Марс радиус планеты: Астраномія. Планеты

Содержание

Планета Марс: поверхность, спутники, строение, описание, характеристики | Солнечная система

Красная планета – Марс – названа так, в честь одноименного древнеримского бога войны, аналогичному у греков Аресу. Она является четвертой, по расстоянию, удаленной от Солнца, планетой солнечной системы. Считается, то именно кроваво-красный цвет планеты, который ей придает оксид железа и повлиял на ее название.

Марс во все времена был любопытен не только ученым, но простым людям различных профессий. Все от того, что человечество возлагало большие надежды на эту планету, ибо большинство людей надеялись, что на поверхности Марса тоже существует жизнь. Большинство фантастических романов написано именно о планете Марс. Пытаясь проникнуть в тайны и разгадать ее загадки, люди стремительно изучали поверхность и строение планеты. Но получить ответ на такой, всех волнующий вопрос: «есть ли жизнь на Марсе?», пока так и не сумели. Марс вращается по своей, немного вытянутой орбите, вокруг Солнца за 687 земных суток, со скоростью 24 км/с. Ее радиус составляет 1,525 астрономических единиц. Расстояние от Земли до Марса, постоянно меняется от минимального 55 млн. км, к максимальному 400 млн. км. Великими противостояниями названы те периоды времени, повторяющиеся раз в 16 – 17 лет, когда расстояние между двумя этими планетами становиться меньше 60 млн. км. Сутки на Марсе, всего на 41 минуту больше земных и составляют 24 часа 62 минуты. Смена дня и ночи, а так же времен года, тоже практически повторяет земные. Так же есть и климатические пояса, но из-за большего удаления от Солнца, они гораздо суровее, чем на нашей планете. Так, средняя температура составляет около –50 °C. Радиус Марса равен 3397 км, что практически вдвое меньше радиуса Земли – 6378.

Поверхность и строение Марса

Марс, наравне с другими планетами земной группы, состоит из коры толщиной до 50 км, мантии до 1800 км и ядра, диаметром 2960 км.

В центре Марса, плотность доходит до 8,5 г/м3. В ходе длительных исследований, было выяснено, что что внутренне строение Марса и его нынешняя поверхность состоит в основном из базальта. Предполагается, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад, на планете Марс была атмосфера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные русла рек – меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне, указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас, для этого нет нужных условий и вода находиться только в слоях грунта, под самой поверхностью Марса. Это явление названо пермафрост (вечная мерзлота). Описание Марса и его характеристики часто встречается в докладах знаменитых исследователей «Красной планеты».

Остальная поверхность Марса и его рельеф, обладает не менее уникальными находками. Строение Марса отличается глубокими кратерами. В то же время, на этой планете, есть самая высокая гора во всей солнечной системе – Олимп – марсианский потухший вулкан высотой 27,5 км и диаметром 6000 м. Так же, присутствует грандиозная система каньонов Маринера длиной около 4 тыс. км и целый район древних вулканов – Элизиум.

Спутники Марса

Фобос и Деймос – естественные, но очень маленькие, спутники Марса. Они имеют не правильную форму, и по одной из версий, представляют собой, захваченные гравитацией Марса, астероиды. Спутники Марса Фобос (страх) и Деймос (ужас) – это герои древнегреческих мифов, в которых они помогали богу войны Аресу (Марсу), побеждать в сражениях. В 1877 году, их открыл астроном из Америки Асаф Холл. Вращение обоих спутников по своей оси происходит с одинаковым периодом, как и вокруг Марса, за счет этого они все время обращены к планете одной стороной. Деймос постепенно удается от Марса, а Фобос наоборот, притягивается еще больше. Но это происходит это очень медленно, поэтому, врятли наши ближайшие поколения, смогут увидеть падение или полный распад спутника, или его падение на планету.

Характеристики Марса

• Масса: 6,4*1023 кг (0,107 массы Земли)
• Диаметр на экваторе: 6794 км (0,53 диаметра Земли)
• Наклон оси: 25°
• Плотность: 3,93 г/см3
• Температура поверхности: –50 °C
• Период обращения вокруг оси (сутки): 24 часа 39 мин 35 секунд
• Расстояние от Солнца (среднее): 1,53 а. е. = 228 млн. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 687 дней
• Скорость вращения по орбите: 24,1 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,09
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,85°
• Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2
• Спутники: Фобос и Деймос
• Атмосфера: 95% углекислый газ, 2,7% азот, 1,6 % аргон, 0,2 % кислород

эксперт Сколково о жизни вне Земли

Фото: Global Look Prees

Директор космического центра Сколковского института науки и технологий Антон Иванов рассказал школьникам, есть ли жизнь на Марсе.

Первым за Марсом стал наблюдать еще в XVII веке астроном и инженер Джованни Кассини. Именно он увидел, что на северном и южном полюсах седьмой по размерам планеты Солнечной системы находятся белые пятна. Кассини решил, что эта планета выглядит также, как и Земля, а белые шапки – это снег, который указывает на наличие воды на планете, а значит и жизни. В то время ученые и астрономы были уверены, что на Марсе есть жизнь.

Первую карту Марса составили с появлением мощных телескопов уже в XIX веке, благодаря которым астрономы уже увидели и наличие черных полос на поверхности загадочной планеты. Полосы выглядели как каналы, которые в то время очень активно строились в Европе. Понимание, что на Марсе они существуют, сразу ассоциировалось с тем, как их строят марсиане. Кстати, примерно в это же время Герберт Уэллс написал «Войну миров», где описал, как марсиане прилетают на Землю и начинают уничтожать человечество.

Первый космический аппарат достиг Марса в 1964 году. Что же увидели ученые на первом снимке? Марс на самом деле выглядит как Луна. Никаких каналов, как и воды, на этой планете нет, белые полюса – не что иное, как ледники. Для многих это явилось своего рода шоком, перевернувшим представление о Марсе. Технологии продолжали развиваться, меняя наше представление о космосе.

Итак, что же известно сегодня? Небольшая часть фактов:

Марс покрыт слоем пыли, поэтому изучать эту планету с помощью орбитальных аппаратов достаточно сложно. Чтобы увидеть что-то, нужно этот слой пыли «размести»

98% воды на Марсе сейчас сосредоточено в двух ледниках, оставшиеся 2% – в подземных резервуарах. Каждый из ледников размером как Гренландия, глубина достигает 3 км, а в радиусе они порядка 600 км

Грунт с Марса похож на лунный. Он состоит из камней вулканического происхождения и комет, которые ударились в Марс

Марс имеет период вращения и смену времен года, аналогичные земным, но его климат значительно холоднее и суше земного

Ученые полагают, что 3 миллиарда лет назад на Марсе было гораздо больше воды, и он был гораздо теплее. В то время даже если какая-то форма жизни и существовала, то скорее всего она погибла из-за сильного похолодания, исчезновения атмосферы и влияния солнечных лучей.

Сейчас жизнь на Марсе может существовать под шапками ледников. Тепло от планеты может образовать под ледником озеро с ледяной водой, в которой могут жить какие-либо микроорганизмы. Такое предположение – один из актуальный вариантов ответа на вопрос «Есть ли жизнь на Марсе?».

Директор космического центра Сколковского института науки и технологий Антон Иванов подчеркнул, что в ближайшем будущем начнут развиваться международные программы пилотируемого освоения Марса и Луны, в которых активное участие смогут принять сегодняшние школьники, если выберут эту сферу для профессиональной реализации.

Марс-загадочная красная планета. » ЦМИТ «Я

Марс-загадочная красная планета.

Автор проекта: Белов Глеб Александрович
Команда проекта: 1)Белов Глеб Александрович
2)Мельник Сергей Михайлович
Руководитель проекта: Петренко Надежда Федоровна
Возраст участника (ов): 14 лет
Место учебы/место работы: МБОУ СОШ №7 с УИОП

«Первые знакомства с Марсом»
Попытки узнать, что такое Марс, начались в 1960-х годах. В период с 1960 по 1969 г. Советский Союз запустил к Красной планете 9 беспилотных космических аппаратов, но все они не смогли достигнуть цели. В 1964 г. НАСА начало запускать зонды Mariner. Первыми стали «Маринер-3» и «Маринер-4». Первая миссия потерпела неудачу во время развертывания, но вторая, запущенная 3 недели спустя, успешно проделала 7,5-месячное путешествие. «Маринер-4» сделал первые ближние снимки Марса (показав ударные кратеры) и предоставил точные данные об атмосферном давлении на поверхности и отметил отсутствие магнитного поля и радиационного пояса. НАСА продолжило программу запуском другой пары пролетных зондов Mariner 6 и 7, которые достигли планеты в 1969 г. В 1970-х годах СССР и США соревновались в том, кто первым выведет искусственный спутник на орбиту Марса. Советская программа М-71 включала три космических аппарата – «Космос-419» («Марс-1971C»), «Марс-2» и «Марс-3». Первый тяжелый зонд потерпел аварию во время запуска. Последующие миссии, «Марс-2» и «Марс-3», представляли собой комбинацию орбитального аппарата и посадочного модуля и стали первыми станциями, совершившими внеземную посадку (кроме Луны). Они были успешно запущены в середине мая 1971 г. и летели от Земли до Марса семь месяцев. 27 ноября спускаемый аппарат «Марс-2» совершил аварийную посадку из-за сбоя бортовой ЭВМ и стал первым рукотворным объектом, достигшим поверхности Красной планеты. 2 декабря «Марс-3» совершил штатную посадку, но его передача была прервана после 14,5 с трансляции. Тем временем НАСА продолжало программу Mariner, и в 1971 г. был произведен запуск зондов 8 и 9. «Маринер-8» во время запуска и упал в Атлантический океан. Но второй космический аппарат не только добрался до Марса, но и стал первым успешно выведенным на его орбиту. Пока длилась пылевая буря планетного масштаба, спутнику удалось сделать несколько фотографий Фобоса. Когда шторм утих, зонд сделал снимки, давшие более подробные доказательства того, что на поверхности Марса когда-то текла вода. Было установлено, что возвышенность под названием Снега Олимпа (один из немногих объектов, которые остались видимыми во время планетарной пылевой бури) также является самым высоким образованием в Солнечной системе, что привело к его переименованию в гору Олимп. В 1973 году Советский Союз послал еще четыре зонда: 4-й и 5-й орбитальные аппараты «Марс», а также орбитальные и спускаемые зонды «Марс-6» и 7. Все межпланетные станции, кроме «Марса-7», передали данные, а экспедиция «Марс-5» оказалась наиболее успешной. До момента разгерметизации корпуса передатчика станция успела передать 60 изображений. К 1975 году НАСА запустило Viking 1 и 2, состоявшие из двух орбитальных аппаратов и двух спускаемых. Миссия на Марс имела целью поиск следов жизни и наблюдение за его метеорологическими, сейсмическими и магнитными характеристиками. Результаты биологических экспериментов на борту спускаемых «Викингов» были неубедительными, но повторный анализ данных, опубликованный в 2012 г., предположил наличие признаков микробной жизни на планете. Орбитальные аппараты дали дополнительные данные, подтверждающие то, что когда-то на Марсе существовала вода – большие наводнения образовали глубокие каньоны, протяженностью в тысячи километров. Кроме того, участки разветвленных потоков в южном полушарии позволяют предположить, что здесь когда-то выпадали осадки.

Характеристика Марса:
1)Своё название планета получила в честь мифологического древнеримского бога войны.
2)Марс-четвертая по счёту планета.
3)А по величине 7 планета.
4)Имеет 2 естественных спутника:Деймос и Фобос.

