Марс - күн жүйесіндегі төртінші және Меркурийден кейінгі ең кішкентай планета. Ежелгі Рим соғыс құдайының атымен аталған. Оның «Қызыл ғаламшар» лақап аты темір оксидінің басым болуына байланысты бетінің қызыл реңкінен шыққан. Бірнеше жыл сайын Марс Жерге қарама-қарсы тұрғанда, ол түнгі аспанда көбірек көрінеді. Осы себепті адамдар планетаны мыңдаған жылдар бойы бақылап келеді және оның аспандағы көрінісі көптеген мәдениеттердің мифологиясы мен астрологиялық жүйелерінде үлкен рөл атқарды. Заманауи дәуірде ол Күн жүйесі мен оның тарихы туралы түсініктерімізді кеңейткен ғылыми жаңалықтардың қазынасына айналды.
Марстың өлшемі, орбитасы және массасы
Төртінші планетаның Күннен радиусы экваторда шамамен 3396 км, полярлық аймақтарда 3376 км, бұл Жер радиусының 53% сәйкес келеді. Бұл шамамен жарты есе көп болса да, Марстың массасы 6,4185 x 10²³ кг немесе планетамыздың массасының 15,1% құрайды. Осьтің еңісі жердікіне ұқсас және орбита жазықтығына 25,19°-қа тең. Бұл Күннен төртінші планетаның да жыл мезгілдерінің ауысуын бастан кешіруде дегенді білдіреді.
Күннен ең алыс қашықтықта, Марс1,666 AU қашықтықтағы орбиталар. е., немесе 249,2 млн км. Перигелийде, ол біздің жұлдызға ең жақын болғанда, одан 1,3814 AU қашықтықта болады. е., немесе 206,7 млн км. Қызыл планета Күнді айналып өту үшін 686,971 Жер күнін алады, бұл 1,88 Жер жылына тең. Жерде бір күн 40 минут болатын Марс күндерінде бір жыл 668,5991 күнге тең.
Топырақ құрамы
Орташа тығыздығы 3,93 г/см³ болатын Марстың бұл қасиеті оны Жерге қарағанда тығыз етеді. Оның көлемі планетамыздың көлемінің шамамен 15%, ал массасы 11% құрайды. Қызыл Марс - тот деп аталатын бетінде темір оксидінің болуының нәтижесі. Шаңда басқа минералдардың болуы басқа реңктерді береді - алтын, қоңыр, жасыл және т.б.
Бұл жердегі планета кремний мен оттегі бар минералдарға, металдарға және әдетте жартасты планеталарда кездесетін басқа заттарға бай. Топырақ аздап сілтілі және құрамында магний, натрий, калий және хлор бар. Топырақ үлгілеріне жасалған тәжірибелер де оның рН 7,7 екенін көрсетті.
Сұйық су Марстың жұқа атмосферасына байланысты бетінде бола алмаса да, мұздың үлкен концентрациясы полярлық қақпақтарда шоғырланған. Сонымен қатар, полюстен 60° ендікке дейін мәңгі тоң белдеуі созылады. Бұл су бетінің көп бөлігінің астында қатты және сұйық күйлерінің қоспасы ретінде бар дегенді білдіреді. Радиолокациялық мәліметтер мен топырақ үлгілері жерасты су қоймаларының барын растадыорта ендіктерде де.
Ішкі құрылым
4,5 миллиард жылдық Марс планетасы кремний мантиясымен қоршалған тығыз металл ядродан тұрады. Ядро темір сульфидінен тұрады және жер ядросынан екі есе көп жеңіл элементтерден тұрады. Жер қыртысының орташа қалыңдығы шамамен 50 км, максимум 125 км. Планеталардың көлемін ескеретін болсақ, орташа қалыңдығы 40 км болатын жер қыртысы Марс қыртысынан 3 есе жұқа.
Оның ішкі құрылымының заманауи үлгілері ядроның өлшемі 1700-1850 км радиуста екенін және ол негізінен шамамен 16-17% күкірті бар темір мен никельден тұрады деп болжайды. Мөлшері мен массасы кішірек болғандықтан, Марс бетіндегі тартылыс Жердің 37,6% ғана құрайды. Мұндағы гравитациялық үдеу 3,711 м/с², ал біздің планетадағы 9,8 м/с².
Бет сипаттамалары
Қызыл Марс жоғарыдан шаңды және құрғақ, және геологиялық жағынан ол Жерге қатты ұқсайды. Онда жазықтар мен тау жоталары, тіпті күн жүйесіндегі ең үлкен құм төбелері бар. Мұнда сонымен қатар ең биік тау - Олимп қалқан жанартауы және ең ұзын және ең терең каньон - Маринера аңғары орналасқан.
