Марс пен Венера Жерге ұқсайды, сондықтан ғалымдар көрші планеталарда тіршілік табудан үмітін үзбейді. Марс үшін бұл ықтималырақ. Curiosity ровері бұл жерде бір кездері өзендердің ағып жатқанын, яғни атмосфераның болғанын нақты анықтай алды. Мүмкін Марста өмір Жерден көп бұрын болған немесе терраформациядан кейін (климаттық жағдайлардың өзгеруі) мүмкін болуы мүмкін. Бұл Марстың жанында магнит өрісінің болуын талап етеді.
Планеталардың өлшемдері, массалары және орбиталары
Қызыл планета көлемі жағынан Жерден әлдеқайда кіші. Ғалымдардың есептеулері мен көптеген зерттеулер барысында алынған мәліметтерге сәйкес, Жерге Марспен бірдей көлемдегі алты объектіге дейін сыяды. Экватор бойымен Күннен төртінші планетаның радиусы Жерге 0,53, ал бетінің тығыздығы 37,6%.
Планеталардың орбиталық жолдары түбегейлі ерекшеленеді, бірақ жұлдыздық айналым ұқсас. Бұл Марста бір жыл дерлік 687 күнге созылады, ал бір тәулік 24 сағат 40 дегенді білдіреді.минут. Осьтік көлбеу дерлік бірдей - Марс үшін 25 градус, Жер екі градусқа аз. Бұл ұқсастық қызыл планетадан маусымдық күтуге болатынын білдіреді.
Жер мен Марстың құрылымы мен құрамы
Жердегі планеталардың өкілдері (Венера, Жер және Марс) құрылымы жағынан ұқсас. Бұл мантия мен жер қыртысы бар металл ядросы, бірақ Жердің тығыздығы Марсқа қарағанда жоғары. Яғни, қызыл планета жеңілірек элементтерден тұрады. Жердің төбесінде сұйықтығы бар жартасты ядро, сонымен қатар силикат мантиясы және қатты жер қыртысы бар. Марсқа келетін болсақ, ғалымдар оның ядросының құрылымына әлі толық сенімді емес. Марс ядросы темір мен никельден, 16-17% - күкірттен тұратыны белгілі. Марстың мантиясы небәрі 1300-1800 км (салыстыру үшін: жер мантиясының қалыңдығы 2890 км), ал жер қыртысы 50-125 км (Жер маңында - 40 км) құрайды. Жер мен Марстың мантиясы мен қыртысы құрылымы жағынан бірдей дерлік, бірақ қалыңдығы бойынша ерекшеленеді.
Бет мүмкіндіктері
Жер бетінің 70%-ға жуығын мұхит сулары алып жатыр. Бір нұсқаға сәйкес, сұйық су Жер пайда болған газ және шаң бұлтының бөлігі болды. Басқасының айтуынша, ол жас планета бастан өткерген астероидтар мен кометалардың қарқынды бомбалауының нәтижесінде пайда болды. Кейбір ғалымдар су Жердің пайда болуы кезінде гидратталған минералдардан бөлініп шықты деген пікірде. Басқа гипотезалар бар және олардың барлығы азды-көпті шындық болуы мүмкін.
Марста да бір кездері сұйық су болғантіршілік дамуының қажетті шарты болып табылады. Бірақ қазір бұл Марс бетіне қызыл реңк беретін темір оксидіне бай суық және қаңырап бос планета. Су полюстерде мұз түрінде болады. Бетінің астында аз мөлшерде жиналады.
Марс пен Жер ландшафт жағынан ұқсас. Планеталарда таулар мен жанартаулар, каньондар мен жазықтар, шатқалдар, жоталар, үстірттер бар. Марстағы ең үлкен тау Олимп деп аталады, ал ең терең тұңғиық Маринер аңғары. Екі планета да пайда болу кезінде метеорлық және астероидтық шабуылдарға ұшырады, бірақ жауын-шашын мен ауа қысымының болмауына байланысты Марстағы іздер әлдеқайда жақсы сақталған. Адамдардың жасы миллиардтаған жыл. Жер бетінде мұндай құрылымдар бірте-бірте күйреді.
