Mars, was ihre Beobachtung in den hohen nördlichen und südlichen Breiten des Planeten ausschließt: Beispielsweise steigt Phobos nördlich von 70,4 ° N nie über den Horizont. Sch. oder südlich von 70,4°S Sch.; für Deimos sind diese Werte 82,7°N. Sch. und 82,7°S Sch. Auf dem Mars kann eine Sonnenfinsternis von Phobos und Deimos beobachtet werden, wenn sie in den Schatten des Mars eintreten, sowie eine Sonnenfinsternis, die aufgrund der geringen Winkelgröße von Phobos im Vergleich zur Sonnenscheibe nur ringförmig ist.

Himmelskugel

Der Nordpol auf dem Mars liegt, bedingt durch die Neigung der Planetenachse, im Sternbild Schwan (äquatoriale Koordinaten: Rektaszension 21h 10m 42s, Deklination +52° 53,0?) und ist nicht durch einen hellen Stern gekennzeichnet: am nächsten zum Pol ist ein schwacher Stern der sechsten Größe BD +52 2880 (andere Bezeichnungen sind HR 8106, HD 201834, SAO 33185). Südpol Welt (Koordinaten 9h 10m 42s und -52 ° 53,0) ist ein paar Grad vom Stern Kappa Sails (scheinbare Helligkeit 2,5) entfernt - es kann im Prinzip als Süden betrachtet werden Polarstern Mars.

Die Tierkreiskonstellationen der Mars-Ekliptik ähneln denen, die von der Erde aus beobachtet werden, mit einem Unterschied: Wenn man die jährliche Bewegung der Sonne zwischen den Konstellationen beobachtet, verlässt sie (wie andere Planeten, einschließlich der Erde) den östlichen Teil des Sternbildes Fische , wird 6 Tage lang durch den nördlichen Teil des Sternbildes Walfisch gehen, bevor er wieder in den westlichen Teil der Fische eintritt.

Geschichte der Erforschung des Mars

Die Erforschung des Mars begann vor langer Zeit, sogar vor 3,5 Tausend Jahren Antikes Ägypten. Die ersten detaillierten Berichte über die Position des Mars wurden von babylonischen Astronomen erstellt, die eine Serie entwickelten mathematische Methoden um die Position des Planeten vorherzusagen. Unter Verwendung der Daten der Ägypter und Babylonier entwickelten antike griechische (hellenistische) Philosophen und Astronomen ein detailliertes geozentrisches Modell, um die Bewegung der Planeten zu erklären. Einige Jahrhunderte später schätzten indische und islamische Astronomen die Größe des Mars und seine Entfernung von der Erde. Im 16. Jahrhundert schlug Nicolaus Copernicus ein heliozentrisches Modell vor, um das Sonnensystem kreisförmig zu beschreiben Planetenbahnen. Seine Ergebnisse wurden von Johannes Kepler überarbeitet, der eine genauere elliptische Umlaufbahn für den Mars einführte, die mit der beobachteten übereinstimmte.

1659 fertigte Francesco Fontana, als er den Mars durch ein Teleskop betrachtete, die erste Zeichnung des Planeten an. Er stellte sich vor schwarzer Fleck im Zentrum einer wohldefinierten Sphäre.

1660 wurden dem schwarzen Fleck zwei Polkappen hinzugefügt, die von Jean Dominique Cassini hinzugefügt wurden.

1888 gab Giovanni Schiaparelli, der in Russland studierte, einzelnen Oberflächendetails die ersten Namen: die Meere der Aphrodite, Eritrea, Adria, Kimmer; Seen der Sonne, des Mondes und des Phönix.

Die Blütezeit der teleskopischen Marsbeobachtungen brach an spätes XIX- Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts. Dies ist größtenteils auf das öffentliche Interesse und bekannte wissenschaftliche Streitigkeiten rund um die beobachteten Marskanäle zurückzuführen. Unter den Astronomen der Prä-Weltraum-Ära, die in dieser Zeit teleskopische Beobachtungen des Mars machten, sind die bekanntesten Schiaparelli, Percival Lovell, Slifer, Antoniadi, Barnard, Jarry-Deloge, L. Eddy, Tikhov, Vaucouleurs. Sie waren es, die die Grundlagen der Areographie legten und die ersten detaillierten Karten der Marsoberfläche erstellten – obwohl sie sich als fast völlig falsch herausstellten, nachdem automatische Sonden zum Mars geflogen waren.

Besiedlung des Mars

Geschätzte Ansicht des Mars nach Terraforming

Relativ nah an der Erde natürliche Bedingungen machen diese Aufgabe etwas einfacher. Insbesondere gibt es Orte auf der Erde, an denen die natürlichen Bedingungen denen auf dem Mars ähneln. Extrem niedrige Temperaturen in der Arktis und Antarktis sind sogar mit den meisten vergleichbar niedrige Temperaturen auf dem Mars und am Äquator des Mars ist es in den Sommermonaten genauso warm (+20 °C) wie auf der Erde. Auch auf der Erde gibt es Wüsten, die der Marslandschaft ähneln.

Aber es gibt signifikante Unterschiede zwischen Erde und Mars. Insbesondere das Magnetfeld des Mars ist etwa 800-mal schwächer als das der Erde. Zusammen mit einer verdünnten (hundertfach im Vergleich zur Erde) Atmosphäre erhöht dies die Menge an ionisierende Strahlung. Messungen des amerikanischen unbemannten Fahrzeugs The Mars Odyssey zeigten, dass der Strahlungshintergrund in der Umlaufbahn des Mars 2,2-mal höher ist als der Strahlungshintergrund auf der Internationalen Raumstation. Die durchschnittliche Dosis betrug ungefähr 220 Millirad pro Tag (2,2 Milligray pro Tag oder 0,8 Gray pro Jahr). Die Strahlungsmenge, die als Ergebnis eines dreijährigen Aufenthalts in einem solchen Hintergrund aufgenommen wird, nähert sich den festgelegten Sicherheitsgrenzen für Astronauten. Auf der Marsoberfläche ist der Strahlungshintergrund etwas geringer und die Dosis beträgt 0,2-0,3 Gy pro Jahr und variiert stark je nach Gelände, Höhe und lokalen Magnetfeldern.

Die chemische Zusammensetzung der auf dem Mars verbreiteten Mineralien ist vielfältiger als die anderer erdnaher Himmelskörper. Laut 4Frontiers Corporation reichen sie aus, um nicht nur den Mars selbst, sondern auch Mond, Erde und andere zu versorgen Asteroidengürtel.

Die Flugzeit von der Erde zum Mars (mit aktuellen Technologien) beträgt 259 Tage in einer Halbellipse und 70 Tage in einer Parabel. Um mit potenziellen Kolonien zu kommunizieren, kann die Funkkommunikation verwendet werden, die während der größten Annäherung der Planeten (die sich alle 780 Tage wiederholt) eine Verzögerung von 3-4 Minuten in jede Richtung und etwa 20 Minuten hat. bei maximaler Entfernung der Planeten; siehe Konfiguration (Astronomie).

Bisher wurden keine praktischen Schritte zur Kolonisierung des Mars unternommen, es wird jedoch eine Kolonisierung entwickelt, beispielsweise das Centenary Spacecraft-Projekt, die Entwicklung eines Wohnmoduls für den Aufenthalt auf dem Planeten Deep Space Habitat.