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

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

1)Здесь находится самая высокая гора из обнаруженных на планетах Солнечной системы – недействующий вулкан Олимп: его высота от основания составляет 21,2 км.
2)На красной планете расположена крупнейшая система каньонов, известная под названием долина Маринер: на карте Марса их протяжённость составляет около 4,5 тыс. км, ширина – 200 км, глубина –11 км.
3)В северном полушарии планеты находится наибольший ударный кратер: его диаметр около 10,5 тыс. км, ширина – 8,5 тыс. км.

«Климатические условия Марса»
Красная планета вращается вокруг своей оси под углом 25,29 градуса. Благодаря этому солнечные сутки здесь составляют 24 ч. 39 мин. 35 сек., тогда как год на планете бога Марса из-за вытянутости орбиты длится 686,9 дней. Четвёртая по порядку планета Солнечной системы имеет времена года. Правда, летняя погода в северном полушарии холодная: лето начинается тогда, когда планета максимально удалена от звезды. Зато на юге оно жаркое и короткое: в это время Марс максимально близко приближается к звезде. Для Марса характерно наличие холодной погоды. Средние температурные показатели планеты составляют −50 °C: зимой температура на полюсе составляет −153°C, тогда как на экваторе летом – немногим более +22 °C.

«А что насчёт грунта?»
Ещё одним свидетельством того, что в прежние времена жизнь на Марсе существовала, по мнению многих учёных, является грунт планеты, большая часть которого состоит из кремнезёма (25%), который благодаря содержанию находящимся в нём железа придает грунту красноватый оттенок. В почве планеты содержится немало кальция, магния, серы, натрия, алюминия. Соотношение кислотности почвы и некоторые другие её характеристики настолько близки к земным, что на них вполне могли бы прижиться растения, следовательно, теоретически жизнь в таком грунте вполне может существовать. В почве было обнаружено наличие водяного льда (факты эти впоследствии были подтверждены не раз). Окончательно загадка была разгадана в 2008, когда один из зондов, пребывая на северном полюсе, смог извлечь из почвы воду. Через пять лет была обнародована информация о том, что количество воды в поверхностных слоях грунта Марса составляет около 2%.

«Пылевые вихри и бури».
Из-за весеннего таяния полярных шапок повышается давление атмосферы, перемещаются большие массы газа в противоположное полушарие. При этом скорость дующих ветров равна 10-40 м/с. А иногда этот показатель вырастает до 100 м/с. С поверхности поднимается много пыли, провоцируя, таким образом, появление пылевых бурь. Сильные бури полностью скрывают поверхность Марса. Они также оказывают сильное воздействие на распределение атмосферной температуры планеты.

«Существует ли жизнь на Марсе?»
Вопрос о существовании жизни на красной планете стал особо популярен после публикации романа Уэльса «Война миров» (по сюжету которого наша планета оказалась захвачена гуманоидами, и землянам лишь чудом удалось выжить) Но сейчас учёные утверждают, что каких-либо развитых форм жизни не существует.

«Вода? Не, не слышали.»
Также, одной из неизвестных человечеству тайн планеты является наличие воды в прошлом.До середины прошлого века учёные считали, что на Марсе можно найти воду в жидком состоянии, и это давало повод говорить, что жизнь на красной планете существует. Эта теория была основана на том факте, что на планете совершенно чётко просматривались светлые и тёмные участки, которые очень напоминали моря и материки, а тёмные длинные линии на карте планеты походили на долины рек. Но, после первого же полёта к Марсу, стало очевидно, что вода из-за слишком низкого атмосферного давления в жидком состоянии на семидесяти процентах планеты находиться не может. Выдвигается предположение, что она всё же была: об этом факте свидетельствуют найденные микроскопические частички минерала гематита и других минералов, которые обычно формируются лишь в осадочных породах и явно поддавались воздействию воды.

«Немножко о будущем.»
Mars One — частный проект, руководимый Басом Лансдорпом и предполагающий полёт на Марс с последующим основанием колонии на его поверхности и трансляцией всего происходящего по телевидению. По заявлению самой организации она не является аэрокосмической компанией и все работы по разработке, производству и запуску космических аппаратов будут переданы субподрядчикам. Штат компании составляет 8 человек.График работ, техническая и финансовая осуществимость проекта, а также этичность действий его основателей неоднократно ставились под сомнение учёными и специалистами аэрокосмической отрасли.

Станция InSight определила основные границы внутренних слоев Марса

NASA/JPL-Caltech

Планетологи благодаря сейсмическим данным, полученным марсианской станцией InSight, смогли уточнить положение границ между внутренними слоями Марса. Так, граница между корой и мантией находится на глубине 35 километров, а граница между мантией и ядром Марса — на глубинах 1520-1600 километров. Полученные результаты помогут в дальнейшем понять сложную геологическую эволюцию планеты. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Автоматическая исследовательская станция InSight функционирует на Марсе более полутора лет, занимаясь исследованием его внутреннего строения. Для этого станция оснащена двумя основными научными инструментами: ударным зондом HP³, предназначенным для измерения тепловых потоков в марсианском грунте, и сейсмографом SEIS, а также системой датчиков погоды APSS. InSight уже смог получить ряд важных научных результатов — например, показал, что современный Марс является сейсмически активной планетой, а также определил, что кора планеты неоднородна по структуре.

Алан Левандер (Alan Levander) и Сичжуан Денг (Sizhuang Deng) из Университета Райса опубликовали результаты анализа сейсмических данных, собранных SEIS в период с февраля по август 2019 года. Ученые использовали метод автокорреляции фонового шума, чтобы найти в необработанных данных сигналы, соответствующие неоднородностям на разных глубинах, что позволяет понять строение планеты.

Ученым удалось выделить в данных сейсмографа долгопериодические сигналы, соответствующие ежедневным операциям станции и суточным колебаниям атмосферы, а также высокоамплитудные сигналы отражения, соответствующие границам, разделяющим зоны планеты. Исходя из полученных данных картина внутреннего строения Марса получается следующая. На глубине 35 километров под станцией находится граница Мохоро́вичича, отделяющая марсианскую кору от мантии. Затем, на глубинах 1110-1170 километров в мантии происходит структурная перестройка минерала оливина в вадслеит с образованием фазы с большими значениями коэффициентов упругости.

Наконец, на глубинах 1520-1600 километров находится граница между мантией и ядром Марса, богатым железом. Поскольку средний радиус Марса равен 3390 километрам, оценка радиуса ядра составляет 1790-1870 километров. Все полученные результаты согласуются с оценками из более ранних работ и помогут в дальнейшем понять эволюцию планеты как с химической, так и с термической точки зрения.

Строение Марса по данным станции InSight.

Sizhuang Deng et al./Geophysical Research Letters, 2020.

О подробностях миссии InSight и загадках марсианской геологии можно прочитать в наших материалах «Заглянуть внутрь Красной планеты» и «Сейсмограф для Марса».

Александр Войтюк

12 интересных фактов о Марсе

Подборка из 12 интересных фактов о самой загадочной планете Солнечной системы.

1. Диаметр Марса равен 6800 км. Он меньше Венеры и Земли, но больше Меркурия. Сила тяжести на поверхности Красной планеты составляет 37% от земной.

2. Продолжительность средних солнечных суток на Марсе (называемых солами) составляет 24 часа 39 минут 35 секунд. Это всего на 2,7% длиннее земных суток. Марсианский год состоит из 668,6 солов.

3. Сейчас у Марса нет глобального магнитного поля. Однако в его коре имеются намагниченные участки, свидетельствующие о том, что в далеком прошлом планета им обладала.

4. Температура на Марсе колеблется от −153°C на полюсах зимой до +25°C на экваторе летом, в умеренных широтах — от −50°C зимней ночью до 0°C летним днем. Средняя температура Красной планеты составляет −55°C.

5. Марсианские рассветы и закаты представляют собой полную противоположность земным. Из-за рассеянной в атмосфере планеты пыли они окрашены в голубые тона.

Марсианский закат глазами Марсохода Spirit. Источник: NASA/JPL/Texas A&M/Cornell

6. Полярные шапки Марса состоят из двух слоев. Нижний представляет смесь водяного льда и пыли — это т.н. постоянная шапка. Наблюдаемые сезонные изменения происходят за счет верхнего слоя, состоящего из твердой углекислоты, известной под названием «сухого льда». Весной с повышением температуры он сублимирует (переходит из твердого состояния в газообразное без плавления), в результате чего видимый размер шапки уменьшается. Зимой углекислый газ начинает вымерзать из атмосферы и шапка снова увеличивается.

7. Атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа. Она характеризуется заметными сезонными перепадами давления, связанными с испарением и намерзанием полярных шапок. В среднем атмосферное давление у марсианской поверхности в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли на уровне моря.

8. Марс — наиболее изученная планета Солнечной системы (конечно, не считая Земли). В настоящее время на его поверхности работают два марсохода (Opportunity и Curiosity), а на орбите находятся пять космических аппаратов (MRO, Mars Express, MAVEN, «Мангальян», TGO).

9. На Красной планете находятся крупнейшие вулканы Солнечной системы. Они расположены в провинции Фарсида — огромном вулканическом нагорье, общая площадь которого составляет 30 млн км2 (это сравнимо с площадью Африки). Масса вулканических отложений Фарсиды настолько велика, что, по расчетам ученых, она могла вызвать сдвиг оси вращения планеты.

Марсианский супервулкан. Источник: ESA

10. Марс обладает ярко выраженной асимметрией. Его южное полушарие и экваториальные регионы представляют собой древнюю, густо усыпанную кратерами поверхность. Северное полушарие в основном занято гигантской низменностью (Великая северная равнина) длиной около 10 600 и шириной 8 500 км. Ее средняя высота на 6 км ниже остальной поверхности. Не исключено, что асимметрия марсианских полушарий вызвана последствиями гигантского столкновения, пережитого планетой на заре Солнечной системы.

11. Марс обладает одной из крупнейших систем каньонов в Солнечной системе, известной как долина Маринера. Ее длина составляет 4500 км (четверть окружности планеты), ширина — 200 км, глубина — до 11 км. По длине она в 10 раз превышает знаменитый Большой каньон реки Колорадо (США), а также в раз 7 больше его по ширине и во столько же раз — по глубине.

12. Данные космических аппаратов говорят о том, что в далеком прошлом Марс обладал полноценной гидросферой. По его поверхности текли потоки воды, там существовали озера и моря. Но по мере изменения климата практически вся гидросфера была потеряна. Остатки марсианской воды сейчас сосредоточены в полярных шапках, а также в подповерхностном слое вечной мерзлоты толщиной в десятки и сотни метров. По современным оценкам, если растопить этот лед, поверхность Марса покрылась бы слоем воды толщиной в несколько десятков метров.

Когда люди смогут жить на Марсе

Четвертая планета Солнечной системы в два раза меньше Земли по радиусу, зато по площади равна всем земным континентам, вместе взятым (благо там нет океанов), плюс в 2008 году исследовательский зонд NASA обнаружил там воду (в виде льда). Неудивительно, что возникает соблазн заселить планету, и буквально в июле 2019 года ракетные двигатели для полета туда впервые смогли поднять в воздух Starhopper, прототип, который через несколько лет превратится в Starship — ракету и корабль, созданные специально для полетов к Марсу. Благодаря полной многоразовости Starship (более ста использований) стоимость полетов до Марса должна будет резко упасть.

При этом среднегодовая температура на Марсе -63 градуса Цельсия, примерно как на антарктической станции «Восток». Так холодно там потому, что его атмосфера в 150 раз разреженнее земной. При такой тонкой газовой оболочке парниковый эффект очень слабый, отчего и холода. Проблему можно решить, если приблизить климатические условия на Марсе к земному климату — этот процесс называют терраформированием. В случае с Марсом для этого нужно каким-то образом резко нагреть поверхность планеты, которая даже в лучшие годы находится в 56 миллионах километров отсюда.

