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Marte - a atmosfera do planeta: camadas da atmosfera, composição química, pressão, densidade, comparação com a Terra, quantidade de metano, planeta antigo, pesquisa com foto.

MASatmosfera de marteé apenas 1% da Terra, então não há proteção do Planeta Vermelho radiação solar, bem como as condições normais de temperatura. A composição da atmosfera de Marte é representada por dióxido de carbono (95%), nitrogênio (3%), argônio (1,6%) e pequenas impurezas de oxigênio, vapor d'água e outros gases. Também está cheio de pequenas partículas de poeira, que fazem o planeta parecer vermelho.

Os pesquisadores acreditam que antes camada atmosférica era denso, mas entrou em colapso há 4 bilhões de anos. Sem uma magnetosfera, o vento solar colide com a ionosfera e reduz a densidade atmosférica.

Isso levou a um indicador de baixa pressão - 30 Pa. A atmosfera se estende por 10,8 km. Contém muito metano. Além disso, fortes emissões são perceptíveis em áreas específicas. Existem dois locais, mas as fontes ainda não foram descobertas.

270 toneladas de metano são produzidas por ano. Que significa nós estamos falando sobre algum processo ativo de subsuperfície. Muito provavelmente, trata-se de atividade vulcânica, impactos de cometas ou serpentinização. A opção mais atraente é a vida microbiana metanogênica.

Agora você sabe sobre a presença da atmosfera de Marte, mas, infelizmente, está pronta para exterminar os colonos. Impede a acumulação de água líquida, é aberto à radiação e é extremamente frio. Mas nos próximos 30 anos, ainda estamos focados no desenvolvimento.

Dissipação de atmosferas planetárias

O astrofísico Valery Shematovich sobre a evolução das atmosferas planetárias, sistemas exoplanetários e a perda da atmosfera marciana:

Dióxido de carbono	95,32 %
Azoto	2,7 %
Argônio	1,6 %
Oxigênio	0,13 %
Monóxido de carbono	0,07 %
vapor de água	0,03 %
Óxido nítrico (II)	0,013 %
Néon	0,00025 %
Krypton	0,00003 %
Xenon	0,000008 %
Ozônio	0,000003 %
Formaldeído	0,0000013 %

Atmosfera de Marte- o envelope gasoso que envolve o planeta Marte. Difere significativamente da atmosfera terrestre tanto na composição química quanto nos parâmetros físicos. A pressão na superfície é de 0,7-1,155 kPa (1/110 da Terra, ou igual à da Terra a uma altitude de mais de trinta quilômetros da superfície da Terra). A espessura aproximada da atmosfera é de 110 km. A massa aproximada da atmosfera é 2,5 10 16 kg. Marte tem um campo magnético muito fraco (comparado ao da Terra) e, como resultado, o vento solar causa dissipação gases atmosféricos no espaço a uma velocidade de 300 ± 200 toneladas por dia (dependendo da atividade solar atual e da distância do Sol).

Composição química

Há 4 bilhões de anos, a atmosfera de Marte continha uma quantidade de oxigênio comparável à sua participação na jovem Terra.

Flutuações de temperatura

Como a atmosfera de Marte é muito rarefeita, não suaviza as flutuações diárias na temperatura da superfície. As temperaturas no equador variam de +30°C durante o dia a -80°C à noite. As temperaturas podem cair para -143°C nos pólos. No entanto, as flutuações diárias de temperatura não são tão significativas quanto na Lua e Mercúrio sem atmosfera. A baixa densidade não impede que a atmosfera forme tempestades de poeira e tornados em grande escala, ventos, neblinas, nuvens, e afete o clima e a superfície do planeta.

As primeiras medições da temperatura de Marte usando um termômetro colocado no foco de um telescópio refletor foram feitas no início da década de 1920. As medições de W. Lampland em 1922 deram uma temperatura média da superfície de Marte de 245 (-28°C), E. Pettit e S. Nicholson em 1924 obtiveram 260 K (-13°C). Um valor mais baixo foi obtido em 1960 por W. Sinton e J. Strong: 230 K (-43°C).

ciclo anual

A massa da atmosfera durante o ano varia muito devido à condensação nas calotas polares de grandes volumes de dióxido de carbono no inverno e evaporação no verão.

Marte, o quarto planeta mais distante do Sol, tem sido objeto de atenção da ciência mundial há muito tempo. Este planeta é muito semelhante à Terra com uma pequena, mas fatal exceção - a atmosfera de Marte não é mais do que um por cento do volume da atmosfera da Terra. O envelope de gás de qualquer planeta é o fator determinante que molda sua aparência e condições na superfície. Sabe-se que todos mundos sólidos sistema solar formados aproximadamente nas mesmas condições a uma distância de 240 milhões de quilômetros do Sol. Se as condições para a formação da Terra e de Marte foram quase as mesmas, então por que esses planetas são tão diferentes agora?

É tudo sobre o tamanho - Marte, formado do mesmo material que a Terra, já teve um núcleo líquido e de metal quente, como o nosso planeta. Prova - muitos vulcões extintos no Mas o "planeta vermelho" é muito menor que a Terra. O que significa que esfria mais rápido. Quando o núcleo líquido finalmente esfriou e solidificou, o processo de convecção terminou, e com ele o escudo magnético do planeta - a magnetosfera - desapareceu. Como resultado, o planeta permaneceu indefeso contra a energia destrutiva do Sol, e a atmosfera de Marte foi quase completamente destruída pelo vento solar (um fluxo gigante de partículas ionizadas radioativas). O "Planeta Vermelho" se transformou em um deserto sem vida e sem graça...

Agora a atmosfera de Marte é uma fina camada de gás rarefeito, incapaz de resistir à penetração do mortal que queima a superfície do planeta. O relaxamento térmico de Marte é várias ordens de magnitude menor que o de Vênus, por exemplo, cuja atmosfera é muito mais densa. A atmosfera de Marte, que tem uma capacidade de calor muito baixa, forma indicadores diários de velocidade do vento mais pronunciados.

A composição da atmosfera de Marte é caracterizada por um teor muito alto (95%). A atmosfera também contém nitrogênio (cerca de 2,7%), argônio (cerca de 1,6%) e uma pequena quantidade de oxigênio (não mais que 0,13%). A pressão atmosférica de Marte é 160 vezes maior do que na superfície do planeta. Ao contrário da atmosfera da Terra, o envoltório gasoso aqui é de caráter mutável pronunciado, devido ao fato de que as calotas polares do planeta, contendo Grande quantidade dióxido de carbono, derretem e congelam durante um ciclo anual.

De acordo com dados recebidos da sonda de pesquisa Mars Express, a atmosfera de Marte contém algum metano. A peculiaridade deste gás é sua rápida decomposição. Isso significa que em algum lugar do planeta deve haver uma fonte de reabastecimento de metano. Só pode haver duas opções aqui - ou atividade geológica, cujos vestígios ainda não foram descobertos, ou a atividade vital de microorganismos, que pode transformar nossa ideia da presença de centros de vida no sistema solar.

Um efeito característico da atmosfera marciana são as tempestades de poeira que podem durar meses. Este denso manto de ar do planeta consiste principalmente de dióxido de carbono com pequenas inclusões de oxigênio e vapor de água. Esse efeito prolongado é devido à gravidade extremamente baixa de Marte, que permite que mesmo uma atmosfera super-rarefeita levante bilhões de toneladas de poeira da superfície e permaneça por um longo tempo.

Quando falamos sobre mudança climática, balançamos a cabeça tristemente - ah, o quanto nosso planeta mudou ao longo dos anos. recentemente como está poluída sua atmosfera... No entanto, se quisermos ver um exemplo verdadeiro de como a mudança climática pode ser fatal, teremos que procurá-la não na Terra, mas além. Marte é muito adequado para este papel.

O que estava aqui há milhões de anos não pode ser comparado com a imagem de hoje. Hoje, Marte é um frio intenso na superfície, baixa pressão, uma atmosfera muito fina e rarefeita. Diante de nós está apenas uma sombra pálida do mundo anterior, cuja temperatura superficial não era muito mais baixa do que a temperatura atual na Terra, e através das planícies e desfiladeiros se apressava rios profundos. Talvez até aqui vida orgânica, quem sabe? Tudo isso está no passado.