Атмосфералық құрамы және температурасы
Жер бес қабатқа бөлінген тығыз атмосфераға ие. Марстың атмосферасы өте жұқа және қысымы жоғары. Жер атмосферасы негізінен азоттан (78%) және 21% оттегінен тұрады (қалған 1% газ күйіндегі басқа заттар), ал қызыл планетада құрамы негізінен көмірқышқыл газымен (96%), азот және аргон (2% дерлік, қалған 1% - басқа газдар).
Бұл температураға әсер етті. Жердің орташа температурасы +14 градус Цельсий, максимум - 70,7 градус, минимум -89,2 градус. Марста әлдеқайда суық. Орташа температура Цельсий бойынша -46 градусқа дейін төмендейді, ең төменгі температура -143 градусқа жетеді, ал максималды планета 35 градусқа дейін қызады. Сонымен қатар, вқызыл планетаның атмосферасында шаң көп.
Марста магнит өрісі бар ма
Магниттік өріс планетаның өзегінен шығады және электр зарядтарын бастапқы траекториядан бұратын қорғаныс аймағын жасайды. Күннен немесе басқа заттан келетін барлық зарядтар мұндай қорғаныс өрісі бар планетаға қауіп төндірмейді. Жерде магнит өрісі бар, бірақ Марста мұндай қорғаныс бар ма? Бұл жағынан планета Жерден ерекшеленеді.
Марстағы магнит өрісі қандай? Бір кездері планетаның айналасында жаһандық қорғаныс қабықшасы болған, бірақ ақырында бірқатар себептерге байланысты жоғалып кетті. Қазір Марста магнит өрісі бар, ол кең, бірақ планетаның бүкіл бетін басып алмайды. Кен орны күштірек жерсіндірілген аймақтар бар. Марстың магнит өрісінің радиусы кей жерлерде 0,2-0,4 Гауссты құрайды, бұл шамамен жердің көрсеткіштеріне тең.
Бүгінгі таңда ғалымдар бұл мүмкіндіктерді түсіндіруге тырысуда. Мысалы, Марстың магнит өрісі мен планетаның құрылымы бір-бірімен байланысты екенін анықтау мүмкін болды. Өріс ядроға байланысты әлсіз. Марс ядросы жер қыртысына қатысты қозғалыссыз, бұл дәл сол қорғаныс өрісінің әсерін әлсіретеді.
Магнитосфераларды салыстыру
Жер мен Марстың магнит өрісі күн желінің иондалған бөлшектері мен басқа ғарыштық бөлшектердің жер бетіне өтуіне мүмкіндік бермейді. Өріс сөзбе-сөз Жердегі тіршілікті қорғайды. Өрістің болуы сұйық сыртқы бөліктегі металл өзегінің айналуымен түсіндіріледі. Электр зарядтарының тұрақты қозғалысы магнит өрісінің пайда болуына әкеледі.
Бсоңғы уақытта магниттік күштер айтарлықтай өзгереді немесе атмосферадан оттегінің ағып кетуіне ықпал етеді деп есептелді. Бұл дұрыс болуы мүмкін, өйткені магниттік полюстер уақыт өте келе орындарын өзгерте алады, олар тұрақты емес. 160 миллион жыл ішінде полюстер шамамен 100 рет өзгерді. Бұл соңғы рет шамамен 720 000 жыл бұрын болған және келесі жолы қашан болатыны белгісіз.
Марстың магнит өрісі Жермен салыстырғанда тіршілікті қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз. Бірақ өмір сүруге жарамды планетаның кем дегенде металл ядросы болуы керек. Бұл магнит өрісінің пайда болуына алғышарттар жасайды. Марсқа келетін болсақ, магнит өрісі бар («теңдікте» болса да), металл ядросы да бар. Бұл дегеніміз, теорияда планетада өмір бұрын болған немесе кейбір өзгерістерге ұшырауы мүмкін.
Өрістің жойылу теориялары
Марста неге магнит өрісі жоқ? Қандай апат қорғаныс қабығын «жарып өтті» немесе планетаның металл өзегін не мұздатуға мәжбүр етті? Өрісті қалпына келтірудің қандай да бір жолы бар ма? Қазіргі уақытта ғалымдар Марстың магнит өрісінің жоғалуының екі негізгі теориясын қарастыруда.