Ученые довольно упорно бьются над этой проблемой, и вот недавно, летом 2019 года, был представлен необычный способ сделать Красную планету обитаемой — для начала, хотя бы частично. Оказалось, что прозрачный купол из экзотического гелевого материала толщиной всего пару сантиметров так сильно согревает земную имитацию марсианского грунта при скудном местном освещении, что тот способен поддерживать растительную жизнь без дополнительного подогрева. И это настоящая сенсация.

Рассказываем, что вообще можно сделать для того, чтобы через энное количество лет люди гуляли по марсианским полям и любовались сразу двумя лунами.

Купола из аэрогеля: парники 80-го уровня, открытые учеными месяц назад

Обратимся сразу к самому свежему открытию. В июле 2019 года группа ученых провела простые лабораторные эксперименты, в ходе которых поместили аналог марсианского грунта в камеру с разреженной атмосферой и марсианской температурой. Затем на купола светили лампами, дающими 150 ватт энергии на квадратный метр — ровно столько, сколько Солнце в среднем дает поверхности Марса.

Выяснилось удивительное: без малейшего внешнего подогрева поверхность марсианского грунта, накрытая сверху гелевым куполом, прогрелась чуть выше нуля градусов. Купол толщиной всего два сантиметра хорошо пропускает видимый свет, нагревая им почву, но очень плохо пропускает ультрафиолет, инфракрасное излучение и тепло. Сырья для его производства (обычный песок) на Марсе, как и на Земле, более чем достаточно.

Подогрев грунта на 65 градусов простым прозрачным куполом выглядит чудом, ведь снизу у грунта особой теплоизоляции нет и часть тепла все же уходит в стороны. То есть это как накрыть промерзшую землю хитро устроенной клеенкой — а дальше все происходит само. Но никакого особого чуда здесь нет. Аэрогели были открыты в 1931 году, и, по сути, это обычный спиртовой гель, из которого нагревом испарили весь спирт, оставив сеть наполненных воздухом каналов. Его теплоизоляционные свойства при одинаковой толщине до 7,5 раза выше, чем у пенопласта или минваты, при этом он практически прозрачен. Условное жилище из него и на Земле, будучи полностью прозрачным, не требовало бы отопления, кроме как во время долгой полярной ночи.

Интересно, что на самом деле этот материал на Марсе уже испытан: американские марсоходы используют аэрогель, чтобы их внутренние приборы не переохладились за время марсианской ночи, когда температура может упасть до -90 градусов.

Исследователи, предложившие такие купола как способ однажды переехать на Марс, отмечают: аэрогелевые купола легко переносить на большие расстояния. Более того, опыты в земных лабораториях уже показали, что на аналоге марсианского грунта вполне растут даже томаты, была бы нормальная температура. Воды для них тоже много тратить не придется: из-под купола испаряться ей некуда, то есть даже небольшое ее количество будет постоянно потребляться растениями «по кругу». Кстати, чтобы подтвердить эти предложения, авторы планируют перенести опыты в Антарктиду — сухие долины Мак-Мердо, по климату и безводности предельно близкие к Марсу.

Маск прав: Марс действительно можно побомбить — и возможно, с пользой (но не факт)

Mike Blake / Reuters

Илон Маск

Наиболее радикальный путь решения проблемы, как это часто бывает, предложил Илон Маск: разбомбить полюса Марса термоядерными бомбами. Взрывы должны испарить углекислый газ, который составляет большую часть льда полярных шапок этой планеты. СО2 создаст парниковый эффект, то есть от ядерных бомбардировок на четвертой планете потеплеет всерьез и надолго.

Правда, в 2018 году исследование, проспонсированное NASA, выдвинуло совсем другую точку зрения: полюса бомбить бесполезно. И вообще, всего углекислого газа Марса не хватит, чтобы создать атмосферу достаточно плотную для серьезного потепления. По расчетам «насовской» научной группы, растопив полярные шапки из углекислого газа, давление там можно поднять лишь в 2,5 раза. Теплее станет, но это все еще антарктические температуры — и атмосфера в 60 раз разреженнее нашей. Авторы работы прямо упомянули человека, чью точку зрения они критикуют: Илон Маск. Но его это, кажется, нимало не смутило.

Еще на Марсе можно найти каньон длиной в тысячи километров — и поселиться в нем

Марс обладает очень необычными деталями рельефа, которых на Земле нет. Одна из них — система каньонов Долины Маринер длиной 4 тысячи километров, длиннейшая из известных в Солнечной системе. Ее ширина — до 200 километров, а глубина до 7 километров. Это означает, что на дне каньонов атмосферное давление выше в полтора раза и там заметно теплее и влажнее, чем на остальной планете. Именно над частью Долин Маринер космические аппараты фотографируют настоящие туманы из водяного пара (на фото ниже), а на склонах других участков — темные следы потоков на песке, и потоки эти подозрительно похожи на водные.

NASA / JPL / USGS

Часть Долин Маринер, известная как Лабиринт Ночи. Все десять тысяч квадратных километров на фото покрыты утренним туманом — довольно редким для Марса явлением

NASA / JPL-Caltech / Univ. of Arizona

Темные полосы на песке в теплые сезоны становятся длиннее, а в холодные — короче, из-за чего ряд ученых считает их мокрым песком от приповерхностных потоков воды

Долины Маринер не везде широки — где-то их ширина составляет всего несколько километров. Такие места уже давно предлагают перекрыть куполом из стекла, считая, что и этого будет достаточно для удержания тепла и формирования локальной высокой температуры. Купол из аэрогеля над таким районом, располагающим водой, может привести к формированию локального сравнительно теплого климата со своими осадками и водой. Такие места могут застраиваться постепенно, и чем больше будет площадь, накрытая стыкующимися куполами, тем выше будет средняя температура (меньше теплопотери через стенки). Так что на самом деле такое постепенное, «ползучее» терраформирование может занять очень большую территорию планеты.

Что не так с расчетами NASA и почему инакомыслящие ученые уже устроились в SpaceX?

Есть и более простой путь к глобальному нагреву Марса до земных температур. Как отмечает другая группа ученых, мы уже испробовали этот метод на Земле, сами того не желая — выбрасывая по 37 миллиардов тонн углекислого газа в ее атмосферу и постепенно повышая температуру на планете. Путь этот — парниковые газы.

Конечно, на Марсе нет угля, сжигая который можно устроить парниковый эффект. Да и СО2 — не самый эффективный парниковый газ. Есть куда лучшие кандидаты, из которых самый перспективный — элегаз. Его молекула состоит из одного атома серы, вокруг которого «торчат» шесть атомов фтора. За счет «громоздкости» молекула отлично перехватывает и ультрафиолетовое, и инфракрасное излучения, при этом хорошо пропуская видимый свет. По силе вызываемого им парникового эффекта он в 34 900 раз превосходит углекислый газ. То есть всего миллион тонн этого вещества дал бы такой же парниковый эффект, что и десятки миллиардов тонн СО2, выбрасываемых человечеством сегодня.

Вдобавок элегаз очень живуч — время его жизни в атмосфере от 800 до 3200 лет в зависимости от внешних условий. Это значит, что можно не беспокоиться о его распаде в марсианской атмосфере: единожды произведенный, он останется там очень надолго. Кроме того, газ безвреден для человека и всех живых организмов. По факту, на Марсе он скорее полезен, поскольку перехватывает УФ-лучи не хуже озона, которого там пока нет.

По расчетам, примерно за 100 лет закачка суперпарниковых газов такого типа может поднять температуры на планете на десятки градусов.

Интересно, что несколько раньше при поддержке NASA была выполнена другая научная работа, которая описывала именно такой сценарий — терраформирование Марса за счет рукотворных парниковых газов повышенной эффективности. Одним из авторов этой работы была Марина Маринова, долгое время работавшая для NASA, а сегодня устроившаяся в компанию SpaceX. Более того, именно на нее как соавтора ссылался и сам Илон Маск, подвергнув критике работу, говорящую о нехватке СО2 на Марсе, якобы мешающей превратить его в планету, по температурам близкую к Земле.

NASA

Марс

Важная особенность такого сверхмощного парникового эффекта: после разогрева марсианского грунта связанный в нем СО2 должен высвободиться в атмосферу, дополнительно усилив нагрев планеты.

Когда на самом деле Марс станет похож на Землю?

Хотя элегаз действительно может преобразовать всю планету, надо четко понимать, что это не случится завтра. По расчетам, для этого нужно тратить миллиарды киловатт-часов в год — и тратить их на Марсе, делая из богатого фтором и серой грунта тот же элегаз. То есть желающим терраформировать придется построить на планете целую АЭС на 500 мегаватт, автоматизированные производства, постоянно выпускающие элегаз в атмосферу. Процесс этот даст ощутимые результаты через сотню лет работы. Ну или несколько быстрее при очень больших вложениях в создание заводов.

Все это время людям, обеспечивающим их деятельность и изучающим Марс, надо будет где-то жить. Очевидно, что лучшим решением для локального преобразования планеты в местах их расселения будут аэрогелевые купола. То есть по необходимости терраформирование будет идти сразу двумя путями: локальным — для текущих колонистов с помощью куполов — и глобальным — для планеты в целом.

Кто уже может жить на Марсе — и почему это важно

Яблони на Красной планете в ближайшем будущем не зацветут, но растительность в открытом грунте на самом деле может прийти туда раньше, чем мы думаем.

Еще в 2012 году Немецкое аэрокосмическое агентство провело эксперимент с арктическим лишайником ксантория элегантная (Хanthoria elegans). Его держали при давлении в 150 раз ниже земного — без кислорода, при марсианских температурах. Несмотря на чуждость среды лишайник не только выжил, но и не потерял способность успешно фотосинтезировать (в периоды, имитирующие светлое время суток).

Jason Hollinger / Wikimedia

Хanthoria elegans

Это значит, что в ряде регионов Марса — тех же Долинах Маринер — такие организмы в экваториальной зоне могут жить уже сегодня. А после начала выработки на Марсе элегаза подходящая для них территория начнет быстро расширяться. Как и другие лишайники, ксантория элегантная при фотосинтезе вырабатывает кислород. Собственно, именно выход лишайников на земную сушу около 1,2 миллиарда лет назад (за 0,7 миллиарда лет до высших растений) и позволил земной атмосфере резко поднять содержание кислорода до уровня сегодняшнего земного высокогорья. Скорее всего, на Марсе лишайникам предстоит та же функция — подготовить атмосферу к тому, чтобы в ней было проще жить более сложным существам.

Возможно, людям.

Марс и магнитосфера. Планета, которую можно отремонтировать / Хабр

Тема терраформирования Марса не один десяток лет относится к числу наиболее амбициозных планов человечества. Кажется, что марсианскую природу достаточно лишь немного «подправить», чтобы холодная планета бурь превратилась в жизнепригодный мир, расположенный в непосредственной близости от Земли.

Наряду с первоочередными задачами по увеличению концентрации кислорода и повышению температуры на Марсе требует решения еще одна проблема: восстановление марсианской магнитосферы. Дело в том, что на Марсе нет стабильного планетарного магнитного поля, хотя, остаточные магнитные поля на планете сохранились, особенно в южной части. Вопрос фатального влияния солнечного ветра на размагниченную планету подробно рассмотрен в научно-популярных источниках, в том числе, на Хабре. Поэтому читатели, уже интересовавшиеся проблемой марсианской магнитосферы, вполне могут пропустить обзор, расположенный прямо под катом, и переходить к самому интересному, в особенности, к инженерной части.