De que é feita a atmosfera de Marte?

Agora até rejeita a possibilidade de seres vivos viverem aqui. O clima marciano é moldado por muitos fatores, incluindo o crescimento cíclico e o derretimento das calotas polares, o vapor de água atmosférico e as tempestades de poeira sazonais. Às vezes, gigantescas tempestades de poeira cobrem todo o planeta de uma só vez e podem durar meses, deixando o céu de um vermelho profundo.

A atmosfera de Marte é cerca de 100 vezes mais fina que a da Terra e 95% de dióxido de carbono. A composição exata da atmosfera marciana é:

• Dióxido de carbono: 95,32%
• Nitrogênio: 2,7%
• Argônio: 1,6%
• Oxigênio: 0,13%
• Monóxido de carbono: 0,08%

Além disso, em pequenas quantidades existem: água, óxidos de nitrogênio, neônio, hidrogênio pesado, criptônio e xenônio.

Como surgiu a atmosfera de Marte? Assim como na Terra - como resultado da desgaseificação - a liberação de gases das entranhas do planeta. No entanto, a força da gravidade em Marte é muito menor do que na Terra, então o máximo de gases escapam para espaço do mundo, e apenas uma pequena parte deles é capaz de permanecer ao redor do planeta.

O que aconteceu com a atmosfera de Marte no passado?

No início da existência do sistema solar, ou seja, 4,5-3,5 bilhões de anos atrás, Marte tinha uma atmosfera suficientemente densa, devido à qual a água poderia estar em forma líquida em sua superfície. Fotos orbitais mostrar os contornos de vastas vales de rios, os contornos de um oceano antigo na superfície do planeta vermelho, e os rovers encontraram mais de uma vez amostras de compostos químicos que nos provam que os olhos não mentem - todos esses familiares olho humano os detalhes do relevo em Marte foram formados nas mesmas condições que na Terra.

Não havia dúvidas de que havia água em Marte, não há dúvidas aqui. A única pergunta é, por que ela acabou desaparecendo?

A principal teoria sobre este assunto é mais ou menos assim: era uma vez, Marte teve uma radiação solar efetivamente refletindo, mas com o tempo começou a enfraquecer e quase desapareceu cerca de 3,5 bilhões de anos atrás (focos locais separados campo magnético, e em termos de poder bastante comparável ao da Terra, existe em Marte até agora). Como o tamanho de Marte é quase metade do tamanho da Terra, sua gravidade é muito mais fraca que a do nosso planeta. A combinação desses dois fatores (perda de campo magnético e gravidade fraca) levou a isso. que o vento solar começou a "expulsar" moléculas de luz da atmosfera do planeta, diminuindo-a gradualmente. Assim, em questão de milhões de anos, Marte se transformou no papel de uma maçã, da qual a pele foi cuidadosamente cortada com uma faca.

O campo magnético enfraquecido não conseguiu mais efetivamente “extinguir” a radiação cósmica, e o sol se transformou de fonte de vida em assassino de Marte. E a atmosfera diluída não conseguia mais reter calor, então a temperatura na superfície do planeta caiu para um valor médio de -60 graus Celsius, apenas em um dia de verão no equador, chegando a +20 graus.

Embora a atmosfera de Marte seja agora cerca de 100 vezes mais fina que a da Terra, ainda é espessa o suficiente para que os processos de formação do clima ocorram ativamente no planeta vermelho, a precipitação caiu, nuvens e ventos surgiram.

"Dust Devil" - um pequeno tornado na superfície de Marte, fotografado da órbita do planeta

Radiação, tempestades de poeira e outras características de Marte

Radiação perto da superfície do planeta é perigoso, no entanto, de acordo com dados da NASA obtidos a partir da coleta de análises do rover Curiosity, conclui-se que mesmo para um período de 500 dias de permanência em Marte (+360 dias a caminho), os astronautas (incluindo equipamentos de proteção) receberiam "dose" de radiação igual a 1 sievert (~100 roentgens). Esta dose é perigosa, mas certamente não matará um adulto "no local". Acredita-se que 1 sievert de radiação recebido aumenta o risco do astronauta de desenvolver câncer em 5%. Segundo os cientistas, por causa da ciência, você pode passar por grandes dificuldades, especialmente o primeiro passo para Marte, mesmo que prometa problemas de saúde no futuro ... Este é definitivamente um passo para a imortalidade!

Na superfície de Marte, sazonalmente, centenas de redemoinhos de poeira (tornados) se enfurecem, levantando poeira de óxidos de ferro (ferrugem, de uma forma simples) para a atmosfera, que cobre abundantemente os terrenos baldios marcianos. A poeira marciana é muito fina, o que, combinado com a baixa gravidade, faz com que uma quantidade significativa dela esteja sempre presente na atmosfera, atingindo concentrações especialmente altas no outono e inverno nos hemisférios norte, e na primavera e verão nos hemisférios norte. hemisférios sul do planeta.

tempestade de poeira em Marte- o maior do sistema solar, capaz de cobrir toda a superfície do planeta e às vezes durar meses. As principais estações de tempestades de poeira em Marte são a primavera e o verão.

O mecanismo de fenômenos climáticos tão poderosos não é totalmente compreendido, mas com grande parcela probabilidade é explicada pela seguinte teoria: quando um grande número de partículas de poeira sobe para a atmosfera, isso leva ao seu aquecimento acentuado por grande altura. Massas quentes de gases correm em direção às regiões frias do planeta, gerando vento. A poeira marciana, como já mencionado, é muito leve, então um vento forte levanta ainda mais poeira, que por sua vez aquece ainda mais a atmosfera e gera ventos ainda mais fortes, que por sua vez levantam ainda mais poeira... e assim por diante!

Não há chuva em Marte, e de onde elas podem vir no frio de -60 graus? Mas às vezes neva. É verdade que essa neve não consiste em água, mas em cristais de dióxido de carbono, e suas propriedades são mais como neblina do que neve (os “flocos de neve” são muito pequenos), mas certifique-se de que é neve real! Apenas com especificidades locais.

Em geral, a "neve" percorre quase todo o território de Marte, e esse processo é cíclico - à noite o dióxido de carbono congela e se transforma em cristais, caindo na superfície e, durante o dia, descongela e retorna à atmosfera novamente. No entanto, nos pólos norte e sul do planeta, em período de inverno, a geada reina até -125 graus, portanto, depois de cair na forma de cristais, o gás não evapora mais e fica em uma camada até a primavera. Considerando o tamanho das capas de neve em Marte, é necessário dizer que no inverno a concentração de dióxido de carbono na atmosfera cai em dezenas de por cento? A atmosfera torna-se ainda mais rarefeita e, como resultado, atrasa ainda mais menos calor… Marte está afundando no inverno.

Marte é o quarto maior planeta do Sol e o sétimo (penúltimo) maior planeta do sistema solar; a massa do planeta é 10,7% da massa da Terra. Nomeado após Marte - o antigo deus romano da guerra, correspondente ao antigo grego Ares. Marte às vezes é referido como o "planeta vermelho" por causa da tonalidade avermelhada da superfície dada a ele pelo óxido de ferro.

Marte é um planeta grupo terrestre com uma atmosfera rarefeita (a pressão perto da superfície é 160 vezes menor que a da Terra). As características do relevo da superfície de Marte podem ser consideradas crateras de impacto como as da Lua, assim como vulcões, vales, desertos e calotas polares como as da Terra.

Marte tem dois satélites naturais - Fobos e Deimos (traduzido do grego antigo - "medo" e "horror" - os nomes dos dois filhos de Ares que o acompanharam na batalha), que são relativamente pequenos (Fobos - 26x21 km, Deimos - 13 km de diâmetro) e têm forma irregular.