Соққы кратерлері - Марс планетасын шектейтін ландшафттың типтік элементтері. Олардың жасы миллиардтаған жылдармен есептеледі. Эрозия жылдамдығы баяу болғандықтан, олар жақсы сақталған. Олардың ең үлкені - Эллада аңғары. Кратердің шеңбері шамамен 2300 км, ал тереңдігі 9 км-ге жетеді.
Марс бетінде дежыралар мен арналарды ажыратуға болады, көптеген ғалымдар бір кездері олар арқылы су өткен деп есептейді. Оларды Жердегі ұқсас түзілімдермен салыстыра отырып, олар кем дегенде ішінара су эрозиясынан пайда болған деп болжауға болады. Бұл арналар айтарлықтай үлкен – ені 100 км және ұзындығы 2 мың км.
Марс спутниктері
Марста Фобос пен Деймос атты екі кішкентай серігі бар. Оларды 1877 жылы астроном Асаф Холл ашқан және мифтік кейіпкерлердің атымен аталған. Классикалық мифологиядағы атауларды алу дәстүріне сәйкес, Фобос пен Деймос - Рим Марстың прототипі болған грек соғыс құдайы Арестің ұлдары. Олардың біріншісі қорқынышты бейнелейді, ал екіншісі - шатасу мен қорқынышты білдіреді.
Фобостың диаметрі шамамен 22 км, ал одан Марсқа дейінгі қашықтық перигейде 9234,42 км және апогейде 9517,58 км. Бұл синхронды биіктіктен төмен және спутниктің планетаны айналып өтуіне небәрі 7 сағат қажет. Ғалымдар 10-50 миллион жылдан кейін Фобос Марстың бетіне құлауы немесе оның айналасындағы сақина құрылымына ыдырауы мүмкін екенін есептеді.
Деймостың диаметрі шамамен 12 км, ал оның Марсқа дейінгі қашықтығы перигейде 23455,5 км және апогейде 23470,9 км. Спутник 1,26 күнде толық төңкеріс жасайды. Марста диаметрі 50-100 м-ден кіші қосымша спутниктері болуы мүмкін және Фобос пен Деймос арасында шаң сақинасы бар.
Ғалымдардың пікірінше, бұл жерсеріктер бір кездері астероидтар болған, бірақ кейін оларды планетаның тартылыс күші басып алған. Төмен альбедо және екі айдың құрамы (көміртектіхондрит), астероидтардың материалына ұқсас, бұл теорияны қолдайды және Фобостың тұрақсыз орбитасы жақында басып алынғанды болжайтын сияқты. Дегенмен, екі айдың да орбиталары дөңгелек және экватор жазықтығында, бұл түсірілген денелер үшін әдеттен тыс.
Атмосфера және климат
Марстағы ауа райы 96% көмірқышқыл газы, 1,93% аргон және 1,89% азот, сондай-ақ оттегі мен су іздері болатын өте жұқа атмосфераның болуына байланысты. Ол өте шаңды және құрамында диаметрі 1,5 микрон болатын ұсақ бөлшектер бар, ол жер бетінен қараған кезде Марс аспанын қою сарыға айналдырады. Атмосфералық қысым 0,4–0,87 кПа шегінде өзгереді. Бұл теңіз деңгейіндегі жердің шамамен 1%-ына тең.
Газ тәріздес қабықшаның жұқа қабаты және Күннен үлкен қашықтыққа байланысты Марс беті Жер бетінен әлдеқайда нашар қызады. Орташа алғанда -46 ° C. Қыста полюстерде -143 ° C дейін төмендейді, ал жазда түсте экваторда 35 ° C-қа дейін жетеді.
Жер шарында шағын торнадоға айналатын шаңды дауыл соғуда. Күшті дауылдар шаң көтеріліп, күн қызған кезде пайда болады. Желдер күшейіп, ұзындығы мыңдаған шақырымға созылатын және бірнеше айға созылатын дауылдарды тудырады. Олар іс жүзінде Марстың бүкіл бетінің ауданын көзден жасырады.
Метан мен аммиак іздері
Метанның іздері планетаның атмосферасында да табылды, оның концентрациясы миллиардта 30 бөлікті құрайды. деп есептелінедіМарс жылына 270 тонна метан шығаруы керек. Атмосфераға шығарылғаннан кейін бұл газ шектеулі уақыт кезеңінде ғана (0,6-4 жыл) өмір сүре алады. Оның болуы, қысқа өмір сүруіне қарамастан, белсенді көздің болуы керек екенін көрсетеді.
Ұсынылатын опциялар арасында жанартау белсенділігі, кометалар және планета бетінің астында метаногенді микробтық тіршілік формаларының болуы жатады. Метан Марста жиі кездесетін су, көмірқышқыл газы және оливиннің қатысуымен серпентинизация деп аталатын биологиялық емес процесс арқылы өндірілуі мүмкін.