Обзор. Другая сторона солнечного ветра

Подходы к терраформированию Марса (приближению условий окружающей среды на нем к земным) постепенно детализируются и представляются все менее разрушительными и более «зелеными». В частности, Илон Маск, еще в 2015 году продвигавший идею о термоядерной бомбардировке Марса с целью вызвать на нем парниковый эффект, в 2019 году предлагал растопить марсианские льды при помощи системы орбитальных зеркал. Развивая эту идею, Роберт Зубрин и Кристофер Маккей рассуждали о 100-километровом цельном орбитальном зеркале. Тем не менее, сегодня считается, что даже всего льда с марсианских полярных шапок может не хватить для вызова парникового эффекта. Пытаясь поднять температуру на Марсе такими грубыми способами, мы бы боролись со следствиями, а не с причиной экологической катастрофы на этой планете. Причина продолжающегося истончения марсианской атмосферы заключается в выдувании ее солнечным ветром, а такая уязвимость атмосферы объясняется отсутствием у Марса постоянного магнитного поля. В далеком прошлом, 4,2-4,3 миллиарда лет назад Марс должен был обладать сильным магнитным полем, а последний период активного действия магнитосферы на Марсе относится, вероятно, к 3,7 миллиарда лет назад.

Наличие сильного магнитного поля у Земли объясняется действием токов (динамо) в жидком металлическом железоникелевом ядре планеты. Магнитное поле образует вокруг планеты так называемую «головную ударную волну», подобную той волне, что расходится от носовой части движущегося корабля, из-за чего солнечный ветер обтекает нашу планету с боков, не повреждая атмосферу.

Источник

Из-за того, что в период образования крупных марсианских равнин магнитное поле выключилось, атмосфера Марса оказалась беззащитна, и постепенно превратилась в тонкий слой углекислого газа с незначительными примесями, наблюдаемый сейчас.

О причинах исчезновения токов-динамо и постоянного магнитного поля на Марсе нет единого мнения. Среди возможных вариантов — исчезновение условий для конвекции жидкого металла в ядре, вызванное чрезмерным охлаждением планеты. Также затухание динамо могло быть вызвано внешним воздействием, например, ударом астероида – эта гипотеза называется «импактной». Интереснейший анализ подобных гипотез содержится в статье Виталия Егорова (Зеленого Кота) «Нужно ли Марсу магнитное поле?», опубликованной на Хабре в 2015 году. Автор развивает идею о том, что потеря магнитного поля не является решающим фактором потери атмосферы, приводя в качестве контрдовода пример Венеры, чья атмосфера исключительно плотная, а магнитное поле — слабое. Потеря глобального магнитного поля на Марсе связана с малой массой планеты, либо с совокупностью воздействия солнечного ветра, импактных (ударных) и гидрофизических факторов. Рекомендуем подробно ознакомиться с этой статьей, а здесь приведем лишь важнейшую из ее иллюстраций, где в табличном виде представлены возможные причины исчезновения или истончения атмосфер у различных тел в Солнечной Системе.

Источник

Магнитосфера Марса. Нынешнее состояние

Чтобы изучить, почему Марс потерял свою атмосферу и продолжает ее терять, в 2014 году NASA запустило к Марсу зонд MAVEN (аббревиатура расшифровывается как «Эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе»). Отметим, что аппарат, запущенный 18 ноября 2013 года, чуть не попал под сокращение финансирования, из-за чего запуск мог быть отложен на 2016 год. Тем не менее, в сентябре 2014 года MAVEN успешно достиг Марса и стал его искусственным спутником. Четыре основные задачи проекта формулировались следующим образом:

Определить влияние потерь газов на климатические изменения Марса в настоящее время и в прошлом.
Определить текущее состояние верхних слоев атмосферы и ионосферы Марса и взаимодействия их с солнечным ветром.
Определить темпы потери атмосферы, а также факторы, влияющие на этот процесс.
Определить соотношения стабильных изотопов в атмосфере Марса.

Именно MAVEN показал, что остатки магнитного поля Марса вытянулись за планетой, образовав у нее своеобразный магнитный хвост. Само это открытие особенно интересно тем, что позволило подтвердить и детально описать механизм магнитного пересоединения Марса, непосредственно провоцирующий улетучивание остатков марсианской атмосферы в космос. В целом же MAVEN дал толчок новейшим исследованиям собственного магнитного поля на Марсе.

Реликтовое магнитное поле на Марсе

После того, как на Марсе исчезло глобальное магнитное поле, планета осталась покрыта «лоскутным одеялом» локальных областей, проявляющих магнитные свойства. Эти небольшие магнитные поля возникают под действием минералов и пород, рассеянных на поверхности планеты.

Некоторые регионы планеты обладают более сильными магнитными полями, нежели другие, но это, вероятнее всего, связано с повышенным или пониженным содержанием магнитных минералов в том или ином регионе, то есть, пород, которые могли испытывать влияние древнего магнитного поля. В целом магнитные поля в северном полушарии Марса слабее, а в южном – сильнее.

Три крупных ударных бассейна в северном полушарии Марса — Эллада, Исида и Аргир — не проявляют признаков магнетизма, что также может объясняться малым содержанием магнитных пород на этих территориях. Предполагается, что в процессе ударных катаклизмов и образования этих бассейнов значительные объемы магнитных пород и содержащихся в них минералов могли быть испарены в результате столкновений и сопутствующих взрывов. При этом необходимо оговориться, что измерения магнитных полей марсианской коры производятся с орбиты, поэтому могут быть неполны; экспедиции на поверхности планеты, возможно, позволят зафиксировать более слабые магнитные поля и составить более полную карту.

Итак, магнитосфера марсианских горных пород представляет собой остатки древнего магнитного поля. Магнитное динамо в мантии Марса исчезло не позднее 3,7 миллиарда лет назад. Подробнее о хронологии существования марсианского динамо рассказано в этой статье. Впрочем, здесь следует упомянуть и о роботе InSight, который начал работу на поверхности Марса в ноябре 2018 года. Аппарат предназначен, прежде всего, для изучения толщины, состава и структуры коры Марса, а также получения данных о его мантии, ядре и сейсмической активности. Именно InSight показал, что магнитные поля на поверхности Марса вдесятеро сильнее, чем считалось ранее. Он обнаружил и некоторые другие интересные детали, в частности, суточные флуктуации активности марсианского магнитного поля и магнитные импульсы, чья природа пока остается невыясненной. Считается, что зафиксированные InSight магнитные явления на поверхности планеты также связаны с воздействием солнечного ветра.

Поэтому гораздо более пристального внимания заслуживает индуцированная магнитосфера Марса, возникающая в результате взаимодействия марсианской ионосферы с солнечным ветром. О существовании магнитных полей в непосредственной близости от верхних слоев марсианской атмосферы сообщалось еще в статье Долгинова и др. , опубликованной в 1972 году по результатам экспедиций «Марс-2» и «Марс-3». Дальнейшие исследования магнитослоя в марсианской ионосфере были проведены при помощи последней советской марсианской миссии «Фобос-2» Но значительно более точные данные об этом магнитослое (в англоязычной литературе употребляется термин «magnetosheath») были получены благодаря работе MAVEN и изложены в статье Робина Рамстада и др. из университета штата Колорадо.

Индуцированные магнитосферы образуются вокруг проводящих ненамагниченных планетарных объектов, в частности, в ионосферах Марса, Венеры, Титана, Плутона и комет в ходе электродинамических взаимодействий намагниченной плазмы с частицами солнечного ветра. Токи, возникающие при этом, приводят к взаимодействию ионосферы и плазмы, тем самым помогая понять роль солнечного ветра в нагревании, выдувании и эволюции планетарных атмосфер.

По итогам пятилетней работы зонда MAVEN удалось картировать индуцированную магнитосферу Марса, обнаружив в процессе этой работы взаимодействие ионосферы и головной ударной волны, асимметрию в конфигурации атмосферных электрических полей, а также искривление токов в верхних слоях атмосферы Марса. Также был обнаружен пограничный регион между ионосферой Марса и его магнитослоем.

Соответственно, восстановление защиты Марса от пагубного воздействия солнечного ветра целесообразно начинать именно с ионосферы. В 2017 году специалист NASA Джим Грин предположил, что для реставрации марсианской атмосферы и предохранения ее от воздействия солнечного ветра можно расположить магнитный щит на марсианской орбите в точке Лагранжа, где притяжение Марса и притяжение Солнца имеют равную величину и, следовательно, такой щит будет оставаться стабилен. На Хабре есть обзорная переводная статья с обоснованием этого проекта и видео с выступлением Грина на конференции Planetary Science Vision 2050, где была высказана эта идея. Из статьи стоит скопировать и пояснить ключевую иллюстрацию:

На иллюстрации показана форма магнитного хвоста (остатки магнитного поля Марса, взаимодействующие с солнечным ветром, о чем было рассказано выше), а также расположение самого Марса, магнитного щита в точке Лагранжа L₁, магнитослоя и магнитопаузы. Как показано на этой схеме, магнитный щит Марса призван уменьшить выдувание атмосферы солнечным ветром, обеспечить новое равновесное состояние атмосферы и уменьшить количество жесткой солнечной радиации, достигающей поверхности Марса.

На сайте phys.org сообщается, что Джим Грин и его коллеги проводили компьютерные симуляции, позволяющие примерно оценить работоспособность такого устройства. Грин заостряет внимание на непосредственной пользе подобной конструкции. Магнитный щит способен привести к утолщению марсианской атмосферы и парниковому эффекту, который позволит перевести в жидкое состояние до 1/7 того объема воды, что имелся на Марсе 4,2 миллиарда лет назад, в период активности его магнитного динамо. Тем не менее, официальные данные о технических характеристиках подобного устройства весьма скудны. На Хабре есть публикация с описанием конструкции и реализуемости дипольного магнитного щита, который мог бы располагаться в точке Лагранжа и генерировать магнитное поле силой 1-2 тесла. Поэтому в заключительном разделе этой статьи было бы логично и интересно привести выдержки из статьи «Giving Mars a Magnetosphere», опубликованной 28 февраля 2018 года и содержащей обоснованные выкладки о том, как мог бы выглядеть подобный щит.

Искусственный магнитный щит Марса: технические характеристики

Марсианская точка Лагранжа расположена на расстоянии около 1 миллиона километров от Марса. С поправкой на компенсацию сильных солнечных вспышек можно предположить, что будет достаточно расширить искусственное магнитное поле на расстояние 1,5 млн километров от планеты.

Также следует учитывать, что интенсивность солнечного ветра на марсианской орбите значительно ниже, чем на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца (т.е. на расстоянии от Солнца до Земли). Таким образом, для защиты Марса от солнечного ветра достаточно получить магнитное поле примерно вдвое слабее, чем понадобилось бы для защиты Земли. Учитывая оба этих фактора, понадобится сгенерировать вокруг Марса магнитное поле всего в 11% от силы естественного магнитного поля Земли, и минимальный радиус магнитослоя вокруг Марса составил бы всего 500 000 километров.

Согласно уравнению величины магнитного поля, можно высчитать силу тока «провода», необходимого для генерации такого магнитного поля. Получается ток силой около 200 мега-ампер.

Соответственно, это будет провод колоссального размера. Чтобы сделать его как можно компактнее, необходимо как можно сильнее уменьшить рабочее напряжение этого провода и, следовательно, его сопротивление. Чтобы добиться минимального сопротивления, нужно подобрать минимальную длину провода, при этом обеспечив для него максимальную площадь поперечного сечения. Отметим, что сопротивление проводника можно было бы снизить, изготовив его из сверхпроводящего материала, но технически наиболее доступной конфигурацией представляется плоская медная катушка, намотанная настолько плотно, что отверстие в ее центре будет как можно уже. При этом отверстие в центре катушки необходимо оставить, так как при его отсутствии в катушке возникнут контрпродуктивные обратные токи, и ее сопротивление будет чрезмерно сильным.