As grandes oposições de Marte, 1830-2035

Ano	a data	Distância A. e.
1830	19 de setembro	0,388
1845	18 de agosto	0,373
1860	17 de julho	0,393
1877	5 de setembro	0,377
1892	4 de agosto	0,378
1909	24 de setembro	0,392
1924	23 de agosto	0,373
1939	23 de julho	0,390
1956	10 de setembro	0,379
1971	10 de agosto	0,378
1988	22 de setembro	0,394
2003	28 de agosto	0,373
2018	27 de julho	0,386
2035	15 de setembro	0,382

Marte é o quarto mais distante do Sol (depois de Mercúrio, Vênus e Terra) e o sétimo maior (excede apenas Mercúrio em massa e diâmetro) planeta do sistema solar. A massa de Marte é 10,7% da massa da Terra (6,423 1023 kg versus 5,9736 1024 kg para a Terra), o volume é 0,15 do volume da Terra e o diâmetro linear médio é 0,53 do diâmetro da Terra (6800km).

O relevo de Marte tem muitas características únicas. O extinto vulcão marciano Monte Olimpo - o mais montanha alta no sistema solar, e o Mariner Valley é o maior cânion. Além disso, em junho de 2008, três artigos publicados na revista Nature apresentaram evidências da existência da maior cratera de impacto conhecida no sistema solar no hemisfério norte de Marte. Tem 10.600 km de comprimento e 8.500 km de largura, cerca de quatro vezes maior que a maior cratera de impacto descoberta anteriormente em Marte, perto de seu pólo sul.

Além da topografia de superfície semelhante, Marte tem um período de rotação e estações semelhantes às da Terra, mas seu clima é muito mais frio e seco que o da Terra.

Até o primeiro sobrevôo de Marte pela nave espacial Mariner 4 em 1965, muitos pesquisadores acreditavam que havia água líquida em sua superfície. Esta opinião foi baseada em observações de mudanças periódicas em áreas claras e escuras, especialmente em latitudes polares, que eram semelhantes a continentes e mares. Sulcos escuros na superfície de Marte têm sido interpretados por alguns observadores como canais de irrigação para água líquida. Mais tarde foi provado que esses sulcos eram uma ilusão de ótica.

Devido à baixa pressão, a água não pode existir em estado líquido na superfície de Marte, mas é provável que as condições fossem diferentes no passado e, portanto, a presença vida primitiva no planeta não pode ser descartada. Em 31 de julho de 2008, a água no estado de gelo foi descoberta em Marte pela espaçonave Phoenix da NASA.

Em fevereiro de 2009, a constelação de pesquisa orbital na órbita de Marte tinha três espaçonaves em funcionamento: Mars Odyssey, Mars Express e Mars Reconnaissance Satellite, mais do que em qualquer outro planeta além da Terra.

A superfície de Marte este momento explorou dois rovers: "Spirit" e "Opportunity". Existem também vários aterrissadores e rovers inativos na superfície de Marte que concluíram a pesquisa.

Os dados geológicos que eles coletaram sugerem que a maior parte da superfície de Marte estava anteriormente coberta de água. Observações ao longo da última década tornaram possível detectar atividade fraca de gêiseres em alguns lugares na superfície de Marte. De acordo com observações da sonda Mars Global Surveyor, algumas partes da calota polar sul de Marte estão gradualmente recuando.

Marte pode ser visto da Terra a olho nu. Sua magnitude estelar aparente atinge 2,91m (na maior aproximação da Terra), cedendo em brilho apenas a Júpiter (e mesmo assim nem sempre durante o grande confronto) e Vênus (mas apenas de manhã ou à noite). Como regra, durante uma grande oposição, Marte laranja é o objeto mais brilhante no céu noturno da Terra, mas isso acontece apenas uma vez a cada 15-17 anos por uma a duas semanas.

Características orbitais

A distância mínima de Marte à Terra é de 55,76 milhões de km (quando a Terra está exatamente entre o Sol e Marte), a máxima é de cerca de 401 milhões de km (quando o Sol está exatamente entre a Terra e Marte).

A distância média de Marte ao Sol é de 228 milhões de km (1,52 UA), o período de revolução ao redor do Sol é de 687 dias terrestres. A órbita de Marte tem uma excentricidade bastante perceptível (0,0934), então a distância ao Sol varia de 206,6 a 249,2 milhões de km. A inclinação orbital de Marte é de 1,85°.

Marte está mais próximo da Terra durante a oposição, quando o planeta está na direção oposta do Sol. As oposições se repetem a cada 26 meses em diferentes pontos da órbita de Marte e da Terra. Mas uma vez a cada 15-17 anos, a oposição ocorre no momento em que Marte está próximo de seu periélio; nessas chamadas grandes oposições (a última foi em agosto de 2003), a distância até o planeta é mínima, e Marte atinge seu maior tamanho angular de 25,1" e brilho de 2,88m.

características físicas

Comparação de tamanho da Terra (raio médio de 6.371 km) e Marte (raio médio de 3.386,2 km)

Em termos de tamanho linear, Marte tem quase metade do tamanho da Terra - seu raio equatorial é de 3.396,9 km (53,2% do da Terra). A área de superfície de Marte é aproximadamente igual à área de terra da Terra.

O raio polar de Marte é cerca de 20 km menor que o equatorial, embora o período de rotação do planeta seja maior que o da Terra, o que dá razão para supor uma mudança na taxa de rotação de Marte com o tempo.

A massa do planeta é 6,418 1023 kg (11% da massa da Terra). Aceleração queda livre no equador é 3,711 m/s (0,378 Terra); primeiro velocidade espacialé de 3,6 km/s e o segundo é de 5,027 km/s.

O período de rotação do planeta é de 24 horas 37 minutos e 22,7 segundos. Assim, um ano marciano consiste em 668,6 anos marcianos dias solares(chamados sais).

Marte gira em torno de seu eixo, que está inclinado em relação ao plano perpendicular da órbita em um ângulo de 24°56?. A inclinação do eixo de rotação de Marte provoca a mudança das estações. Ao mesmo tempo, o alongamento da órbita leva a grandes diferenças em sua duração - por exemplo, a primavera e o verão do norte, juntos, duram 371 sóis, ou seja, notavelmente mais da metade do ano marciano. Ao mesmo tempo, eles caem na parte da órbita de Marte que está mais distante do Sol. Portanto, em Marte, os verões do norte são longos e frescos, enquanto os verões do sul são curtos e quentes.

Atmosfera e clima

Atmosfera de Marte, foto do orbitador Viking, 1976. A "cratera sorridente" de Halle é visível à esquerda

A temperatura no planeta varia de -153 no pólo no inverno a mais de 20 ° C no equador ao meio-dia. A temperatura média é de -50°C.

A atmosfera de Marte, que consiste principalmente de dióxido de carbono, é muito rarefeita. A pressão na superfície de Marte é 160 vezes menor que a da Terra - 6,1 mbar no nível médio da superfície. Devido à grande diferença de elevação em Marte, a pressão perto da superfície varia muito. A espessura aproximada da atmosfera é de 110 km.

Segundo a NASA (2004), a atmosfera de Marte é composta por 95,32% de dióxido de carbono; também contém 2,7% de nitrogênio, 1,6% de argônio, 0,13% de oxigênio, 210 ppm de vapor de água, 0,08% de monóxido de carbono, óxido nítrico (NO) - 100 ppm, néon (Ne) - 2, 5 ppm, água semi-pesada hidrogênio- deutério-oxigênio (HDO) 0,85 ppm, criptônio (Kr) 0,3 ppm, xenônio (Xe) - 0,08 ppm.

De acordo com os dados do veículo de descida AMS Viking (1976), cerca de 1-2% de argônio, 2-3% de nitrogênio e 95% de dióxido de carbono foram determinados na atmosfera marciana. De acordo com os dados da AMS "Mars-2" e "Mars-3", o limite inferior da ionosfera está a uma altitude de 80 km, a densidade eletrônica máxima de 1,7 105 elétrons / cm3 está localizada a uma altitude de 138 km , os outros dois máximos estão nas altitudes de 85 e 107 km.

A radiotranslucidez da atmosfera em ondas de rádio de 8 e 32 cm pelo AMS "Mars-4" em 10 de fevereiro de 1974 mostrou a presença da ionosfera noturna de Marte com o máximo de ionização principal a uma altitude de 110 km e uma densidade eletrônica de 4,6 103 elétrons/cm3, bem como máximos secundários a uma altitude de 65 e 185 km.

