Планета

Марс

Четвёртая планета от Солнца: красная пустыня с тонкой атмосферой и следами древней воды.

Глобальная цветная мозаика Марса из снимков орбитальных аппаратов «Викинг»
Глобальная цветная мозаика Марса из около тысячи снимков орбитальных аппаратов «Викинг».Изображение: NASA/JPL/USGS · источник

Характеристики

Радиус
3 389,5км
Масса
6,417 × 1023кг
Плотность
3,934г/см³
Большая полуось
228млн км
Период обращения
686,98сут
Эксцентриситет
0,0935

Марс — четвёртая от Солнца планета, вдвое меньше Земли по диаметру и с холодной разреженной атмосферой. Красный цвет ему дают оксиды железа в поверхностной пыли. Это самая изученная после Земли планета: на её поверхности работают марсоходы, на орбите — спутники, а следы древних рек и озёр делают Марс главным кандидатом в поиске следов прошлой жизни.

Какая это планета

Диаметр Марса — 6779 км, около половины земного, масса — 11 % земной, сила тяжести — 38 %. Год длится 687 земных суток, а солнечные сутки — около 24 часов 40 минут, почти как на Земле. Ось наклонена на 25°, поэтому на Марсе, как и на Земле, есть времена года, только вдвое длиннее. Атмосфера на 95 % состоит из углекислого газа, давление у поверхности меньше одного процента земного, средняя температура около −60 °C, а на экваторе днём бывает до +20 °C. Вокруг Марса обращаются два маленьких спутника, Фобос и Деймос («Фобос и Деймос»).

Поверхность

На Марсе находится гора Олимп — крупнейший вулкан Солнечной системы, около 22 км над средним уровнем поверхности, — и система каньонов Маринер длиной около 4000 км и глубиной до 7 км. Олимп и три соседних вулкана стоят на вздутии Фарсида шириной около 4000 км. Такие горы держатся потому, что тяжесть на Марсе слабее, а наружная оболочка планеты толстая и холодная; на Земле или Венере они бы просели. Каньоны Маринер — не русла рек, а разломы: когда поднималась Фарсида, кора вокруг растягивалась и трескалась. Северное и южное полушария сильно различаются: север — гладкая низменность, юг — древнее нагорье с кратерами. На полюсах лежат шапки из водяного и углекислого льда. Над поверхностью иногда поднимаются глобальные пылевые бури, охватывающие всю планету.

История и климат

История Марса делится примерно на три эпохи. В самой древней, Ноахской (около 4,1–3,7 млрд лет назад), планету бомбардировали астероиды, но на ней, видимо, текла вода. В Гесперийскую эпоху (до примерно 3 млрд лет назад) преобладали извержения вулканов и катастрофические наводнения. В Амазонийскую эпоху, которая продолжается до сих пор, планета холодная и сухая. Аппарат MAVEN (NASA) показал, что атмосферу Марса за миллиарды лет унёс солнечный ветер: у планеты нет сильного магнитного поля, которое бы её защищало.

Была ли тут вода

Сегодня жидкой воды на поверхности Марса нет: слишком холодно и мало давления. Но русла рек, дельты и минералы, образующиеся только в воде, показывают, что около 3–4 млрд лет назад здесь были реки и озёра («Марс: вода и климат»). Что именно случилось с водой, учёные до сих пор выясняют: часть её ушла в космос, часть скрыта подо льдом.

Спутники и загадки

Спутник Фобос постепенно приближается к Марсу: через 30–50 млн лет он либо разрушится приливными силами, либо упадёт на планету. А в атмосфере «Кьюриосити» обнаружил небольшие количества метана, которые меняются по сезонам. Но европейский орбитальный аппарат TGO, более чувствительный, выше в атмосфере метана не нашёл: его предел в 10–100 раз ниже прежних находок. Как совместить эти данные, пока неясно. Метан на Земле производят в основном живые организмы, но на Марсе его источник неизвестен — это может быть и геология.

Как изучали

Запуски к Марсу возможны, когда планеты удачно расположены, раз в 26 месяцев. Перелёт занимает около семи месяцев: «Персеверанс» стартовал 30 июля 2020 года и сел 18 февраля 2021 года. Вместе с ним на Марс попал вертолёт Ingenuity, первый аппарат, совершивший управляемый полёт в атмосфере другой планеты: с апреля 2021 по январь 2024 года он выполнил 72 полёта.

К Марсу летали десятки аппаратов. На орбите работают американские, европейские и эмиратские спутники («Орбитальные аппараты Марса»). На поверхности действуют марсоходы NASA «Кьюриосити» (с 2012 года) и «Персеверанс» (с 2021 года), который собирает образцы горных пород; китайский «Чжужун» (2021) с мая 2022 года неактивен. Как доставить образцы на Землю, пока не решено.

Марс в науке и в культуре

В 1877 году итальянец Джованни Скиапарелли описал на Марсе сеть линий и назвал их canali («русла»). Слово перевели как «каналы», а канал предполагает строителя, и пошла легенда об искусственных сооружениях марсиан. Американец Персиваль Лоуэлл в 1894 году построил обсерваторию во Флагстаффе, чтобы наблюдать каналы в спокойном воздухе, и годами их зарисовывал, а астрономы с не худшими телескопами их не находили. Когда «Маринер-4» в 1965 году передал первые снимки крупным планом, на них были лишь кратеры. А «Маринер-9» дал карту всей планеты: Карл Саган и Пол Фокс в 1975 году сравнили её с картами Лоуэлла и нашли, что подавляющее большинство «каналов» не соответствует ни рельефу, ни тёмным и светлым пятнам, а лишь немногие совпадают с цепочками кратеров или разломами. Почему разные наблюдатели рисовали одни и те же каналы, до конца не ясно: чаще всего говорят, что глаз склеивает слабые детали в линии, но и это объяснение не считают полностью удовлетворительным. В 1976 году на Марс сели «Викинги», в 1997 году — первый марсоход «Соджорнер». С тех пор вопрос, была ли на Марсе жизнь, остаётся одним из главных в науке о планетах («Астробиология»).

Как увидеть Марс

Марс виден как оранжево-красная «звезда». Лучше всего его наблюдать в противостояния, которые повторяются примерно через 26 месяцев: тогда планета ближе всего к Земле, и в телескоп видны тёмные пятна и белая полярная шапка («Наблюдение планет»).

Читайте также

Источники

  1. NASA. Mars Facts.
  2. NASA. Perseverance.
  3. C. Sagan, P. Fox. The canals of Mars: an assessment after Mariner 9 // Icarus 25, 602–612 (1975).
  4. Карл Саган. Космос. 1980 (издание 2024). Гл. 5.
  5. Солнечная система / ред.-сост. В. Г. Сурдин. 2012. Гл. VI.
  6. Science. Background levels of methane in Mars’ atmosphere show strong seasonal variations. . DOI: 10.1126/science.aaq0131.
  7. Nature. No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations. DOI: 10.1038/s41586-019-1096-4.
  8. I. de Pater, J. J. Lissauer. Planetary Sciences. Updated 2nd ed. Cambridge University Press, 2015. Гл. 5.
  9. H. J. Melosh. Planetary Surface Processes. Cambridge University Press, 2011. Гл. 4.

Материалы: Марс