Остается вопрос о том, какой источник энергии позволил бы запитать подобную конструкцию на орбите Марса. Для этого определенно не подойдут солнечные панели, так как солнечное излучение на орбите Марса довольно слабое, и даже сконструировав солнечные панели площадью 4000 м2 и обладающие КПД 20%, нам потребовалось бы для производства проводника больше меди, чем в принципе имеется на Земле. Более эффективным энергетическим решением был бы 830-мегаваттный ядерный реактор, работающий на орбите Марса и запитывающий магнитный контур. В таком случае напряжение в системе составило бы всего 2 вольт, а размеры медной катушки – 3,5 метров в диаметре при весе около 57 тонн. По расчетам автора, такая катушка позволила бы генерировать магнитное поле около 81 тесла. При этом необходимо было бы решить дополнительные технические проблемы, связанные с отводом избыточной теплоты от контура во избежание его деформации, а также обеспечить доставку 40 тонн урана в марсианскую точку Лагранжа каждые два года (следует оговориться, что мы пока не можем оценить запасы урана на Марсе, поэтому последняя проблема может решаться проще, чем кажется на первый взгляд).

Дальнейшие выкладки из упомянутой статьи выходят за рамки данной публикации, но ее все-таки будет интересно прочесть целиком – в частности, чтобы познакомиться с ориентировочными характеристиками космического корабля, необходимого для реализации всего проекта.

Итак, генерация искусственного магнитного поля для Марса представляется несравнимо более осуществимой задачей, чем восстановление естественного. Кроме того, это был бы значительно более щадящий и эффективный (в долгосрочной перспективе) метод терраформирования, чем термоядерная бомбардировка или развертывание орбитальных зеркал, предложенные Илоном Маском. Остается с интересом следить, возможна ли при в обозримом будущем практическая реализация подобных планов.

Информационный бюллетень о Марсе

Информационный бюллетень о Марсе

Сравнение Марса и Земли

Массовые параметры

	Марс	Земля	Соотношение (Марс / Земля)
Масса (10 ²⁴ кг)	0,64171	5,9724	0,107
Объем (10 ¹⁰ км ³)	16. 318	108,321	0,151
Экваториальный радиус (км)	3396,2	6378.1	0,532
Полярный радиус (км)	3376,2	6356,8	0,531
Средний объемный радиус (км)	3389,5	6371,0	0,532
Радиус сердцевины (км)	1700	3485	0.488
Эллиптичность (сплющивание)	0,00589	0,00335	1,76
Средняя плотность (кг / м ³)	3933	5514	0,713
Плотность (м / с ²)	3,71	9,80	0,379
Ускорение поверхности (м / с ²)	3,69	9. 78	0,377
Скорость убегания (км / с)	5,03	11,19	0,450
GM (x 10 ⁶ км ³ / с ²)	0,042828	0,39860	0,107
Альбедо связки	0,250	0,306	0,817
Геометрическое альбедо	0,170	0.434	0,392
Величина диапазона V V (1,0)	-1,60	-3,99	–
Солнечное излучение (Вт / м ²)	586,2	1361,0	0,431
Температура черного тела (К)	209,8	254,0	0,826
Топографическая дальность (км)	30	20	1. 500
Момент инерции (I / MR ²)	0,366	0,3308	1,106
Дж ₂ (x 10 ^-6)	1960,45	1082,63	1,811
Количество естественных спутников	2	1
Планетарная кольцевая система	Нет	Нет

Параметры орбиты

	Марс	Земля	Соотношение (Марс / Земля)
Большая полуось (10 ⁶ км)	227. 923	149,596	1,524
Сидерический период обращения по орбите (сут)	686,980	365,256	1.881
Период тропической орбиты (дни)	686,973	365,242	1.881
Перигелий (10 ⁶ км)	206,617	147.092	1.405
Афелий (10 ⁶ км)	249.229	152.099	1,639
Синодальный период (дни)	779,94	–	–
Средняя орбитальная скорость (км / с)	24. 07	29,78	0,808
Макс. орбитальная скорость (км / с)	26,50	30,29	0,875
Мин. орбитальная скорость (км / с)	21,97	29.29	0,750
Наклон орбиты (град.)	1.851	0,000	–
Эксцентриситет орбиты	0,0935	0,0167	5,599
Звездный период вращения (ч)	24,6229	23,9345	1.029
Продолжительность светового дня (часы)	24,6597	24,0000	1. 027
Угол наклона орбиты (град)	25,19	23,44	1,075
Наклон экватора (град.)	25,19	23,44	1,075

Параметры наблюдения Марса

Первооткрыватель: Неизвестный
Дата открытия: доисторический период

Расстояние от Земли
        Минимальная (10 ⁶ км) 55,7
        Максимум (10 ⁶ км) 401.3
Видимый диаметр с Земли
        Максимум (угловые секунды) 25,1
        Минимум (угловые секунды) 3,5
Средние значения при противостоянии с Земли
        Расстояние от Земли (10 ⁶ км) 78,39
        Видимый диаметр (угловые секунды) 17,9
        Видимая визуальная величина -2.0.
Максимальная видимая визуальная величина -2,94.

Средние орбитальные элементы Марса (J2000)

Большая полуось (AU) 1. 52366231
Эксцентриситет орбиты 0.09341233
Наклонение орбиты (град.) 1,85061
Долгота восходящего узла (град.) 49,57854
Долгота перигелия (град.) 336.04084
Средняя долгота (град.) 355,45332

Северный полюс вращения

Прямое восхождение: 317,681 - 0,106 зуб.
Склонение: 52,887 - 0,061T
Дата обращения: 12:00 UT, 1 января 2000 г. (JD 2451545.0)
T = юлианские столетия от контрольной даты

Марсианская атмосфера


Поверхностное давление: 6.36 мб при среднем радиусе (варьируется от 4,0 до 8,7 мб в зависимости от сезона)
                   [От 6,9 МБ до 9 МБ (сайт посадочного модуля Viking 1)]
Плотность поверхности: ~ 0.020 кг / м ³
Масштаб высоты: 11,1 км
Общая масса атмосферы: ~ 2,5 x 10 ¹⁶ кг
Средняя температура: ~ 210 К (-63 С)
Диапазон суточных температур: от 184 K до 242 K (от -89 до -31 C) (посадочная площадка Viking 1)
Скорость ветра: 2-7 м / с (летом), 5-10 м / с (осень), 17-30 м / с (пыльная буря) (площадки Viking Lander)
Средняя молекулярная масса: 43,34
Состав атмосферы (по объему):
    Основные: углекислый газ (CO ₂) - 95. 1%; Азот (N ₂) - 2,59%
                 Аргон (Ar) - 1,94%; Кислород (O ₂) - 0,16%; Окись углерода (CO) - 0,06%
    Незначительный (м.д.): вода (H ₂ O) - 210; Оксид азота (NO) - 100; Неон (Ne) - 2,5;
                 Водород-дейтерий-кислород (HDO) - 0,85; Криптон (Kr) - 0,3;
Ксенон (Xe) - 0,08

Спутники Марса

	Фобос	Деймос
Большая полуось * (км)	9378	23459
Сидерический период обращения по орбите (сут)	0.31891	1,26244
Сидерический период вращения (дни)	0,31891	1,26244
Угол наклона орбиты (град. )	1.08	1,79
Орбитальный эксцентриситет	0,0151	0,0005
Радиус субпланетной оси (км)	13,0	7,8
Радиус вдоль оси орбиты (км)	11.4	6,0
Радиус полярной оси (км)	9,1	5,1
Масса (10 ¹⁵ кг)	10,6	2,4
Средняя плотность (кг / м ³)	1900	1750
Геометрическое альбедо	0,07	0,08
Визуальная величина V (1,0)	+11,8	+12. 89
Видимая визуальная величина (V ₀)	11,3	12,40

* Среднее орбитальное расстояние от центра Марса.

Примечания к информационным бюллетеням
— определения параметров, единиц измерения, примечания к нижним и верхним индексам и т. д.

Таблица планетарных фактов
— метрические единицы

Таблица планетарных фактов
— единицы США

Таблица планетарных фактов
— Коэффициент Земли

Домашняя страница Марса

Справочник по другим планетным информационным бюллетеням

Автор / Куратор:
Dr.Дэвид Р. Уильямс, [email protected]
NSSDCA, почтовый код 690.1
NASA Goddard Space Flight Center
Greenbelt, MD 20771
+ 1-301-286-1258