Pressão atmosférica

De acordo com dados da NASA para 2004, a pressão da atmosfera no raio médio é de 6,36 mb. A densidade na superfície é ~0,020 kg/m3, a massa total da atmosfera é ~2,5 1016 kg.
A mudança na pressão atmosférica em Marte dependendo da hora do dia, registrada pela sonda Mars Pathfinder em 1997.

Ao contrário da Terra, a massa da atmosfera marciana varia muito durante o ano devido ao derretimento e congelamento das calotas polares contendo dióxido de carbono. Durante o inverno, 20-30 por cento de toda a atmosfera está congelada na calota polar, que consiste em dióxido de carbono. As quedas de pressão sazonais, de acordo com várias fontes, são os seguintes valores:

Segundo NASA (2004): de 4,0 a 8,7 mbar no raio médio;
Segundo Encarta (2000): 6 a 10 mbar;
Segundo Zubrin e Wagner (1996): 7 a 10 mbar;
De acordo com a sonda Viking-1: de 6,9 ​​a 9 mbar;
De acordo com a sonda Mars Pathfinder: de 6,7 mbar.

A Bacia de Impacto Hellas é o lugar mais profundo para encontrar a maior pressão atmosférica em Marte

No local de pouso da sonda AMC Mars-6 no Mar da Eritreia, foi registrada uma pressão de superfície de 6,1 milibares, que na época era considerada a pressão média do planeta, e a partir desse nível foi acordado contar as alturas e profundezas de Marte. De acordo com os dados deste aparelho, obtidos durante a descida, a tropopausa está localizada a uma altitude de cerca de 30 km, onde a pressão é de 5,10-7 g/cm3 (como na Terra a uma altitude de 57 km).

A região de Hellas (Marte) é tão profunda que a pressão atmosférica atinge cerca de 12,4 milibares, que está acima do ponto triplo da água (~6,1 mb) e abaixo do ponto de ebulição. Quando o suficiente Temperatura alta a água poderia existir em estado líquido; a esta pressão, no entanto, a água ferve e se transforma em vapor já a +10 °C.

No topo do vulcão Olympus, com 27 km, a pressão pode estar entre 0,5 e 1 mbar (Zurek 1992).

Antes de pousar na superfície de Marte, a pressão foi medida atenuando os sinais de rádio do AMS Mariner-4, Mariner-6 e Mariner-7 quando entraram no disco marciano - 6,5 ± 2,0 mb no nível médio da superfície, que é 160 vezes menos que o terreno; o mesmo resultado foi mostrado pelo espectro Observações AMC Marte-3. Ao mesmo tempo, em áreas localizadas abaixo do nível médio (por exemplo, na Amazônia marciana), a pressão, segundo essas medições, chega a 12 mb.

Desde a década de 1930 Astrônomos soviéticos tentaram determinar a pressão da atmosfera usando fotometria fotográfica - pela distribuição de brilho ao longo do diâmetro do disco em diferentes faixas de ondas de luz. Para isso, os cientistas franceses B. Lyo e O. Dollfus fizeram observações da polarização da luz espalhada pela atmosfera marciana. Um resumo das observações ópticas foi publicado pelo astrônomo americano J. de Vaucouleurs em 1951, e eles obtiveram uma pressão de 85 mb, superestimada em quase 15 vezes devido à interferência da poeira atmosférica.

Clima

Uma foto microscópica de um nódulo de hematita de 1,3 cm tirada pelo rover Opportunity em 2 de março de 2004 mostra a presença de água líquida no passado

O clima, como na Terra, é sazonal. Na estação fria, mesmo fora das calotas polares, uma leve geada pode se formar na superfície. O dispositivo Phoenix registrou queda de neve, mas os flocos de neve evaporaram antes de atingir a superfície.

De acordo com a NASA (2004), a temperatura média é de ~210 K (-63°C). De acordo com as sondas Viking, a faixa de temperatura diária é de 184 K a 242 K (de -89 a -31 °C) (Viking-1), e a velocidade do vento: 2-7 m/s (verão), 5-10 m /s (outono), 17-30 m/s (tempestade de poeira).

De acordo com a sonda de pouso Mars-6, a temperatura média da troposfera de Marte é de 228 K, na troposfera a temperatura diminui em média 2,5 graus por quilômetro e a estratosfera acima da tropopausa (30 km) tem uma temperatura quase constante de 144K.

De acordo com pesquisadores do Carl Sagan Center, décadas recentes Marte está em processo de aquecimento. Outros especialistas acreditam que é muito cedo para tirar tais conclusões.

Há evidências de que no passado a atmosfera poderia ter sido mais densa, e o clima poderia ter sido quente e úmido, e havia água líquida na superfície de Marte e choveu. A prova dessa hipótese é a análise do meteorito ALH 84001, que mostrou que há cerca de 4 bilhões de anos a temperatura de Marte era de 18 ± 4°C.

redemoinhos de poeira

Redemoinhos de poeira fotografados pelo rover Opportunity em 15 de maio de 2005. Os números no canto inferior esquerdo indicam o tempo em segundos desde o primeiro quadro

Desde a década de 1970 como parte do programa Viking, assim como o rover Opportunity e outros veículos, vários redemoinhos de poeira foram registrados. Estas são turbulências do ar que ocorrem perto da superfície do planeta e se elevam no ar um grande número de areia e poeira. Vórtices são frequentemente observados na Terra (em países de língua inglesa eles são chamados de demônios da poeira - diabo da poeira), mas em Marte eles podem atingir tamanhos muito maiores: 10 vezes mais altos e 50 vezes mais largos do que na Terra. Em março de 2005, um vórtice limpou os painéis solares do rover Spirit.

Superfície

Dois terços da superfície de Marte são ocupados por áreas claras, chamadas continentes, cerca de um terço - por áreas escuras, chamadas mares. Os mares estão concentrados principalmente no hemisfério sul do planeta, entre 10 e 40° de latitude. Existem apenas dois grandes mares no hemisfério norte - o Acidalian e o Great Syrt.

A natureza das áreas escuras ainda é uma questão controversa. Eles persistem apesar do fato de que tempestades de poeira ocorrem em Marte. Ao mesmo tempo, isso serviu como argumento a favor da suposição de que as áreas escuras são cobertas por vegetação. Agora acredita-se que estas são apenas áreas das quais, devido ao seu relevo, a poeira é facilmente soprada. Imagens em grande escala mostram que, de fato, as áreas escuras consistem em grupos de faixas escuras e manchas associadas a crateras, morros e outros obstáculos no caminho dos ventos. Mudanças sazonais e de longo prazo em seu tamanho e forma estão aparentemente associadas a uma mudança na proporção de áreas de superfície cobertas de luz e matéria escura.

Os hemisférios de Marte são bastante diferentes na natureza da superfície. No hemisfério sul, a superfície está 1-2 km acima do nível médio e é densamente pontilhada de crateras. Esta parte de Marte se assemelha aos continentes lunares. No norte, a maior parte da superfície está abaixo da média, existem poucas crateras, e a parte principal é ocupada por planícies relativamente lisas, provavelmente formadas como resultado de inundações e erosão de lava. Essa diferença entre os hemisférios permanece uma questão de debate. A fronteira entre os hemisférios segue aproximadamente um grande círculo inclinado a 30° em relação ao equador. O limite é largo e irregular e forma um declive em direção ao norte. Ao longo dele estão as áreas mais erodidas da superfície marciana.

Duas hipóteses alternativas foram apresentadas para explicar a assimetria dos hemisférios. Segundo um deles, cedo estágio geológico placas litosféricas "se uniram" (talvez por acidente) em um hemisfério, como o continente Pangea na Terra, e depois "congelaram" nessa posição. Outra hipótese envolve a colisão de Marte com corpo espacial do tamanho de Plutão.
Mapa topográfico Marte, de acordo com a Mars Global Surveyor, 1999

Um grande número de crateras no hemisfério sul sugere que a superfície aqui é antiga - 3-4 bilhões de anos. Existem vários tipos de crateras: crateras grandes com fundo plano, crateras menores e mais jovens em forma de tigela semelhantes à lua, crateras cercadas por uma muralha e crateras elevadas. Os dois últimos tipos são exclusivos de Marte - crateras com bordas formadas onde ejectos líquidos fluíram sobre a superfície, e crateras elevadas formadas onde uma manta de ejecta de crateras protegeu a superfície da erosão eólica. A maior característica de origem do impacto é a planície de Hellas (cerca de 2100 km de diâmetro).