Mars Express де аммиакты анықтады, бірақ салыстырмалы түрде қысқа өмір сүрді. Оны неден тудыратыны белгісіз, бірақ ықтимал көз ретінде жанартаулық белсенділік ұсынылды.
Планетаны зерттеу
Марстың не екенін білуге тырысу 1960 жылдары басталды. 1960-1969 жылдар аралығында Кеңес Одағы Қызыл ғаламшарға 9 ұшқышсыз ғарыш аппаратын ұшырды, бірақ олардың барлығы мақсатқа жете алмады. 1964 жылы NASA Маринер зондтарын ұшыруды бастады. Біріншісі «Маринер-3» және «Маринер-4» болды. Бірінші миссия орналастыру кезінде сәтсіз аяқталды, бірақ 3 аптадан кейін іске қосылған екіншісі 7,5 айлық жолды сәтті аяқтады.
Mariner 4 Марстың алғашқы жақыннан суреттерін алды (соғу кратерлерін көрсетеді) және жер бетіндегі атмосфералық қысым туралы нақты деректерді берді және магнит өрісі мен радиациялық белдеудің жоқтығын атап өтті. NASA бағдарламаны Mariner 6 және 7 ұшатын тағы бір жұбын ұшырумен жалғастырды.планетаға 1969 жылы жеткен
1970 жылдары КСРО мен АҚШ бірінші болып Марс орбитасына жасанды жер серігін шығару үшін жарысты. Кеңестік М-71 бағдарламасына үш ғарыш аппараты кірді - Космос-419 (Марс-1971С), Марс-2 және Марс-3. Алғашқы ауыр зонд ұшыру кезінде апатқа ұшырады. Кейінгі миссиялар, Марс 2 және Марс 3, орбиталық аппарат пен қондырғыштың тіркесімі болды және жер бетінен (Айдан басқа) қонған алғашқы станциялар болды.
Олар 1971 жылдың мамыр айының ортасында сәтті ұшырылып, жеті ай бойы Жерден Марсқа ұшты. 27 қарашада «Марс 2» қондырғышы борттық компьютердегі ақауға байланысты апатты жағдайда қонды және Қызыл ғаламшардың бетіне шыққан алғашқы жасанды нысан болды. 2 желтоқсанда Марс-3 кезекті қонды, бірақ оның берілуі эфирден 14.5-тен кейін үзілді.
Осы уақытта NASA Маринер бағдарламасын жалғастырып, 1971 жылы 8 және 9 зондтары ұшырылды. Маринер 8 ұшыру кезінде Атлант мұхитына құлады. Бірақ екінші ғарыш кемесі Марсқа жетіп қана қоймай, оның орбитасына сәтті шыққан бірінші ғарыш кемесі болды. Шаңды дауыл планеталық масштабта созылған кезде, спутник Фобостың бірнеше фотосуреттерін түсіріп үлгерді. Дауыл басылған кезде зонд Марстың бетінде бір кездері судың ағып өткенін егжей-тегжейлі дәлелдейтін суреттерді түсірді. Олимп қарлары деп аталатын төбе де (планеталық шаңды дауыл кезінде көрінетін бірнеше нысандардың бірі) күн жүйесіндегі ең биік формация болып табылды.оның атауын Олимп тауы деп өзгерту.
1973 жылы Кеңес Одағы тағы төрт зонд жіберді: 4-ші және 5-ші Марс орбиталық аппараттары, сондай-ақ Марс-6 және 7 орбиталық және түсу зондтары. Марс-7-ден басқа барлық планетааралық станциялар мәліметтерді және Марс-5 экспедициясы ең сәтті болды. Таратқыш корпусының қысымын түсіргенге дейін станция 60 суретті жібере алды.
1975 жылы NASA екі орбиталық және екі қондырғыштан тұратын Viking 1 және 2-ні ұшырды. Марсқа миссия тіршілік іздерін іздеуге және оның метеорологиялық, сейсмикалық және магниттік сипаттамаларын байқауға бағытталған. Викингтердің қайта оралған бортында жасалған биологиялық эксперименттердің нәтижелері қорытындысыз болды, бірақ 2012 жылы жарияланған деректерді қайта талдау планетада микробтық тіршілік белгілерін көрсетті.
Орбиталар бір кездері Марста су болғанын растайтын қосымша деректер берді - үлкен су тасқындары мыңдаған шақырымға созылатын терең шатқалдарды қалыптастырды. Бұған қоса, оңтүстік жарты шарда тармақталған ағындар бұл жерде бір кездері жауын-шашын жауғанын көрсетеді.