Официальный представитель НАСА: Эд Грейзек, [email protected]
Последнее обновление: 25 ноября 2020 г. , DRW
Марс, красная планета: факты и информация
Красная планета Марс, названная в честь римского бога войны, долгое время была предзнаменованием в ночном небе. Ржаво-красная поверхность планеты по-своему рассказывает историю разрушения.Миллиарды лет назад четвертую планету от Солнца можно было принять за меньшего двойника Земли с жидкой водой на ее поверхности — а может быть, даже с жизнью.
Сейчас мир представляет собой холодную бесплодную пустыню с небольшими признаками жидкой воды. Но после десятилетий исследований с использованием орбитальных аппаратов, спускаемых аппаратов и марсоходов ученые обнаружили Марс как динамичный, продуваемый ветрами ландшафт, который может — только возможно — укрывать микробную жизнь под своей ржавой поверхностью даже сегодня.
Более длинный год и смена времен года
Марс с радиусом 2106 миль является седьмой по величине планетой в нашей солнечной системе и составляет примерно половину диаметра Земли.Его сила тяжести на поверхности составляет 37,5% земной.
Недавние исследовательские экспедиции НАСА раскрыли некоторые из самых больших загадок красной планеты. Это видео объясняет, что отличает его от Земли и что произошло бы, если бы там жили люди.
Марс вращается вокруг своей оси каждые 24,6 земных часа, определяя продолжительность марсианских суток, которые называются солью (сокращенно от «солнечного дня»). Ось вращения Марса наклонена на 25,2 градуса по отношению к плоскости орбиты планеты вокруг Солнца, что помогает дать Марсу времена года, аналогичные земным.Какое бы полушарие ни было наклонено ближе к солнцу, оно испытывает весну и лето, а отклоненное полушарие — осень и зима. Каждый год в два определенных момента, называемых равноденствиями, оба полушария получают одинаковое освещение.
Но по нескольким причинам сезоны на Марсе отличаются от сезонов на Земле. Во-первых, Марс в среднем примерно на 50 процентов дальше от Солнца, чем Земля, со средним орбитальным расстоянием 142 миллиона миль. Это означает, что Марсу требуется больше времени, чтобы совершить один оборот по орбите, растягивая свой год и продолжительность его сезонов.На Марсе год длится 669,6 солей, или 687 земных дней, а отдельный сезон может длиться до 194 солей, или чуть более 199 земных дней.
Угол оси вращения Марса также меняется намного чаще, чем угол вращения Земли, что приводит к колебаниям марсианского климата во временных масштабах от тысяч до миллионов лет. Кроме того, орбита Марса менее круговая, чем орбита Земли, а это означает, что его орбитальная скорость меняется в большей степени в течение марсианского года. Эти годовые колебания влияют на время солнцестояний и равноденствий на красной планете.На Марсе весна и лето в северном полушарии длиннее осени и зимы.
Есть еще один усложняющий фактор: у Марса атмосфера намного тоньше, чем у Земли, что резко снижает количество тепла, которое планета может удерживать у своей поверхности. Температура поверхности Марса может достигать 70 градусов по Фаренгейту и всего -225 градусов по Фаренгейту, но в среднем его поверхность составляет -81 градус по Фаренгейту, что на целых 138 градусов ниже средней температуры Земли.
Ветреный и водянистый, когда-то
Основной движущей силой современной марсианской геологии является его атмосфера, которая в основном состоит из двуокиси углерода, азота и аргона.По земным стандартам воздух невероятно разрежен; давление воздуха на вершине Эвереста примерно в 50 раз выше, чем на поверхности Марса. Несмотря на разреженный воздух, марсианский бриз может дуть со скоростью до 60 миль в час, поднимая пыль, которая вызывает огромные пыльные бури и массивные поля инопланетных песчаных дюн.
Однако давным-давно ветер и воды текли по красной планете. Роботы-вездеходы обнаружили явные доказательства того, что миллиарды лет назад озера и реки с жидкой водой текли по поверхности красной планеты.Это означает, что в какой-то момент в далеком прошлом атмосфера Марса была достаточно плотной и сохраняла достаточно тепла, чтобы вода оставалась жидкой на поверхности красной планеты. Не так сегодня: хотя водяной лед изобилует под поверхностью Марса и в его полярных ледяных шапках, сегодня на поверхности нет крупных водоемов с жидкой водой.
Марс также не имеет активной тектонической системы плит, геологического двигателя, который приводит в движение нашу активную Землю, а также отсутствует планетное магнитное поле. Отсутствие этого защитного барьера позволяет солнечным частицам с высокой энергией отделять атмосферу красной планеты, что может помочь объяснить, почему атмосфера Марса теперь такая тонкая.Но в древнем прошлом — примерно 4,12–4,14 миллиарда лет назад — Марс, похоже, имел внутреннее динамо-машину, приводившую в действие магнитное поле всей планеты. Что остановило марсианскую динамо-машину? Ученые все еще пытаются разобраться.
Максимумы и минимумы
Подобно Земле и Венере, на Марсе есть горы, долины и вулканы, но на красной планете они, безусловно, самые большие и драматичные. Олимп Монс, крупнейший вулкан Солнечной системы, возвышается примерно на 16 миль над поверхностью Марса, что в три раза выше Эвереста.Но основание Олимпа Монс настолько широкое — около 374 миль в поперечнике, — что средний склон вулкана лишь немного круче пандуса для инвалидных колясок. Пик такой массивный, что изгибается вместе с поверхностью Марса. Если бы вы стояли на внешнем краю Olympus Mons, его вершина была бы за горизонтом.
Марс имеет не только самые высокие максимумы, но и некоторые из самых низких минимумов Солнечной системы. К юго-востоку от Олимпа Монс находится Валлес-Маринер, знаменитая система каньонов красной планеты. Ущелья простираются примерно на 2500 миль и сокращаются до 4.В 3 милях от поверхности красной планеты. Сеть пропастей в четыре раза глубже и в пять раз длиннее, чем Большой каньон Земли, а в самом широком месте она достигает ошеломляющих 200 миль в поперечнике. Долины получили свое название от Mariner 9, который стал первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту другой планеты, когда он прибыл к Марсу в 1971 году.
История двух полушарий
Около 4,5 миллиардов лет назад Марс образовался из газообразного пыльного диска, который образовался. окружили наше молодое солнце. Со временем внутренности красной планеты разделились на ядро, мантию и внешнюю кору толщиной в среднем 40 миль.
Его ядро, вероятно, сделано из железа и никеля, как и у Земли, но, вероятно, содержит больше серы, чем наше. Наилучшие доступные оценки предполагают, что ядро составляет около 2120 миль в поперечнике, плюс-минус 370 миль, но мы не знаем конкретных деталей. Посадочный модуль НАСА InSight призван разгадывать тайны недр Марса, отслеживая, как сейсмические волны проходят через красную планету.
Северное и южное полушария Марса сильно отличаются друг от друга, в отличие от любой другой планеты Солнечной системы.Северное полушарие планеты состоит в основном из низменных равнин, а толщина коры там может составлять всего 19 миль. Однако высокогорья южного полушария усеяны множеством потухших вулканов, и толщина коры там может достигать 62 миль.
Что случилось? Возможно, различия были вызваны паттернами внутреннего потока магмы, но некоторые ученые считают, что это результат одного или нескольких серьезных ударов по Марсу. Одна из недавних моделей предполагает, что Марс получил два лица, потому что объект размером с Землю врезался в Марс около его южного полюса.
Оба полушария имеют одну общую черту: они покрыты фирменной пылью планеты, которая приобретает множество оттенков оранжевого, красного и коричневого из-за железной ржавчины.
Космические спутники
В какой-то момент в далеком прошлом на красной планете появились два маленьких спутника неправильной формы, Фобос и Деймос. Два неровных мира, обнаруженные в 1877 году, названы в честь сыновей и колесниц бога Марса в римской мифологии. Как образовались луны, остается нерешенным. Возможно, они образовались в поясе астероидов и были захвачены гравитацией Марса.Но недавние модели вместо этого предполагают, что они могли образоваться из обломков, выброшенных с Марса после сильного удара давным-давно.
Деймос, меньшая из двух лун, обращается вокруг Марса каждые 30 часов, и его диаметр составляет менее 10 миль. Его более крупный брат Фобос имеет множество шрамов, включая кратеры и глубокие борозды, пересекающие его поверхность. Ученые давно спорят, что вызвало бороздки на Фобосе. Это следы, оставленные валунами, катящимися по поверхности после древнего удара, или признаки того, что гравитация Марса разрывает Луну?
В любом случае будущее Луны будет менее радужным.Каждое столетие Фобос приближается к Марсу примерно на шесть футов; По прогнозам, через 50 миллионов лет Луна либо врежется в поверхность красной планеты, либо разлетится вдребезги.
Миссии на Марс
С 1960-х годов люди исследовали Марс с помощью роботов больше, чем любую другую планету за пределами Земли. В настоящее время восемь миссий из США, Европейского Союза, России и Индии активно вращаются вокруг Марса или перемещаются по его поверхности. Но благополучно добраться до красной планеты — нелегкий подвиг.Из 45 миссий на Марс, запущенных с 1960 года, в 26 некоторые компоненты не покидали Землю, замолкали в пути, уходили с орбиты вокруг Марса, сгорели в атмосфере, разбились о поверхность или преждевременно умерли.
На горизонте появятся новые миссии, в том числе некоторые, предназначенные для поиска марсианской жизни. НАСА строит свой марсоход Mars 2020 для хранения многообещающих образцов марсианской породы, которые в ходе будущей миссии вернутся на Землю. В 2020 году Европейское космическое агентство и Роскосмос планируют запустить марсоход, названный в честь химика Розалинды Франклин, работа которой имела решающее значение для расшифровки структуры ДНК.Марсоход пробурит марсианскую почву в поисках признаков прошлой и настоящей жизни. Другие страны присоединяются к драке, делая освоение космоса более глобальным. В июле 2020 года Объединенные Арабские Эмираты планируют запустить свой орбитальный аппарат Hope, который будет изучать марсианскую атмосферу.
Возможно, однажды люди присоединятся к роботам на красной планете. НАСА заявило о своей цели — отправить людей обратно на Луну в качестве трамплина к Марсу. Илон Маск, основатель и генеральный директор SpaceX, строит огромный корабль под названием Starship отчасти для отправки людей на Марс.Смогут ли люди в конечном итоге построить научную базу на поверхности Марса, как те, что усеивают Антарктиду? Как человеческая деятельность повлияет на красную планету или наши поиски жизни там?
Время покажет. Но несмотря ни на что, Марс будет продолжать занимать человеческое воображение, мерцающий красный маяк в наших небесах и в наших историях.
Марс | Факты, поверхность, температура и атмосфера
Марс , четвертая планета в солнечной системе в порядке удаления от Солнца и седьмая по размеру и массе.Это периодически заметный красноватый объект на ночном небе. Марс обозначается символом.
Марс
Особенно безмятежный вид на Марс (сторона Фарсиды), составленный из изображений, полученных космическим аппаратом Mars Global Surveyor в апреле 1999 года. В верхней части земного шара видны северная полярная шапка и окружающее темное поле дюн Ваститас Бореалис. . Белые водно-ледяные облака окружают наиболее выдающиеся вулканические вершины, в том числе Олимп Монс у западного лимба, Альба Патера на северо-востоке и линию вулканов Фарсис на юго-востоке.К востоку от поднятия Фарсиды можно увидеть огромную приэкваториальную пропасть, которая отмечает систему каньонов Valles Marineris.
NASA / JPL / Malin Space Science Systems
Британская викторина
Все в космосе в 25-минутной викторине
Вы когда-нибудь хотели посетить все космическое пространство всего за 25 минут? Теперь вы можете это сделать с помощью этой викторины, которая перенесет вас от планет к черным дырам и искусственным спутникам.Если вы можете закончить его менее чем за 15 минут, вы — властелин вселенной!
Марс, который иногда называют Красной планетой, издавна ассоциировался с войнами и резней. Он назван в честь римского бога войны. Еще 3000 лет назад вавилонские астрономы-астрологи называли планету Нергал своим богом смерти и эпидемий. Две луны планеты, Фобос (греч .: «Страх») и Деймос («Ужас»), были названы в честь двух сыновей Ареса и Афродиты (аналоги Марса и Венеры, соответственно, в греческой мифологии).
Планетарные данные для Марса
* Время, необходимое планете, чтобы вернуться в то же положение на небе относительно Солнца, как это видно с Земли.
Среднее расстояние от Солнца 227 943 824 км (1,5 AU)
эксцентриситет орбиты 0,093
наклон орбиты к эклиптике 1,85 °
Марсианский год (сидерический период обращения) 686.98 земных дней
визуальная величина при среднем противостоянии -2,01
средний синодический период * 779,94 земных суток
Средняя орбитальная скорость 24,1 км / сек
экваториальный радиус 3396,2 км
северный полярный радиус 3376,2 км
Южный полярный радиус 3382,6 км
площадь поверхности 1. 44 × 10 ⁸ км ²
масса 6,417 × 10 ²³ кг
средняя плотность 3,93 г / см ³
Средняя поверхностная сила тяжести 371 см / сек ²
космическая скорость 5,03 км / сек
Период вращения (марсианские звездные сутки) 24 ч 37 мин 22,663 сек
Марсианские средние солнечные сутки (сол) 24 часа 39 минут 36 секунд
Наклон экватора к орбите 25.2 °
средняя температура поверхности 210 К (-82 ° F, -63 ° C)
типичное давление на поверхность 0,006 бар
количество известных спутников 2
В последнее время Марс заинтриговал людей по более важным причинам, чем его зловещий вид. Планета — вторая по близости к Земле после Венеры, и ее обычно легко наблюдать в ночном небе, потому что ее орбита находится за пределами Земли.Это также единственная планета, твердую поверхность которой и атмосферные явления можно увидеть в телескопы с Земли. Века кропотливых исследований земных наблюдателей, дополненных наблюдениями с космических аппаратов с 1960-х годов, показали, что Марс во многом похож на Землю. Как и на Земле, на Марсе есть облака, ветры, примерно 24-часовой рабочий день, сезонные погодные условия, полярные ледяные шапки, вулканы, каньоны и другие знакомые особенности. Есть интригующие ключи к разгадке того, что миллиарды лет назад Марс был даже больше похож на Землю, чем сегодня, с более плотной, теплой атмосферой и гораздо большим количеством воды — рек, озер, паводковых каналов и, возможно, океанов.По всем признакам Марс превратился в стерильную замороженную пустыню. Однако изображения крупным планом темных полос на склонах некоторых кратеров весной и летом на Марсе позволяют предположить, что по крайней мере небольшое количество воды может сезонно течь по поверхности планеты, а радарные отражения от возможного озера под южной полярной шапкой предполагают, что вода может по-прежнему существовать в виде жидкости на защищенных участках под поверхностью. Присутствие воды на Марсе считается критически важным вопросом, поскольку жизнь в современном понимании не может существовать без воды.Если микроскопические формы жизни когда-либо возникли на Марсе, остается шанс, хотя и весьма отдаленный, что они могут выжить в этих скрытых водяных нишах. В 1996 году группа ученых сообщила, что они пришли к выводу, что это свидетельство существования древней микробной жизни в куске метеорита, пришедшем с Марса, но большинство ученых оспаривают их интерпретацию.
По крайней мере, с конца XIX века Марс считался самым гостеприимным местом в солнечной системе за пределами Земли как для жизни коренных жителей, так и для исследования и проживания человека.В то время было распространено предположение, что так называемые каналы Марса — сложные системы длинных прямых линий поверхности, которые, как утверждали, очень немногие астрономы видели в телескопических наблюдениях, — были творениями разумных существ. Сезонные изменения внешнего вида планеты, приписываемые распространению и отступлению растительности, добавили к предполагаемым свидетельствам биологической активности. Хотя позже каналы оказались иллюзорными, а сезонные изменения геологические, а не биологические, научный и общественный интерес к возможности марсианской жизни и к исследованию планеты не угас.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас
В прошлом веке Марс занял особое место в массовой культуре. Он послужил источником вдохновения для поколений писателей-фантастов, от Герберта Уэллса и Эдгара Райса Берроуза во времена расцвета марсианских каналов до Рэя Брэдбери в 1950-х и Кима Стэнли Робинсона в 90-х. Марс также был центральной темой на радио, телевидении и в кино, пожалуй, самым известным случаем является постановка Орсона Уэллса радиоспектакля Х.Роман Дж. Уэллса Война миров , который вечером 30 октября 1938 года убедил тысячи ничего не подозревающих слушателей в том, что существа с Марса вторгаются на Землю. Загадочность планеты и множество настоящих загадок до сих пор остаются стимулом как для научных исследований, так и для человеческого воображения.