Em uma região de paisagem caótica próxima ao limite hemisférico, a superfície sofreu grandes áreas de fratura e compressão, às vezes seguidas de erosão (devido a deslizamentos de terra ou liberação catastrófica de lençóis freáticos), bem como inundações com lava líquida. Paisagens caóticas são frequentemente encontradas na cabeceira de grandes canais cortados pela água. A hipótese mais aceitável para sua formação conjunta é o derretimento súbito do gelo subterrâneo.

Vales Mariner em Marte

No hemisfério norte, além de vastas planícies vulcânicas, existem duas áreas de grandes vulcões - Tharsis e Elysium. Tharsis é uma vasta planície vulcânica com uma extensão de 2000 km, atingindo uma altura de 10 km acima do nível médio. Existem três grandes vulcões de escudo nele - Monte Arsia, Monte Pavlina e Monte Askriyskaya. À beira de Tharsis está a montanha mais alta de Marte e no sistema solar, o Monte Olimpo. O Olimpo atinge 27 km de altura em relação à sua base e 25 km em relação ao nível médio da superfície de Marte, e abrange uma área de 550 km de diâmetro, cercada por falésias, em locais que chegam a 7 km em altura. O volume do Monte Olimpo é 10 vezes o volume do maior vulcão da Terra, Mauna Kea. Vários vulcões menores também estão localizados aqui. Elísio - uma colina até seis quilômetros acima do nível médio, com três vulcões - a cúpula de Hécate, o Monte Elísio e a cúpula de Albor.

Segundo outros (Faure e Mensing, 2007), a altura do Olimpo é de 21.287 metros acima de zero e 18 quilômetros acima da área circundante, e o diâmetro da base é de aproximadamente 600 km. A base cobre uma área de 282.600 km2. A caldeira (depressão no centro do vulcão) tem 70 km de largura e 3 km de profundidade.

O Tharsis Upland também é atravessado por muitas falhas tectônicas, muitas vezes muito complexas e extensas. O maior deles - os vales Mariner - se estende na direção latitudinal por quase 4.000 km (um quarto da circunferência do planeta), atingindo uma largura de 600 e uma profundidade de 7-10 km; esta falha é comparável em tamanho ao Rift da África Oriental na Terra. Em suas encostas íngremes, ocorrem os maiores deslizamentos de terra do sistema solar. Os Mariner Valleys são o maior cânion conhecido no sistema solar. O cânion, descoberto pela nave Mariner 9 em 1971, poderia cobrir todo o território dos Estados Unidos, de oceano a oceano.

Um panorama da Cratera Victoria tirada pelo rover Opportunity. Foi filmado durante três semanas, entre 16 de outubro e 6 de novembro de 2006.

Panorama da superfície de Marte na região de Husband Hill, tirada pelo rover Spirit de 23 a 28 de novembro de 2005.

Gelo e calotas polares

Calota polar norte no verão, foto da Mars Global Surveyor. Uma falha longa e larga que corta a tampa à esquerda - Falha do Norte

Aparência Marte varia muito com as estações. Em primeiro lugar, as mudanças nas calotas polares são impressionantes. Eles crescem e encolhem, criando fenômenos sazonais na atmosfera e na superfície de Marte. A calota polar sul pode atingir uma latitude de 50°, a do norte também 50°. O diâmetro da parte permanente da calota polar norte é de 1000 km. À medida que a calota polar em um dos hemisférios recua na primavera, os detalhes da superfície do planeta começam a escurecer.

As calotas polares consistem em dois componentes: sazonal - dióxido de carbono e secular - gelo de água. De acordo com o satélite Mars Express, a espessura das calotas pode variar de 1 m a 3,7 km. A sonda Mars Odyssey descobriu gêiseres ativos na calota polar sul de Marte. Como os especialistas da NASA acreditam, jatos de dióxido de carbono com o aquecimento da primavera atingem uma grande altura, levando poeira e areia com eles.

Fotografias de Marte mostrando uma tempestade de poeira. Junho - Setembro de 2001

O derretimento da mola das calotas polares leva a um aumento acentuado da pressão atmosférica e do deslocamento grandes massas gás para o hemisfério oposto. A velocidade dos ventos que sopram ao mesmo tempo é de 10-40 m/s, às vezes até 100 m/s. O vento levanta uma grande quantidade de poeira da superfície, o que leva a tempestades de poeira. Fortes tempestades de poeira escondem quase completamente a superfície do planeta. Tempestades de poeira têm um efeito notável na distribuição de temperatura na atmosfera marciana.

Em 1784, o astrônomo W. Herschel chamou a atenção para as mudanças sazonais no tamanho das calotas polares, por analogia com o derretimento e congelamento do gelo nas regiões polares da Terra. Na década de 1860 o astrônomo francês E. Lie observou uma onda de escurecimento ao redor da calota polar derretida da primavera, que foi então interpretada pela hipótese de expansão da água derretida e crescimento da vegetação. Medidas espectrométricas que foram realizadas no início do século 20. no Observatório Lovell em Flagstaff, W. Slifer, no entanto, não mostrou a presença de uma linha de clorofila, o pigmento verde das plantas terrestres.

A partir de fotografias da Mariner-7, foi possível determinar que as calotas polares têm vários metros de espessura, e a temperatura medida de 115 K (-158 ° C) confirmou a possibilidade de ser constituída por dióxido de carbono congelado - “gelo seco”.

A colina, que foi chamada de Montanhas Mitchell, localizada perto do pólo sul de Marte, quando a calota polar derrete, parece ilha branca, já que as geleiras derretem mais tarde nas montanhas, inclusive na Terra.

Os dados do Satélite de Reconhecimento Marciano permitiram detectar uma camada significativa de gelo sob os seixos no sopé das montanhas. A geleira com centenas de metros de espessura cobre uma área de milhares de quilômetros quadrados, e seu estudo mais aprofundado pode fornecer informações sobre a história do clima marciano.

Canais de "rios" e outros recursos

Em Marte, existem muitas formações geológicas que se assemelham à erosão hídrica, em particular, leitos de rios secos. De acordo com uma hipótese, esses canais podem ter se formado como resultado de eventos catastróficos de curto prazo e não são prova da existência de longo prazo do sistema fluvial. No entanto, evidências recentes sugerem que os rios fluíram por períodos de tempo geologicamente significativos. Em particular, foram encontrados canais invertidos (ou seja, canais elevados acima da área circundante). Na Terra, essas formações são formadas devido ao acúmulo de longo prazo de densos sedimentos de fundo, seguido pela secagem e intemperismo das rochas circundantes. Além disso, há evidências de deslocamento do canal no delta do rio à medida que a superfície aumenta gradualmente.

No hemisfério sudoeste, na cratera de Eberswalde, foi descoberto um delta do rio com uma área de cerca de 115 km2. O rio que banhava o delta tinha mais de 60 km de extensão.

Os dados dos rovers Spirit e Opportunity da NASA também testemunham a presença de água no passado (foram encontrados minerais que só poderiam se formar como resultado de exposição prolongada à água). O dispositivo "Phoenix" descobriu depósitos de gelo diretamente no solo.

Além disso, listras escuras foram encontradas nas encostas das colinas, indicando o aparecimento de água salgada líquida na superfície em nosso tempo. Eles aparecem pouco depois período de verão e desaparecem no inverno, "fluem ao redor" de vários obstáculos, fundem-se e divergem. “É difícil imaginar que tais estruturas possam se formar não a partir de fluxos de fluidos, mas de outra coisa”, disse Richard Zurek, funcionário da NASA.

Vários poços profundos incomuns foram encontrados no planalto vulcânico de Tharsis. A julgar pela imagem do Satélite de Reconhecimento Marciano, tirada em 2007, um deles tem um diâmetro de 150 metros, e a parte iluminada da parede não tem menos de 178 metros de profundidade. Uma hipótese sobre a origem vulcânica dessas formações foi apresentada.