Бірінші теорияға сәйкес, бір кездері планетаның тұрақты магнит өрісі болған (Жердегі сияқты), бірақ ол қандай да бір үлкен затпен соқтығысудан «тесілген». Бұл соқтығыс планетаның өзегін тоқтатты, өріс әлсірей бастады, содан кейін масштабын толығымен жоғалтты. Ал бүгінде планетаның кейбір бөліктері басқаларға қарағанда көбірек қорғалған.
Екінші теория біріншісіне толығымен қайшы келеді. Марс басталуы мүмкінмагнит өрісі жоқ тіршілік. Ғаламшар дүниеге келгеннен кейін орталықтағы темір өзегі ұзақ уақыт қозғалыссыз болып, магниттік импульстарды тудырмады. Бірақ бір кездері Күн жүйесінің газ алыбы Юпитердің ең күшті магнит өрісі кішкентай астероидтарды ғана емес, сонымен қатар алып объектілерді де итермелей алады, кейбір косметикалық денені тойтарып, оны Марсқа жіберді.
Бірнеше ондаған мың жылдар бойы толқындық күштің әсер етуінің нәтижесінде Марста конвективтік ағындар пайда болып, планетаның өзегін қозғалуға мәжбүр етіп, магнит өрісінің пайда болуына түрткі болды. Ғарыштық дене Марсқа жақындаған сайын өріс ұлғайды, бірақ бірнеше миллион жылдан кейін дене құлады, осылайша магнит өрісі біртіндеп жойыла бастады. Мұны зерттеушілер қазір көріп отыр.
NASA неліктен жасанды өріс жасағысы келеді
Марста планетаны отарлауға мүмкіндік беретін магнит өрісі бар ма? Мұндай қорғаныс күшінің жоқ екені қазірдің өзінде белгілі, бірақ ғалымдар зерттеулерін жалғастыруда. Жақында NASA планетаның атмосферасы тығыз болуы үшін Марста жасанды магнит өрісін жасағысы келетіні туралы ақпарат пайда болды. Бұл болашақта қызыл планетаны зерттеуді және ақырында отарлауды айтарлықтай жеңілдетуі керек.
Марста магнит өрісін қалай жасауға болады? Планетарлық конференцияда ұсынылған баяндаманың авторлары модульді Марс пен Күннің арасындағы нүктеде орналастыруды ұсынды, онда ғарыш кемесі қозғалтқыштарды қолданбай-ақ шексіз дерлік қала алады. Модульге кіреді1-2 тесла өрісін құруға қабілетті арнайы магниттер. Үлкен адрон коллайдерінде шамамен бірдей магниттер орнатылған.
Өріс бүкіл планетаны қамтитын «құйрықты» құрайды. Бұл өріс өте әлсіз болады, бірақ теориялық тұрғыдан бұл жеткілікті болады. НАСА мәліметінше, бұдан кейін планетаның атмосферасы қалыңдай бастайды. Жерге тең тығыздыққа жеткенде Марстағы орташа температура Цельсий бойынша +4 градусқа дейін көтеріліп, полюстердегі қар жамылғылары ериді. Оларда қалыпты теңіздер құруға жеткілікті су бар.
Марстағы ғарыш модулін әзірлеу және қолдау құны және оның энергияны қайдан алатыны туралы есеп авторлары айналып өтті. Экономикалық тиімділігі жағынан әдіс басқа жобалармен салыстыруға келмейді. Мысалы, Марста SF6 газын өндіру идеясы болды. Бұл газдың аз ғана концентрациясы парниктік әсер туғызуға және планетаның бетін агрессивті ультракүлгін сәулелерден қорғауға жеткілікті.
НАСА тұжырымдамаларының ешқайсысы осы уақытқа дейін толық дәлелденген жоқ. Бұл күн желінің Марстың атмосфералық шығындарының көзі болғанына негізделген болжамдар ғана. Бірақ азоттың жоғалу себептері желмен ғана байланысты болуы екіталай, сондықтан ғалымдар жобаларды жүзеге асыруға асықпай, зерттеуді жалғастыруда.