Размер Марса — Вселенная сегодня
[/ caption] Размер Марса нельзя выразить одним набором чисел. Ученые описывают планету по многим факторам. Во-первых, это радиус Марса, равный 3389.5 км. Его длина составляет 21 344 км. Далее идет объем, который составляет 1,63116 X 10 ¹¹ км ³. И, наконец, масса Мара составляет 6,4169 x 10 ²³ кг.
Для сравнения, Марс имеет 53% диаметра Земли. Он занимает около 38% площади поверхности Земли. Звучит мало, но это столько же, сколько суши на Земле. Объем Марса равен 15% массы Земли, а масса Красной планеты составляет 11% массы Земли. Как видите, Марс — маленький мир, второй по величине в Солнечной системе.
Несмотря на свои небольшие размеры, Марс имеет много интересных особенностей, которые кажутся больше, чем жизнь. Олимп Монс — самая высокая гора в Солнечной системе, а Валлес Маринер — самая глубокая долина. Марс является домом для сотен тысяч ударных кратеров. Северный полярный бассейн — бассейн Бореалис является самым большим на расстоянии 10 500 км, а бассейн Эллада на 2100 км является третьим по величине.
Помимо крайностей в топографии, Марс — это мир экстремальных погодных условий. В целом, это очень холодный мир со средней температурой поверхности около -47 ° C.Летом около экватора температура может достигать почти 20 ° C днем, но опускаться до -90 ° C ночью. Это изменение температуры на 110 ° может вызвать ветры, достигающие скорости торнадо. Как только эти ветры начинаются, они собирают пыль оксида железа, покрывающую планету, превращаясь в пыльную бурю. На Марсе бывали пыльные бури, которые стали достаточно большими, чтобы охватить всю планету на несколько дней.
Ученые считают, что Марс был более крупной планетой в начале истории Солнечной системы.Удар, создавший бассейн Северного полярного бассейна и бассейна Бореалис, был бы достаточно большим, чтобы выбросить часть планеты в космос за пределы ее гравитационного притяжения; таким образом, планета могла потерять часть себя в результате крушения.
Как видите, размер Марса является второстепенным фактом среди всех интересных фактов, которые вы можете узнать о Красной планете, но, надеюсь, этого достаточно, чтобы побудить вас провести дополнительные исследования.
Хотите информацию о других планетах? Вот статья о размере Юпитера, а вот статья о размере Сатурна.
Если вам нужна дополнительная информация о Марсе, ознакомьтесь с выпусками новостей Hubblesite о Марсе, а здесь — ссылка на домашнюю страницу NASA Mars Exploration.
Мы записали несколько подкастов про Марс. Включая Эпизод 52: Марс и Эпизод 92: Миссии на Марс, часть 1.
Источник:
НАСА
Как это:
Нравится Загрузка …
Сравнение размеров планет и расстояний
1. Просмотрите порядок и относительные размеры планет в нашей солнечной системе.
Покажите иллюстрацию НАСА: Все размеры планет. Попросите учащихся указать местонахождение Земли. Затем предложите им определить все планеты, расположенные снаружи от Солнца (слева направо): внутренние планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс; внешние планеты Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Напомните студентам, что Плутон больше не считается планетой в нашей солнечной системе; в 2006 году он был понижен до статуса карликовой планеты. Укажите местоположения пояса астероидов (между Марсом и Юпитером) и пояса Койпера (после Плутона), если они были включены в эту иллюстрацию.Объясните студентам, что на иллюстрации показаны планеты в относительном размере. Спросите: Что, по вашему мнению, означает относительный размер? Объясните учащимся, что изображения показывают, насколько велики планеты по сравнению друг с другом и с Солнцем. Спросите: Какая планета самая маленькая? (Меркурий) Какой самый большой? (Юпитер)
2. Попросите учащихся собрать данные и сравнить размеры планет.
Разделите учащихся на небольшие группы. Раздайте по одной копии таблицы «Сравнение планетарных размеров» каждой группе.Попросите группы использовать интерактивный метод «Сравнение размеров планет» для поиска и записи данных о диаметрах и соотношениях планет. Спросите:
Что вы заметили в размере планет? (Возможный ответ: внутренние скалистые планеты меньше внешних газообразных планет. )
Как вы думаете, сравниваются размеры планет? (Возможный ответ: существует большая разница в размерах планет. Некоторые из них довольно маленькие, а другие очень большие.)
Легко ли смоделировать размеры планеты? Почему или почему нет? (Возможный ответ: нет, из-за больших различий в размерах.)
Как мы можем моделировать различия? Какие повседневные предметы могут представлять планеты и солнце? (Возможные ответы: горох / пляжный мяч; песчинки / апельсин)
Предложите учащимся обсудить ответы в своих небольших группах. Затем соберите все вместе, чтобы обсудить идеи студентов.
3.Постройте фон об астрономической единице (AU).
Объясните учащимся, что астрономическая единица или AU — это упрощенное число, используемое для описания расстояния планеты от Солнца. Это единица длины, равная среднему расстоянию от Земли до Солнца, примерно 149 600 000 километров (92 957 000 миль). Только Земле можно присвоить AU 1. У более удаленных планет будет AU больше 1; у ближайших планет будет меньше 1. Спросите: Как вы думаете, почему ученые считают полезным использовать астрономические единицы? (Возможный ответ: расстояния в солнечной системе очень большие.Использование AU помогает держать числа управляемыми или меньшими, поэтому мы можем легко вычислить очень большие расстояния.) Какие проблемы возникают при использовании вместо них километров или миль? (Возможный ответ: использование километров или миль усложнит вычисления и может привести к ошибкам в измерениях, необходимых для точной отправки зонда или посадочного модуля на другую планету.) Объясните учащимся, что астрономическая единица обеспечивает способ выразить и связать расстояния между объектами в солнечной системе и проводить астрономические расчеты.Например, утверждение, что планета Юпитер находится на расстоянии 5,2 а.е. (5,2 земных расстояния) от Солнца, а Плутон — почти 40 а.е., позволяет вам легче сравнивать расстояния до всех трех тел.
4. Начните заниматься моделированием.
Скажите учащимся, что они собираются заменить планеты и планетарные объекты, чтобы создать модель относительных размеров планет и относительных расстояний. Покажите иллюстрацию НАСА: Насколько велико Солнце? чтобы дать учащимся представление об относительных размерах планет по сравнению с обычным предметом, таким как баскетбольный мяч.Убедитесь, что учащиеся понимают, что расстояния между планетами очень большие по сравнению с размерами каждой планеты. Это чрезвычайно затрудняет создание точного масштаба нашей солнечной системы, поэтому в этом упражнении мы сосредоточимся на сравнении расстояний.
5. Попросите группы создать модели относительных планетарных расстояний.
Разделите учащихся на группы по 9, 10 или 11 человек, в зависимости от размера класса. (Если 9, один ученик представляет Солнце, а остальные ученики представляют 8 планет; Если 10, Солнце, планеты и пояс астероидов; Если 11, Солнце, планеты, пояс астероидов и пояса Койпера) Отведите учеников на большую территорию , например спортзал или пустая автостоянка. Каждой группе потребуется достаточно места, чтобы разложиться и создать свою модель, используя следующий масштаб, каждый шаг которого составляет примерно 1 метр (примерно 3,28 фута):
Солнце: стоит на краю площади
Меркурий = 1 шаг от солнца
Венера = 2 шага от Солнца
Земля = 2,5 шага от Солнца
Марс = 4 шага от солнца
Пояс астероидов = 8 шагов от солнца
Юпитер = 13 шагов от Солнца
Сатурн = 24 шага от Солнца
Уран = 49 шагов от солнца
Нептун = 76 шагов от солнца
Пояс Койпера = 100 шагов от солнца
Подчеркните, что в этом масштабе солнце было бы меньше единицы.3 сантиметра (0,5 дюйма) в диаметре. Попросите учащихся описать, что они замечают в планетных расстояниях от модели. При необходимости позвольте одному ученику из каждой группы поставить предмет на свое место и пройтись по модели своей группы, чтобы сделать наблюдения.
6. Попросите учащихся установить математическую связь.
Раздайте копии рабочего листа «Выход за пределы Солнечной системы» среди каждой группы. Попросите учащихся пересчитать количество шагов для орбиты каждой планеты в зависимости от размера доступной области.Используйте предоставленный ключ ответа, чтобы проверить работу групп. Затем попросите учащихся воссоздать модель.
планет — Zoom Astronomy
Planets — Zoom Astronomy
Рекламное объявление.
EnchantedLearning.com — это сайт, поддерживаемый пользователями.
В качестве бонуса участники сайта получают доступ к версии сайта без баннерной рекламы и удобным для печати страницам.
Щелкните здесь, чтобы узнать больше.
(Уже зарегистрированы? Нажмите здесь.)
Планеты (плюс карликовая планета Плутон)
Наша солнечная система состоит из Солнца, восьми планет, лун, множества карликовых планет (или плутоидов), пояса астероидов, комет, метеоров и других. Солнце — центр нашей солнечной системы; планеты, их луны, пояс астероидов, комет и других горных пород и газа вращаются вокруг Солнца.
Восемь планет, которые вращаются вокруг Солнца (в порядке от Солнца): Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Еще одно крупное тело — Плутон, теперь классифицируемый как карликовая планета или плутоид. Пояс астероидов (малых планет из камня и металла) находится между Марсом и Юпитером. Все эти объекты вращаются вокруг Солнца по примерно круговым орбитам, которые лежат в одной плоскости — эклиптике (исключение составляет Плутон; его эллиптическая орбита наклонена более чем на 17 ° от эклиптики).
Легкие способы запомнить порядок планет (плюс Плутон) — это мнемоника: «Моя превосходная мать только что прислала нам девять пицц» и «Мой очень простой метод просто упрощает нам название планет». Первая буква каждого из этих слов представляет собой планета — в правильном порядке.
Самая большая планета — Юпитер. За ним следуют Сатурн, Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс, Меркурий и, наконец, крошечный Плутон (самая большая из карликовых планет). Юпитер настолько велик, что все остальные планеты могут поместиться внутри него.
Внутренние планеты против внешних
Внутренние планеты (те планеты, которые вращаются близко к Солнцу) сильно отличаются от внешних планет (тех планет, которые вращаются далеко от Солнца).
Внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Они относительно небольшие, состоят в основном из горных пород и имеют мало лун или вообще не имеют их.
К внешним планетам относятся: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон (карликовая планета).Они в основном огромные, в основном газообразные, с кольцами и имеют много лун (опять же, исключение составляет Плутон, карликовая планета, которая маленькая, скалистая и имеет четыре луны).
Температура на планетах
Как правило, чем дальше от Солнца, тем холоднее планета. Различия возникают, когда парниковый эффект нагревает планету (например, Венеру), окруженную плотной атмосферой.
Плотность планет
Внешние газообразные планеты намного менее плотны, чем внутренние каменистые планеты.
Земля — самая плотная планета. Сатурн — наименее плотная планета; он будет плавать по воде.
Масса планет
Юпитер — самая массивная планета; Сатурн следует за ним. Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс и Плутон на порядки менее массивны.
Гравитационные силы на планетах
Планета с самым сильным гравитационным притяжением на своей поверхности — это Юпитер. Хотя Сатурн, Уран и Нептун также являются очень массивными планетами, их гравитационные силы примерно такие же, как у Земли.Это потому, что гравитационная сила, которую планета оказывает на объект на поверхности планеты, пропорциональна его массе и величине, обратной квадрату радиуса планеты.
День на каждой из планет
День — это промежуток времени, в течение которого планета вращается вокруг своей оси (360 °). День на Земле длится почти 24 часа.
Планета с самым длинным днем - Венера; день на Венере занимает 243 земных дня. (День на Венере длиннее своего года; год на Венере занимает всего 224 дня. 7 земных суток).
Планета с самым коротким днем - Юпитер; день на Юпитере занимает всего 9,8 земных часа! Наблюдая за Юпитером с Земли, можно заметить, что некоторые его особенности меняются.
Средняя орбитальная скорость планет
Поскольку планеты вращаются вокруг Солнца, они движутся с разными скоростями. Каждая планета ускоряется, когда приближается к Солнцу, и движется медленнее, когда она находится далеко от Солнца (это второй закон движения планет Кеплера).
Планеты в нашей Солнечной системе
Планета (или карликовая планета) Расстояние от Солнца
(Астрономические единицы
миль,
км) Период обращения вокруг Солнца
(1 планетарный год) Период вращения
(1 планетный день) Масса
(кг) Диаметр
(миль
км) Видимый размер
с Земли Температура
(диапазон K
или среднее значение) Количество лун
Меркурий 0. 39 AU, 36 миллионов миль
57,9 миллионов км 87,96 земных суток 58,7 земных суток 3,3 x 10 ²³ 3031 миля
4878 км 5-13 угловых секунд 100-700 К
среднее = 452 К 0
Венера 0,723 AU
67,2 млн миль
108,2 млн км 224,68 земных суток 243 земных дня 4.87 х 10 ²⁴ 7,521 миль
12,104 км 10-64 угловых секунды 726 К 0
Земля 1 AU
93 миллиона миль
149,6 миллиона км 365.26 сут круглосуточно 5,98 x 10 ²⁴ 7926 миль
12756 км Не применимо 260-310 К 1
Марс 1. 524 AU
141,6 млн миль
227,9 млн км 686,98 земных суток 24,6 земных часа
= 1,026 земных суток 6,42 х 10 ²³ 4222 мили
6787 км 4-25 угловых секунд 150-310 К 2
Юпитер 5.203 AU
483,6 млн миль
778,3 млн км 11.862 земных года 9,84 земных часов 1,90 x 10 ²⁷ 88,729 миль
142,796 км 31-48 угловых секунд 120 K
(вершины облаков) 67 (18 именных плюс много меньших)
Сатурн 9,539 AU
886,7 млн миль
1427,0 млн км 29,456 земных лет 10.2 земных часа 5,69 x 10 ²⁶ 74,600 миль
120,660 км 15-21 угловых секунд
без колец 88 К 62 (30 безымянных)
Уран 19,18 AU
1784,0 млн миль
2871,0 млн км 84,07 земных лет 17,9 земных часов 8,68 x 10 ²⁵ 32600 миль
51118 км 3-4 угловые секунды 59 К 27 (6 безымянных)
Нептун 30. 06 AU
2794,4 миллиона миль
4497,1 миллиона км 164,81 земных лет 19,1 земных часов 1,02 x 10 ²⁶ 30200 миль
48600 км 2,5 угловых секунды 48 К 13
Плутон (карликовая планета) 39,53 AU
3 674,5 миллиона миль
5 913 миллионов км 247.7 лет 6.39 Земных суток 1,29 x 10 ²² 1413 миль
2274 км 0,04 угловых секунды 37 К 4
Планета (или карликовая планета) Расстояние от Солнца
(Астрономические единицы
миль,
км) Период обращения вокруг Солнца
(1 планетарный год) Период вращения
(1 планетный день) Масса
(кг) Диаметр
(миль
км) Видимый размер
с Земли Температура
(диапазон K
или среднее значение) Количество лун
Другая планета?
В 2005 году в поясе Койпера наблюдался большой объект за Плутоном.
Некоторые астрономы думают, что может быть другая планета или звезда-компаньон, вращающаяся вокруг Солнца далеко за орбитой Плутона. Эта далекая планета / звезда-компаньон может существовать, а может и не существовать. Предполагаемое происхождение этого гипотетического объекта заключается в том, что небесный объект, возможно, трудно обнаруживаемый холодный коричневый карлик (называемый Немезидой), был захвачен гравитационным полем Солнца. Предполагается, что эта планета существует из-за необъяснимого скопления орбит какой-то долгопериодической кометы.Кажется, что на орбиты этих далеко идущих комет влияет гравитационное притяжение далеких объектов, вращающихся вокруг Солнца.
Планета Активности и викторины
Раскраски Планета
Интерактивная головоломка о Солнечной системе.
Найди это !, викторина о планетах.
Действия по заполнению пустых полей (закрытие) в Солнечной системе — или переходите к ответам.
Сделать модель солнечной системы.
Календарь солнечной системы для распечатки и раскраски.
Ремесла Солнечной Системы
Как написать отчет о планете — плюс рубрика.
Астрономия: тема K-3 Страница
Действия, викторины, книги для печати и распечатки.
Планеты
Книга с вкладками
Активная книга по Солнечной системе, которую можно напечатать для свободного читателя. Книга содержит информацию, изображения и вопросы, на которые нужно ответить.
The Solar System Book
Простая распечатанная книжка-раскраска о Солнечной системе (для первых читателей).Страницы о Солнечной системе, Солнце, Меркурии, Венере, Земле, Марсе, Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и Плутоне.
Книжка-раскраска Солнечная система
Раскрашивайте и узнавайте о нашей Солнечной системе, Солнце, планетах, астероидах, кометах и нашей Луне.
Схема Солнечной системы
Обозначьте Солнце и планеты.
ответы
Атмосфера Земли
Обозначьте атмосферные слои Земли.
ответы
Схема Земли
Обозначьте внутреннюю часть Земли.
ответы
Столбиковая диаграмма Цельсия Вопросы № 2:
Рабочий лист для печати
Рабочий лист для печати, в котором учащийся читает гистограмму средних температур планет, чтобы ответить на вопросы, например, «В среднем ли теплее? Юпитер или Марс? » Или перейдите к ответам. Перейдите к PDF-версии рабочего листа.