Preparação

A composição elementar da camada superficial do solo marciano, de acordo com os dados das sondas, não é a mesma em lugares diferentes. O principal componente do solo é a sílica (20-25%), contendo uma mistura de hidratos de óxido de ferro (até 15%), que conferem ao solo uma cor avermelhada. Existem impurezas significativas de compostos de enxofre, cálcio, alumínio, magnésio, sódio (alguns por cento para cada).

De acordo com dados da sonda Phoenix da NASA (pousando em Marte em 25 de maio de 2008), a taxa de pH e alguns outros parâmetros dos solos marcianos estão próximos aos da Terra, e as plantas poderiam, teoricamente, ser cultivadas neles. "De fato, descobrimos que o solo de Marte atende aos requisitos e também contém os elementos necessários para o surgimento e manutenção da vida tanto no passado, no presente e no futuro", disse Sam Kunaves, químico-chefe de pesquisa da o projeto. Além disso, segundo ele, muitas pessoas podem encontrar esse tipo de solo alcalino em “seu quintal”, e é bastante adequado para o cultivo de aspargos.

Há também uma quantidade significativa de gelo de água no solo no local de pouso do aparelho. A sonda Mars Odyssey também descobriu que existem depósitos de gelo de água sob a superfície do planeta vermelho. Mais tarde, essa suposição foi confirmada por outros dispositivos, mas a questão da presença de água em Marte foi finalmente resolvida em 2008, quando a sonda Phoenix, que pousou perto do pólo norte do planeta, recebeu água do solo marciano.

Geologia e estrutura interna

No passado, em Marte, como na Terra, havia um movimento de placas litosféricas. Isso é confirmado pelas características do campo magnético de Marte, a localização de alguns vulcões, por exemplo, na província de Tharsis, bem como a forma do Vale Mariner. O estado atual das coisas, quando os vulcões podem existir por muito mais tempo do que na Terra e atingir tamanhos gigantescos, sugere que agora esse movimento está bastante ausente. Isso é apoiado pelo fato de que os vulcões em escudo crescem como resultado de erupções repetidas da mesma abertura por um longo período de tempo. Na Terra, devido ao movimento das placas litosféricas, os pontos vulcânicos mudavam constantemente de posição, o que limitava o crescimento dos vulcões-escudo e possivelmente não lhes permitia atingir alturas, como em Marte. Por outro lado, a diferença de altura máxima os vulcões podem ser explicados pelo fato de que, devido à menor gravidade em Marte, é possível construir estruturas mais altas que não entrariam em colapso sob seu próprio peso.

Comparação da estrutura de Marte e outros planetas terrestres

Modelos modernos estrutura interna Marte sugere que Marte consiste em uma crosta com uma espessura média de 50 km (e uma espessura máxima de até 130 km), um manto de silicato de 1800 km de espessura e um núcleo com um raio de 1480 km. A densidade no centro do planeta deve chegar a 8,5 g/cm2. O núcleo é parcialmente líquido e consiste principalmente de ferro com uma mistura de 14-17% (em massa) de enxofre, e o conteúdo de elementos leves é duas vezes maior que no núcleo da Terra. De acordo com estimativas modernas, a formação do núcleo coincidiu com o período do vulcanismo inicial e durou cerca de um bilhão de anos. A fusão parcial dos silicatos do manto levou aproximadamente o mesmo tempo. Devido à menor gravidade em Marte, a faixa de pressão no manto de Marte é muito menor do que na Terra, o que significa que tem menos transições de fase. Suposto, transição de fase a modificação de olivina para espinélio começa em profundidades bastante grandes - 800 km (400 km na Terra). A natureza do relevo e outras características sugerem a presença de uma astenosfera constituída por zonas de matéria parcialmente fundida. Para algumas regiões de Marte, um mapa geológico detalhado foi compilado.

De acordo com observações de órbita e análise da coleção meteoritos marcianos A superfície de Marte consiste principalmente de basalto. Existem algumas evidências que sugerem que, em parte da superfície marciana, o material contém mais quartzo do que o basalto normal e pode ser semelhante às rochas andesíticas da Terra. No entanto, essas mesmas observações podem ser interpretadas a favor da presença de vidro de quartzo. Uma parte significativa da camada mais profunda consiste em pó de óxido de ferro granular.

Campo magnético de Marte

Marte tem um campo magnético fraco.

De acordo com as leituras dos magnetômetros das estações Mars-2 e Mars-3, a intensidade do campo magnético no equador é de cerca de 60 gamas, no pólo 120 gamas, que é 500 vezes mais fraca que a da Terra. De acordo com o AMS Mars-5, a intensidade do campo magnético no equador foi de 64 gama e o momento magnético foi de 2,4 1022 cm2 oersted.

O campo magnético de Marte é extremamente instável, em vários pontos do planeta sua força pode diferir de 1,5 a 2 vezes, e os pólos magnéticos não coincidem com os físicos. Isso sugere que o núcleo de ferro de Marte é relativamente imóvel em relação à sua crosta, ou seja, o mecanismo do dínamo planetário responsável pelo campo magnético da Terra não funciona em Marte. Embora Marte não tenha um campo magnético planetário estável, observações mostraram que partes da crosta do planeta são magnetizadas e que houve uma inversão dos pólos magnéticos dessas partes no passado. A magnetização dessas partes acabou sendo semelhante a anomalias magnéticas de tiras nos oceanos.

Uma teoria, publicada em 1999 e reexaminada em 2005 (usando o não tripulado Mars Global Surveyor), é que essas bandas mostram placas tectônicas há 4 bilhões de anos, antes que o dínamo do planeta deixasse de funcionar, causando um forte enfraquecimento do campo magnético. As razões para este declínio acentuado não são claras. Há uma suposição de que o funcionamento do dínamo 4 bilhões. anos atrás é explicado pela presença de um asteróide que girou a uma distância de 50-75 mil quilômetros ao redor de Marte e causou instabilidade em seu núcleo. O asteróide então caiu para seu limite de Roche e entrou em colapso. No entanto, esta explicação em si contém pontos ambíguos, e é contestada em comunidade científica.

História geológica

Mosaico global de 102 imagens do orbitador Viking 1 de 22 de fevereiro de 1980.

Talvez, no passado distante, como resultado de uma colisão com um grande corpo celeste, a rotação do núcleo tenha parado, bem como a perda do volume principal da atmosfera. Acredita-se que a perda do campo magnético ocorreu há cerca de 4 bilhões de anos. Devido à fraqueza do campo magnético, o vento solar penetra na atmosfera marciana quase sem impedimentos, e muitos dos reações fotoquímicas sob a influência da radiação solar, que ocorre na Terra na ionosfera e acima, em Marte pode ser observada quase em sua superfície.

A história geológica de Marte inclui as seguintes três épocas:

Noachian Epoch (nomeado após "Noachian Land", uma região de Marte): formação da mais antiga superfície existente de Marte. Ele continuou no período de 4,5 bilhões - 3,5 bilhões de anos atrás. Durante esta época, a superfície foi marcada por numerosas crateras de impacto. O planalto da província de Tharsis provavelmente se formou nesse período com intenso fluxo de água posteriormente.

Era Hesperiana: de 3,5 bilhões de anos atrás a 2,9 - 3,3 bilhões de anos atrás. Esta época é marcada pela formação de enormes campos de lava.

Era amazônica (em homenagem à "planície amazônica" em Marte): 2,9-3,3 bilhões de anos atrás até os dias atuais. As regiões formadas durante esta época têm muito pouco crateras de meteoritos mas de resto são completamente diferentes. O Monte Olimpo foi formado durante este período. Neste momento, fluxos de lava estavam derramando em outras partes de Marte.

Luas de Marte

satélites naturais Marte são Fobos e Deimos. Ambos foram descobertos pelo astrônomo americano Asaph Hall em 1877. Phobos e Deimos são de formato irregular e muito pequenos. De acordo com uma hipótese, eles podem representar campo gravitacional Asteróides de Marte como (5261) Eureka do grupo de asteróides de Tróia. Os satélites têm o nome dos personagens que acompanham o deus Ares (isto é, Marte) - Phobos e Deimos, personificando o medo e o horror, que ajudaram o deus da guerra nas batalhas.

