Химический состав атмосферы Марса

Муниципальное образовательное учреждение «Гимназия № 30»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОКЛАД

 

МАРС

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Бабич В.И.

 

Проверил:

Хапёрский П.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Магадан 2010

 

 

Mapc

 

Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сразу же бросается в глаза и еще более заметен при наблюдениях в телескоп. Во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли эту планету «Фаэтон», что означает «блистающий, лучезарный», Аристотель (IV в. до н.э.) назвал Марс «Аресом» по имени бога войны.

 

Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой. Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры наподобие лунных и вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие земных. Марсианский потухший вулкан Олимп — самая высокая гора в Солнечной системе, а Долина Маринера — самый крупный каньон. Помимо этого, в июне 2008 три статьи, опубликованные в Nature, представили доказательства существования в северном полушарии Марса самого крупного известного ударного кратера в Солнечной системе. Его длина 10 600 км, а ширина 8500 км, что примерно в четыре раза больше, чем крупнейший ударный кратер, до того также обнаруженный на Марсе, вблизи его южного полюса. В дополнение к схожести поверхностного рельефа, Марс имеет период вращения и смену времён года аналогичные земным, но его климат значительно холоднее и суше земного.

 

Вплоть до первого пролёта у Марса космического аппарата Маринер-4 (англ. «Mariner 4») в 1965 году многие исследователи всерьёз полагали, что на его поверхности есть вода в жидком состоянии. Это мнение было основано на наблюдениях за периодическими изменениями в светлых и тёмных участках, особенно в полярных широтах, которые были похожи на континенты и моря. Тёмные борозды на поверхности Марса интерпретировались некоторыми наблюдателями как ирригационные каналы для жидкой воды. Позднее было доказано, что эти борозды на самом деле не существовали, а были лишь оптической иллюзией.

 

Какой планете посвящено наибольшее число фантастических романов, повестей, рассказов? Конечно, Марсу. Фантазия писателей подогревала интерес широкой публики к природе загадочной планеты. Астрономов забрасывали вопросами.

 

Шли десятилетия, менялись методы исследований, накапливались наши знания о природе красной планеты. На место одних загадок вставали другие, росло число учёных, стремившихся проникнуть в тайны Марса. Сейчас, в XXI веке, количество загадок Марса не уменьшилось, а, наоборот, возросло.

 

В настоящее время (февраль 2009 г.) орбитальная исследовательская группировка на орбите Марса насчитывает три функционирующих космических аппарата: «Mars Odyssey», «Mars Express» и «Mars Reconnaissance Orbiter», и это больше, чем около любой другой планеты, кроме Земли. Поверхность Марса в настоящий момент исследуют два марсохода: Spirit и Opportunity. На поверхности Марса находятся также несколько неактивных посадочных модулей и марсоходов, завершивших свои миссии. Геологические данные, собранные всеми этими миссиями, позволяют предположить, что немалую часть поверхности Марса ранее покрывала вода. Наблюдения в течение последнего десятилетия позволили обнаружить в некоторых местах на поверхности Марса слабую гейзерную активность. По наблюдениям с космического аппарата НАСА «Mars Global Surveyor», некоторые части южной полярной шапки Марса постепенно отступают.

 

У Марса есть два естественных спутника, Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас» — имена двух сыновей Ареса, сопровождавших его в бою), которые относительно малы и имеют неправильную форму. Они могут быть захваченными гравитационным полем Марса астероидами, подобными астероиду 5261 Эврика из Троянской группы.

 

Спутник Марса Деймос

 

Фобос совершает обращение вокруг планеты втрое быстрее, чем сам Марс вращается вокруг своей оси. За сутки Марса Фобос успевает совершить три полных оборота и пройти ещё дугу в 78°. Для марсианского наблюдателя он восходит на западе и заходит на востоке. Между последовательными верхними кульминациями Фобоса проходит 11 часов 07 минут. Совсем иначе движется по небу Деймос. Его период обращения больше периода вращения Марса, но ненамного. Поэтому он хотя и «нормально» восходит на востоке и заходит на западе, но движется по небу Марса крайне медленно. От одной верхней кульминации до следующей проходит 130 часов – пять с лишним суток.

Спутники Марса.

Фобос. Справа кратер Стикни поперечником 10 км. Удар метеорита, образовавший этот кратер, едва не разрушил небесное тело. Спутники покрыты кратерами и изрыты бороздами неясного происхождения. Некоторые ученые полагают, что эти спутники – захваченные Марсом астероиды, возможно даже образовавшиеся раньше, чем большие планеты. Поверхность Фобоса. Кратер в центре фотографии имеет радиус около 600 м.

 

Марс можно увидеть с Земли невооружённым глазом. Его видимая звёздная величина достигает −2,9m (при максимальном сближении с Землёй), уступая по яркости лишь Венере, Луне и Солнцу, хотя бо́льшую часть времени Юпитер для земного наблюдателя является более ярким, чем Марс.