Марсты зерттеу тарихынан
Ғаламшарды алғашқы бақылаулар телескопты ойлап тапқанға дейін жүргізілген. Марстың бар екенін біздің дәуірімізге дейінгі 1534 жылы ежелгі Египет астрономдары тіркеген. Олар траекторияны есептедіпланеталық қозғалыстар. Вавилондық теорияда түнгі аспандағы Марстың орны нақтыланып, планеталар қозғалысының уақыт өлшемдері алғаш рет алынды.
Нидерланд астрономы Х. Гюйгенс Марс бетін бірінші рет картаға түсірді. Ол 1659 жылы қараңғы жерлерді көрсететін бірнеше суреттер салған. Полюстерде мұз қабатының болуын 1666 жылы итальяндық астроном Дж. Кассини ұсынған. Ол сондай-ақ планетаның өз осінен айналу периоды – 24 сағат 40 минутты есептеді. Бұл дұрыс, бұл нәтиже үш минуттан азырақ ерекшеленеді.
Өткен ғасырдың алпысыншы жылдарынан бастап Марсқа бірнеше AMS жіберілді. Жер бетінің құрамын анықтау, атмосфераның құрамын зерттеу және жарық жылдамдығын өлшеу үшін орбиталық және жердегі телескоптардың көмегімен планетаны Жерден қашықтықтан зондтау жалғасты.
Жерден бес жүз есе әлсіз Марстың магнит өрісін Кеңес Одағы кезінде «Марс-2» және «Марс-3» станциялары тіркеген. Марс 2 және 3 ғарыш аппараттары 1971 жылы ұшырылды. Негізгі техникалық мәселе шешілмеді, бірақ ғылыми зерттеулер өз уақыты үшін әлі де жетілдірілді.
Америкалықтар 1964 жылы Маринер 4-ті Марсқа ұшырды. Ғарыш кемесі жер бетін суретке түсіріп, атмосфераның құрамын зерттеді. Ғаламшардың алғашқы жасанды серігі 1971 жылы ұшырылған Маринер 9 болды. Топырақ үлгілеріндегі тіршілікті іздеу Викинг бағдарламасы аясында 1975 жылы екі бірдей ғарыш кемесі арқылы жүргізілді. Болашақта жүйелі түрдепланетаны зерттеу Хаббл телескопының мүмкіндіктерін пайдаланды.
Марста тіршіліктің болуы
Ғалымдар ғаламшардың магнит өрісінің жұмысын Марста тіршілік барын көрсетуі мүмкін деген мағынада да зерттеп жатыр. Көптеген бақылаулар ХІХ ғасырдың аяғында осы тақырып төңірегінде нағыз «Марсиан безгегі» тудырды. Содан кейін Никола Тесла атмосферадағы радиокедергілерді зерттеу кезінде белгісіз сигналды байқады.
Ол бұл Марс сияқты басқа планеталардан келетін сигнал болуы мүмкін деп болжады. Оның өзі сигналдардың мағынасын аша алмады, бірақ олардың кездейсоқ пайда болмағанына сенімді болды. Тесла гипотезасын ағылшын физигі Уильям Томсон (Лорд Кельвин) қолдады. 1902 жылы Америка Құрама Штаттарына сапары кезінде ол Тесла шынымен марсиялықтардан сигнал алғанын айтты.
Бұл мәселе бойынша ғылыми гипотезалар бұрыннан бар. Марста метан мен органикалық молекулалар табылды. Қызыл планетаның жағдайында газ тез ыдырайды, сондықтан оның пайда болу көзі болуы керек. Бұл бактериялық белсенділік немесе геологиялық белсенділік болуы мүмкін (Марста белсенді жанартаулар табылмағанын ескерсек, бұл газдың себебі емес).
Қазіргі уақытта Марстағы тіршілікті қамтамасыз ететін мәселелер сұйық судың болмауы, магнитосфераның жоқтығы және тым жұқа атмосфера болып табылады. Сонымен қатар, планета «геологиялық өлімнің» алдында тұр. Жанартаулық белсенділіктің соңы планетаның ішкі бөлігі мен арасындағы химиялық элементтердің айналымын тоқтатадыбеті.