Ambos os satélites giram em torno de seus eixos com o mesmo período que em torno de Marte, portanto, estão sempre voltados para o planeta pelo mesmo lado. A influência das marés de Marte diminui gradualmente o movimento de Fobos e, eventualmente, levará à queda do satélite para Marte (mantendo a tendência atual) ou à sua desintegração. Pelo contrário, Deimos está se afastando de Marte.

Ambos os satélites têm uma forma que se aproxima de um elipsóide triaxial, Fobos (26,6x22,2x18,6 km) é um pouco maior que Deimos (15x12,2x10,4 km). A superfície de Deimos parece muito mais lisa devido ao fato de que a maioria das crateras são cobertas com matéria de grão fino. Obviamente, em Fobos, que está mais próximo do planeta e mais massivo, o material ejetado durante os impactos de meteoritos atingiu novamente a superfície ou caiu em Marte, enquanto em Deimos ele muito tempo permaneceu em órbita ao redor do satélite, gradualmente se instalando e escondendo o desnível do relevo.

Vida em Marte

A ideia popular de que Marte era habitado por marcianos inteligentes tornou-se difundida no final do século 19.

As observações de Schiaparelli dos chamados canais, combinadas com o livro de Percival Lowell sobre o mesmo assunto, popularizaram a ideia de um planeta que estava ficando mais seco, mais frio, morrendo, e que tinha uma antiga civilização fazendo trabalhos de irrigação.

Outros numerosos avistamentos e anúncios pessoas famosas deu origem à chamada "Febre de Marte" em torno deste tema. Em 1899, enquanto estudava a interferência atmosférica em um sinal de rádio usando receptores no Observatório do Colorado, o inventor Nikola Tesla observou um sinal repetido. Ele então especulou que poderia ser um sinal de rádio de outros planetas, como Marte. Em uma entrevista de 1901, Tesla disse que lhe veio a ideia de que a interferência poderia ser causada artificialmente. Embora não pudesse decifrar seu significado, era impossível para ele que surgissem completamente por acaso. Em sua opinião, era uma saudação de um planeta para outro.

A teoria de Tesla foi fortemente apoiada pelo famoso físico britânico William Thomson (Lord Kelvin), que, visitando os Estados Unidos em 1902, disse que em sua opinião Tesla havia captado o sinal dos marcianos enviados aos Estados Unidos. No entanto, Kelvin então negou veementemente essa declaração antes de deixar a América: "Na verdade, eu disse que os habitantes de Marte, se existirem, certamente podem ver Nova York, em particular a luz da eletricidade".

Hoje, a presença de água líquida em sua superfície é considerada condição para o desenvolvimento e manutenção da vida no planeta. Há também a exigência de que a órbita do planeta esteja na chamada zona habitável, que para o sistema solar começa atrás de Vênus e termina com o semi-eixo maior da órbita de Marte. Durante o periélio, Marte está dentro desta zona, mas uma fina atmosfera com baixa pressão impede o aparecimento de água líquida em uma grande área do planeta. um longo período. Evidências recentes sugerem que qualquer água na superfície de Marte é muito salgada e ácida para suportar vida terrestre permanente.

A falta de uma magnetosfera e a atmosfera extremamente fina de Marte também são um problema para sustentar a vida. Há um movimento muito fraco de fluxos de calor na superfície do planeta, está mal isolado do bombardeio de partículas vento solar além disso, quando aquecida, a água evapora instantaneamente, contornando o estado líquido devido à baixa pressão. Marte também está no limiar do chamado. "morte geológica". O fim da atividade vulcânica aparentemente interrompeu a circulação de minerais e elementos químicos entre superfície e dentro planetas.

Evidências sugerem que o planeta era anteriormente muito mais propenso à vida do que é agora. No entanto, até o momento, os restos de organismos não foram encontrados nele. No âmbito do programa Viking, realizado em meados da década de 1970, uma série de experimentos foi realizada para detectar microrganismos no solo marciano. Tem mostrado resultados positivos, como um aumento temporário na liberação de CO2 quando as partículas do solo são colocadas em meio de água e nutrientes. No entanto, então este certificado a vida em Marte foi contestada por alguns cientistas [por quem?]. Isso levou a uma longa disputa com o cientista da NASA Gilbert Lewin, que afirmou que o Viking havia descoberto a vida. Após reavaliar os dados da Viking à luz do conhecimento científico atual sobre extremófilos, foi determinado que os experimentos realizados não eram perfeitos o suficiente para detectar essas formas de vida. Além disso, esses testes podem até matar os organismos, mesmo que estejam contidos nas amostras. Testes realizados pelo Programa Phoenix mostraram que o solo tem um pH muito alcalino e contém magnésio, sódio, potássio e cloreto. Nutrientes no solo é suficiente para sustentar a vida, mas as formas de vida devem ser protegidas luz ultravioleta.

Curiosamente, em alguns meteoritos de origem marciana, foram encontradas formações que se assemelham às bactérias mais simples em forma, embora sejam inferiores aos menores organismos terrestres em tamanho. Um desses meteoritos é o ALH 84001, encontrado na Antártida em 1984.

De acordo com os resultados de observações da Terra e dados da espaçonave Mars Express, foi detectado metano na atmosfera de Marte. Sob as condições de Marte, esse gás se decompõe rapidamente, então deve haver uma fonte constante de reabastecimento. Tal fonte pode ser atividade geológica (mas nenhum vulcões ativos foram encontrados em Marte), ou a atividade vital de bactérias.

Observações astronômicas da superfície de Marte

Após os pousos de veículos automáticos na superfície de Marte, tornou-se possível realizar observações astronômicas diretamente da superfície do planeta. Devido a posição astronômica Marte no sistema solar, características da atmosfera, o período de revolução de Marte e seus satélites, a imagem do céu noturno de Marte (e fenômenos astronômicos observados do planeta) difere da Terra e de muitas maneiras parece incomum e interessante .

Cor do céu em Marte

Durante o nascer e o pôr do sol, o céu marciano no zênite tem uma cor rosa avermelhada e está próximo ao disco do Sol - do azul ao roxo, que é completamente oposto à imagem dos amanheceres terrestres.

Ao meio-dia, o céu de Marte é amarelo-alaranjado. A razão para tais diferenças em relação ao esquema de cores do céu da Terra são as propriedades da atmosfera rarefeita e rarefeita de Marte contendo poeira suspensa. Em Marte, a dispersão de raios Rayleigh (que na Terra é a causa da cor azul do céu) desempenha um papel insignificante, seu efeito é fraco. Presumivelmente, a coloração amarelo-alaranjada do céu também é causada pela presença de 1% de magnetita em partículas de poeira constantemente suspensas na atmosfera marciana e levantadas por tempestades de poeira sazonais. O crepúsculo começa muito antes do nascer do sol e dura muito depois do pôr do sol. Às vezes, a cor do céu marciano assume tom roxo como resultado da dispersão da luz em micropartículas de gelo de água nas nuvens (este último é um fenômeno bastante raro).

sol e planetas

O tamanho angular do Sol, observado de Marte, é menor do que o visível da Terra e é 2/3 deste último. Mercúrio de Marte será praticamente inacessível à observação a olho nu devido à sua extrema proximidade com o Sol. O planeta mais brilhante no céu de Marte é Vênus, em segundo lugar está Júpiter (seus quatro maior satélite pode ser observado sem um telescópio), no terceiro - a Terra.

A Terra em relação a Marte é planeta interior, assim como Vênus é para a Terra. Assim, de Marte, a Terra é observada como manhã ou estrela da Tarde, nascendo antes do amanhecer ou visível no céu noturno após o pôr do sol.