Ұшуларды қалпына келтіру
Күннен төртінші планета 1990-шы жылдарға дейін зерттелген жоқ, NASA қозғалыстағы Sojourner зонды бар станцияға қонған ғарыш кемесінен тұратын Mars Pathfinder миссиясын жіберген. Құрылғы 1987 жылы 4 шілдеде Марсқа қонды және келесі экспедицияларда қолданылатын технологиялардың өміршеңдігінің дәлелі болды.қауіпсіздік жастықшасының қонуы және кедергілерді автоматты түрде болдырмау сияқты.
Марсқа келесі миссия - MGS карталау спутнигі, ол планетаға 1997 жылы 12 қыркүйекте жетіп, 1999 жылдың наурызында жұмысын бастады. Бір толық Марс жылы ішінде төмен биіктіктен, полярлық орбитада дерлік зерттелді. бүкіл жер беті мен атмосфераны алып, алдыңғы миссиялардың барлығынан да көбірек планеталық деректерді жіберді.
2006 жылдың 5 қарашасы MGS Жермен байланысын үзді және NASA-ны қалпына келтіру жұмыстары 2007 жылдың 28 қаңтарында аяқталды
2001 жылы Mars Odyssey Orbiter Марстың не екенін білу үшін жіберілді. Оның мақсаты - спектрометрлер мен тепловизорлар арқылы планетада су мен жанартаулық белсенділіктің бар екендігі туралы дәлелдерді іздеу болды. 2002 жылы зонд сутегінің үлкен көлемін анықтағаны жарияланды, бұл Оңтүстік полюстің 60° шегінде топырақтың жоғарғы үш метрінде мұздың үлкен шөгінділерінің дәлелі.
2003 жылы 2 маусымда Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) спутник пен Beagle 2 қондырғышынан тұратын Mars Express ғарыш аппаратын ұшырды. Ол 2003 жылы 25 желтоқсанда орбитаға шығып, зонд сол күні планетаның атмосферасына кірді. ESA қондырғышпен байланысын үзгенге дейін Mars Express Orbiter оңтүстік полюсте мұз бен көмірқышқыл газының бар екенін растады.
2003 жылы NASA MER бағдарламасы бойынша планетаны зерттей бастады. Ол Spirit және Opportunity екі роверін пайдаланды. Марсқа миссия әр түрлі зерттеу міндетін алдымұнда судың бар екенін анықтау үшін тас пен топырақ.
12.08.05 Марсты барлау орбитасы (MRO) ұшырылды және 10.03.06 күні планетаның орбитасына жетті. Құрылғының бортында жер бетіндегі және астындағы суды, мұзды және минералдарды анықтауға арналған ғылыми аспаптар бар. Сонымен қатар, MRO ғарыштық зондтардың болашақ ұрпағына Марстың ауа-райы мен жер бетіндегі жағдайын күнделікті бақылау, болашақ қону орындарын іздеу және Жермен байланысты жылдамдататын жаңа телекоммуникация жүйесін сынау арқылы қолдау көрсетеді.
2012 жылғы 6 тамызда NASA-ның MSL Марс ғылыми зертханасы мен Curiosity ровері Гейл кратеріне қонды. Олардың көмегімен жергілікті атмосфералық және жер бетіндегі жағдайларға қатысты көптеген жаңалықтар ашылды, сондай-ақ органикалық бөлшектер де анықталды.
2013 жылы 18 қарашада Марстың не екенін білуге тағы бір әрекет ретінде MAVEN спутнигі ұшырылды, оның мақсаты атмосфераны зерттеу және робот-роверлердің сигналдарын жіберу болып табылады.
Зерттеу жалғасуда
Күннен төртінші планета - Жерден кейінгі Күн жүйесіндегі ең көп зерттелген планета. Қазіргі уақытта оның бетінде Opportunity және Curiosity станциялары жұмыс істейді, ал орбитада 5 ғарыш кемесі жұмыс істейді - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM және Maven.
Бұл зондтар Қызыл ғаламшардың керемет егжей-тегжейлі суреттерін түсірді. Олар бір кездері ол жерде су болғанын анықтауға көмектесті және Марс пен Жердің өте ұқсас екенін растады - олардың полярлық қалпақшалары, жыл мезгілдері, атмосферасы жәнесудың болуы. Олар сондай-ақ органикалық тіршіліктің бүгінде болуы мүмкін екенін және бұрын да болған болуы мүмкін екенін көрсетті.
Адамзаттың Марсқа деген құмарлығы тоқтаусыз жалғасуда және оның бетін зерттеу және тарихын ашу жөніндегі біздің күш-жігеріміз әлі әлі аяқталды. Алдағы онжылдықтарда біз ол жерге роверлерді жіберіп, алғаш рет адам жіберетін шығармыз. Уақыт өте келе, қажетті ресурстардың қолжетімділігін ескере отырып, Күннен төртінші планета бір күні өмір сүруге жарамды болады.