Enchanted Learning ^®
Более 35 000 веб-страниц
Примеры страниц для потенциальных подписчиков или нажмите ниже
Нажмите, чтобы прочитать нашу Политику конфиденциальности
электронная почта
Зачарованный поиск обучения
Найдите на сайте Enchanted Learning:
Рекламное объявление.
Рекламное объявление.
Рекламное объявление.
Авторские права © 1998-2018
Очарованное обучение.com —— Как цитировать веб-страницу
Нет, Луна и Марс не будут одинакового размера на небе, сегодня вечером — или когда-либо
Примерно каждые два года, когда Марс и Земля находятся на одной стороне Солнечной системы, астрономическое событие вызывает некоторое беспокойство. фальшивые новости и горе астрономам повсюду.
Каждые 26 месяцев Марс и Земля находятся на одной стороне от Солнца, что известно как противостояние Марса, что делает Красную планету ближе к нашей родной планете. Это хорошая возможность посмотреть на Марс невооруженным глазом или в телескоп, а также когда НАСА и другие космические агентства решают запустить космический корабль на Красную планету из-за сокращения времени полета.
Чего не происходит во время противостояния, даже если ваши друзья в Facebook говорят, что это так, так это невооруженным глазом заставлять Марс казаться таким же большим, как луна в ночном небе. Астрономы годами пытались опровергнуть эту фальшивую новость, но она продолжает возвращаться.
По словам сотрудника прессы Американского астрономического общества Рика Файнберга, проблема началась более 17 лет назад.
Ad
В 2003 году Марс находился на расстоянии примерно 35 миллионов миль, что было самым близким к Земле за почти 60 000 лет.Для контекста, Луна находится примерно в 240 000 миль от Земли. В тот год противостояния Марс на ночном небе казался больше и ярче, но все же не такого размера, как Луна, это просто невозможно.
«Каким-то образом все немного запутались в утверждении, что Марс будет выглядеть большим, как Луна», — сказал Файнберг.
Иллюстрация относительного «наклона» орбит Земли и Марса во время противостояния. (Изображение: НАСА) (WKMG 2020)
Однако, если вы посмотрите в телескоп с небольшим увеличением — 75 или 80 — Марс будет казаться вашему глазу шириной примерно в полградуса, похожим на Луну, наблюдаемую без посторонней помощи. глаз.
«Другими словами, если вы посмотрите в окуляр телескопа на Марс в августе 2003 года, когда Марс был наиболее близок к 75-балльной шкале, Марс выглядел вашим глазом в угловом размере, примерно так же, как Луна смотрит в ваш глаз в угловом размер, когда вы просто смотрите на него в небе невооруженным глазом », — объяснил Финберг.
Каким-то образом взгляды слились между изображениями из фотошопа и фальшивыми статьями.
Ad
[ Знакомство с Space Curious, новый подкаст WKMG News 6 ]
«Все те изображения, которые вы видите, знаете, Марс рядом с луной, это, знаете ли, они подделки…. или это реальное изображение Марса в телескоп и реальное изображение Луны », — сказал Файнберг об изображениях, циркулирующих в Интернете.
Дело дошло до того, что Файнберг ждет вопросов и звонков об этом фальшивом астрономическом событии.
«Тогда это было опровергнуто астрономами», — сказал Файнберг о оппозиции 2003 года. «Мы все сказали:« Эй, подождите минутку. Вы что-то упускаете. Вы что-то не замечаете. Это безумие, правда? »Но каждый раз Марс возвращается в оппозицию, что происходит примерно раз в 26 месяцев…. Чертова мистификация продолжает возвращаться.
Есть несколько способов избежать обмана с помощью этой или других мистификаций.
Ad
«Я рекомендую в первую очередь брать все, что вы видите в социальных сетях, что связано с наукой, а затем искать информацию из надежных источников, — сказал Файнберг.
НАСА будет публиковать информацию о любом крупном астрономическом событии, а Лаборатория реактивного движения НАСА выпускает ежемесячный предварительный просмотр звезд.
Sky and Telescope Magazine существует уже 80 лет и, по словам Файнберга, иногда известен как «Библия любительской астрономии».Он также был опубликован AAS, крупнейшей астрономической группой в США, и написан астрономами и для них.
Он предупреждает, что если Sky and Telescope или НАСА не освещают астрономическое событие, это, скорее всего, не имеет большого значения или, что еще хуже, это фальшивая новость.