O alongamento máximo da Terra no céu de Marte será de 38 graus. A olho nu, a Terra será visível como uma estrela esverdeada brilhante (máxima magnitude visível de cerca de -2,5), ao lado da qual a estrela amarelada e mais fraca (cerca de 0,9) da Lua será facilmente distinguível. Em um telescópio, ambos os objetos mostrarão as mesmas fases. A revolução da Lua ao redor da Terra será observada de Marte da seguinte forma: na distância angular máxima da Lua da Terra, o olho nu separará facilmente a Lua e a Terra: em uma semana as “estrelas” da Lua e a Terra se fundirá em uma única estrela inseparável pelo olho, em outra semana a Lua será novamente visível em distância máxima mas do outro lado da terra. Periodicamente, um observador em Marte poderá ver a passagem (trânsito) da Lua pelo disco da Terra ou, inversamente, a cobertura da Lua pelo disco da Terra. A distância aparente máxima da Lua da Terra (e seu brilho aparente) quando vista de Marte variará significativamente dependendo da posição relativa da Terra e de Marte e, consequentemente, da distância entre os planetas. Durante a época das oposições, serão cerca de 17 minutos de arco, à distância máxima da Terra e de Marte - 3,5 minutos de arco. A Terra, como outros planetas, será observada na faixa da constelação do Zodíaco. Um astrônomo em Marte também poderá observar a passagem da Terra pelo disco do Sol, a próxima ocorrerá em 10 de novembro de 2084.

Luas - Fobos e Deimos

Passagem de Fobos através do disco do Sol. Fotos da oportunidade

Fobos, quando observado da superfície de Marte, tem um diâmetro aparente de cerca de 1/3 do disco da Lua no céu da Terra e uma magnitude aparente de cerca de -9 (aproximadamente como a Lua na fase do primeiro quarto) . Fobos nasce no oeste e se põe no leste, apenas para subir novamente 11 horas depois, cruzando o céu de Marte duas vezes por dia. O movimento desta lua rápida no céu será facilmente visto durante a noite, assim como as mudanças de fases. Olho nu distingue o maior detalhe do relevo de Fobos - a cratera Stickney. Deimos nasce no leste e se põe no oeste, parece estrela Brilhante sem um disco visível perceptível, uma magnitude de cerca de -5 (um pouco mais brilhante que Vênus no céu da Terra), cruzando lentamente o céu por 2,7 dias marcianos. Ambos os satélites podem ser observados no céu noturno ao mesmo tempo, caso em que Fobos se moverá em direção a Deimos.

O brilho de Fobos e Deimos é suficiente para que objetos na superfície de Marte produzam sombras nítidas à noite. Ambos os satélites têm uma inclinação relativamente pequena da órbita para o equador de Marte, o que exclui sua observação nas altas latitudes norte e sul do planeta: por exemplo, Fobos nunca se eleva acima do horizonte norte de 70,4 ° N. sh. ou sul de 70,4°S sh.; para Deimos esses valores são 82,7°N. sh. e 82,7°S sh. Em Marte, um eclipse de Fobos e Deimos pode ser observado quando entram na sombra de Marte, bem como um eclipse do Sol, que é apenas anular devido ao pequeno tamanho angular de Fobos em comparação com o disco solar.

Esfera celestial

O pólo norte de Marte, devido à inclinação do eixo do planeta, fica na constelação de Cygnus (coordenadas equatoriais: ascensão reta 21h 10m 42s, declinação +52° 53,0? e não é marcado por uma estrela brilhante: a mais próxima do pólo é uma estrela fraca da sexta magnitude BD +52 2880 (outras suas designações são HR 8106, HD 201834, SAO 33185). pólo Sul mundo (coordenadas 9h 10m 42s e -52 ° 53,0) está a alguns graus da estrela Kappa Sails (magnitude aparente 2,5) - ela, em princípio, pode ser considerada sul estrela polar Marte.

As constelações do zodíaco da eclíptica marciana são semelhantes às observadas da Terra, com uma diferença: ao observar o movimento anual do Sol entre as constelações, ele (como outros planetas, incluindo a Terra), deixando a parte oriental da constelação de Peixes , passará por 6 dias pela parte norte da constelação de Cetus antes de entrar novamente na parte ocidental de Peixes.

História do estudo de Marte

A exploração de Marte começou há muito tempo, até 3,5 mil anos atrás, em Antigo Egito. Os primeiros relatórios detalhados sobre a posição de Marte foram feitos por astrônomos babilônicos, que desenvolveram uma série métodos matemáticos para prever a posição do planeta. Usando os dados dos egípcios e babilônios, os antigos filósofos e astrônomos gregos (helenísticos) desenvolveram um modelo geocêntrico detalhado para explicar o movimento dos planetas. Alguns séculos depois, astrônomos indianos e islâmicos estimaram o tamanho de Marte e sua distância da Terra. No século 16, Nicolau Copérnico propôs um modelo heliocêntrico para descrever o sistema solar com movimentos circulares. órbitas planetárias. Seus resultados foram revisados ​​por Johannes Kepler, que introduziu uma órbita elíptica mais precisa para Marte, coincidindo com a observada.

Em 1659, Francesco Fontana, olhando para Marte através de um telescópio, fez o primeiro desenho do planeta. Ele imaginou mancha negra no centro de uma esfera bem definida.

Em 1660, duas calotas polares foram adicionadas à mancha preta, adicionadas por Jean Dominique Cassini.

Em 1888, Giovanni Schiaparelli, que estudou na Rússia, deu os primeiros nomes aos detalhes individuais da superfície: os mares de Afrodite, Eritreia, Adriático, Cimério; lagos do Sol, Lunar e Phoenix.

O auge das observações telescópicas de Marte caiu em final do XIX- meados do século XX. É em grande parte devido ao interesse público e disputas científicas bem conhecidas em torno dos canais marcianos observados. Entre os astrônomos da era pré-espacial que fizeram observações telescópicas de Marte durante esse período, os mais conhecidos são Schiaparelli, Percival Lovell, Slifer, Antoniadi, Barnard, Jarry-Deloge, L. Eddy, Tikhov, Vaucouleurs. Foram eles que lançaram as bases da areografia e compilaram os primeiros mapas detalhados da superfície de Marte - embora tenham se revelado quase completamente errados depois que as sondas automáticas voaram para Marte.

Colonização de Marte

Vista estimada de Marte após a terraformação

Relativamente perto da Terra condições naturais tornar esta tarefa um pouco mais fácil. Em particular, existem lugares na Terra onde as condições naturais são semelhantes às de Marte. Temperaturas extremamente baixas no Ártico e na Antártida são comparáveis ​​até mesmo às mais Baixas temperaturas em Marte, e no equador de Marte nos meses de verão é tão quente (+20 ° C) quanto na Terra. Também na Terra existem desertos semelhantes em aparência à paisagem marciana.

Mas existem diferenças significativas entre a Terra e Marte. Em particular, o campo magnético de Marte é cerca de 800 vezes mais fraco que o da Terra. Juntamente com uma atmosfera rarefeita (centenas de vezes em comparação com a Terra), isso aumenta a quantidade de radiação ionizante. Medições realizadas pelo veículo não tripulado americano The Mars Odyssey mostraram que a radiação de fundo na órbita de Marte é 2,2 vezes maior que a radiação de fundo no International estação Espacial. A dose média foi de aproximadamente 220 milirads por dia (2,2 miligrays por dia ou 0,8 grays por ano). A quantidade de radiação recebida como resultado de permanecer em tal cenário por três anos está se aproximando dos limites de segurança estabelecidos para os astronautas. Na superfície de Marte, a radiação de fundo é um pouco menor e a dose é de 0,2-0,3 Gy por ano, variando significativamente dependendo do terreno, altitude e campos magnéticos locais.

A composição química dos minerais comuns em Marte é mais diversificada do que a de outros corpos celestes próximos à Terra. Segundo a 4Frontiers Corporation, eles são suficientes para abastecer não apenas o próprio Marte, mas também a Lua, a Terra e cinturão de asteróides.

O tempo de voo da Terra a Marte (com as tecnologias atuais) é de 259 dias em uma semielipse e 70 dias em uma parábola. Para se comunicar com potenciais colônias, pode-se usar a comunicação por rádio, que tem um atraso de 3-4 minutos em cada direção durante a aproximação dos planetas (que se repete a cada 780 dias) e cerca de 20 minutos. na distância máxima dos planetas; veja Configuração (astronomia).

Até o momento, nenhuma medida prática foi tomada para a colonização de Marte, no entanto, a colonização está sendo desenvolvida, por exemplo, o projeto Centenary Spacecraft, o desenvolvimento de um módulo de habitação para permanência no planeta Deep Space Habitat.