 

Полярные шапки

 

Внешний вид Марса сильно изменяется в зависимости от времени года. Прежде всего, бросаются в глаза изменения полярных шапок. Они разрастаются и уменьшаются, создавая сезонные явления в атмосфере и на поверхности Марса. Южная полярная шапка может достигать широты 50°, северная — 50°. По мере того, как весной полярная шапка в одном из полушарий отступает, детали поверхности планеты начинают темнеть. Для земного наблюдателя кажется, что волна потемнения распространяется от полярной шапки к экватору, хотя орбитальные аппараты не фиксируют каких-либо существенных изменений.

 

Полярные шапки состоят из двух составляющих: сезонной — углекислого газа и вековой — водяного льда. По данным со спутника Mars Express толщина шапок может составлять от 1 м до 3,7 км. Аппарат Mars Odyssey обнаружил на южной полярной шапке Марса действующие гейзеры. Как считают специалисты НАСА, струи углекислого газа с весенним потеплением вырываются вверх на большую высоту, унося с собой пыль и песок.

 

Весеннее таяние полярных шапок приводит к резкому повышению давления атмосферы и перемещению больших масс газа в противоположное полушарие. Скорость дующих при этом ветров составляет 10—40 м/с, иногда до 100 м/с. Ветер поднимает с поверхности большое количество пыли, что приводит к пылевым бурям. Сильные пылевые бури практически полностью скрывают поверхность планеты. Пылевые бури оказывают заметное воздействие на распределение температуры в атмосфере Марса.

 

Древние русла рек.

 

 

Среди образований, обнаруженных на поверхности Марса, особое внимание привлекают руслообразные протоки, или меандровые долины. Их внешний вид, наличие «притоков» вряд ли можно объяснить иначе, чем предложив, что это – русла рек. Однако на Марсе в настоящее время реки течь не могут, там вообще не может быть жидкой воды. При таком небольшом давлении, которое действует в настоящее время на планете, она закипает при очень низких температурах. Никакая другая жидкость не могла образовать наблюдаемых русел: лава быстро застывает, а жидкая углекислота даже в земных условиях не может существовать. Итак, меандры появились из-за существоваших ранее водных потоков, рек. Сейчас для этого нет необходимых условий – значит, они были в прошлом. Для этого нужно допустить, что в более ранние эпохи атмосферное давление на Марсе было значительно выше, чем в настоящее время. Марс претерпел значительные климатические изменения, но в далеком прошлом он был более теплой и влажной планетой, на которой вполне могла возникнуть жизнь.

Магия воздействия планет

 

Люди верят в астрологию, тесно связанную с планетами. Вот, например, как трактуют влияние Марса.

Стихия – огонь. Темперамент и нрав – гневный, холерический.

Признаки людей – красные, небольшего роста, рыжие, лицо круглое. Злые, жестокие, отважные  и воинственные.

Занятия – солдаты, кузнецы, булочники, химики, хирурги, палачи.

Цвета – ярко – красный, кровавый со стальным отливом.

 

 

Химический состав атмосферы Марса.

 

Изменение температуры воздуха с высотой. Основная составляющая атмосферы Марса – углекислый газ (95 %), а среднее давление атмосферы на уровне поверхности около 6,1 мбар (милибар – единица атмосферного давления). Это в 15 000 раз меньше, чем на Венере, и в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли. В самых глубоких впадинах давление достигает 12 мбар. Зимой углекислота замерзает, превращаясь в сухой лед. Хотя атмосфера Марса не губительна для землян, понадобится специальное оборудование, чтобы выделить из нее кислород для дыхания. «Вояджер» обнаружил в атмосфере редкие облака. Однако даже вся атмосферная влага, если бы она выпала на поверхность, покрыла бы ее слоем не толще 0,01 мм. Над низинами и на дне кратеров в холодное время суток стоят туманы, а «Викинг-2» зарегистрировал в 1979 году выпадение снега, пролежавшего несколько месяцев. На Марсе зарегистрировано слабое магнитное поле В = 0,5 мкТл. Температура поверхности Марса была довольно хорошо изучена по наземным наблюдениям в инфракрасных лучах. Температура верхнего слоя грунта во время летнего солнцестояния может подниматься до 0°C. Самая низкая температура была зарегистрирована над зимней полярной шапкой Марса: t = –139° C, при такой температуре конденсируется углекислый газ. Для Марса характерен резкий перепад температур. В так называемых оазисах, в районах озера Феникс (плато Солнца) и земли Ноя перепад температур составляет от –53° C до +22° C летом и от –103° C до –43° C зимой. Итак, Марс – весьма холодный мир, однако климат там ненамного суровее, чем в Антарктиде.