Но есть еще мечта, чудесней и заветней

Вид материалаДокументы

Содержание


Карты Марса
Атмосфера Марса
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Карты Марса



В XIX в. по астрономическим наблюдениям было составлено более пятидесяти карт и глобусов Марса.


ссылка скрыта


Карта, составленная К. Фламмарионом (1876г).


ссылка скрыта


Карта, составленная Дж. Скиапарелли после наблюдений великого противостояния Марса в 1877-1878 гг. Часть названий, которые Скиапарелли присвоил деталям марсианской поверхности, используются и в наше время - на картах можно увидеть Элладу, Фарсиду, Землю Ноя, Землю Сирен и другие.


В XX в карты составлялись в еще большем количестве.


ссылка скрыта


Карта, составленная Э. Антониади в 1930 г.


ссылка скрыта


Карта, составленная Дж. де Моттони по поручению Международного Астрономического Союза в 1958 г., которая была принята в качестве официальной. Список ее названий деталей альбедо содержал 128 наименований.


Этой карте был уготован не особенно длинный век – началась космическая эра и космические зонды сфотографировали поверхность Марса. Карты сильно изменились -новооткрытые формы рельефа поверхности, выявленные по космическим снимкам, потребовали новых названий.


Современные карты полушарий Марса:


ссылка скрыта


ссылка скрыта


Поверхность Марса характеризуется четко выраженной асимметрией, как и поверхности Земли и Луны. Северное полушарие представлено более молодыми равнинными поверхностями, находящимися на 1 - 3 км ниже нулевого уровня, а южное - более древними, сильно кратерированными возвышенностями, находящимися на 2 - 4 км выше нулевого уровня.

Самые высокие районы Марса представлены двумя крупными возвышенностями, расположенными на стыке разновысотных уровней поверхности северного и южного полушарий. Это плато Фарсида и Элизий. Фарсида протягивается на 4000 км с севера на юг и на 3000 км с востока на запад. Над этой возвышенностью господствуют три гигантских вулкана с высотой порядка 20 км и поперечником 300 - 400 км - Гора Аскрийская, Гора Павлина и Гора Арсия. На северо-западном крае возвышенности расположена крупнейшая вулканическая структура планеты - Гора Олимп, высотой 21 км и диаметром основания 600 км. Элизий имеет поперечник 1500 км. Его главная вершина – Гора Элизий имеет высоту 14 км. Так же, как и область Фарсида, район Элизия характеризуется крупными вулканическими структурами и лавовыми покровами.

Самые крупные ударные структуры Марса - многокольцевые бассейны Эллада, Исида и Аргир - имеют диаметр 2000, 1100 и 900 км соответственно. Равнина Эллада имеет глубину порядка 8 км.

Самой грандиозной линейной тектонической структурой Марса является гигантская рифтообразная система каньонов Долин Маринера, протянувшаяся почти на 5000 км от 20° до 100° з.д., в широтном поясе между экватором и 15° ю.ш. По протяженности эту систему каньонов можно сравнить с земными рифтовыми долинами Восточной Африки, однако каньоны Марса значительно шире и глубже, чем их земные аналоги. Ширина марсианских каньонов достигает 100 км, а глубина - 5 км (местами до 7 км). Высота крутых уступов в бортах каньонов доходит до 2 км. Центральная часть системы каньонов - это огромный прямолинейный рифт, сформированный в результате раскола коры. К западу этот рифт переходит в широкую зону ветвистых трогов (Лабиринт Ночи), представляющих собой систему пересекающихся широких грабенов. В восточной части Долин Маринера центральный рифт граничит с обширной областью хаотических местностей, откуда берут начало несколько крупнейших долин, протягивающихся далее на север и впадающих в бассейн Хриса.

Полярные шапки - одна из замечательных особенностей Марса. Поперечник северной полярной шапки, сохраняющейся в летний период, составляет 1000 км, а южной - втрое меньше. Границы распространения сезонных шапок, характерных для зимнего периода в каждом полушарии, простираются за 50° параллель.


ссылка скрыта


Глобальная карта Марса. Южный полюс слева, Северный полюс справа. Обратите внимание на различие высот северного и южного полушарий. На этой карте можно выделить следующие регионы – вулканическую область Фарсиду (Tharsis), сосредоточенную около экватора, с примыкающей к ней системой Долин Маринера (Valles Marineris). Также выделяются на высотной карте главные ударные бассейны – Эллада (Hellas) (45°S, 70°E), Аргир (Argyre) (50°S, 320°E), Исида (Isidis) (12°N, 88°E), и Утопия (Utopia) (45°N, 110°E).


ссылка скрыта


Глобальная топографическая карта Марса в виде полушарий. Высоты обозначены цветами.


Температуры

Из-за большей отдаленности от Солнца Марс получает лишь 43% энергии по сравнению с тем количеством, что получает Земля (впрочем, отметим, что земная облачность отражает примерно половину). Среднегодовая температура Марса - -60° С. В течение суток температура поверхности существенно изменяется. Например, в южном полушарии на широте 50 градусов температура в середине осени меняется от -18° С в полдень до -63° С вечером. Однако, на глубине 25 см под поверхностью температура практически постоянна и составляет -60° С в течение суток и не зависит от сезона. Максимальные значения температуры поверхности не превышают нескольких градусов выше 0, а минимальные значения зарегистрированы на северной полярной шапке -138°С. Такие изменения температуры объясняются тем, что атмосфера Марса, состоящая на 95% из углекислого газа, очень разрежена и парниковый эффект отсутствует.

ссылка скрыта


Карта альбедо Марса. Альбедо - отношение количества солнечной энергии, отраженной поверхностью, к общему количеству полученной от солнца (большие значения альбедо соответствуют более ярким поверхностям).


ссылка скрыта


Это изображение показывает температуру марсианской поверхности в ночное время (2:00). Наиболее холодные температуры (показаны фиолетовым цветом) –120оC, самые теплые температуры (белым) –65оC. Значения ночной температуры в экваториальной области зависят от размера частиц поверхностных материалов - наиболее холодные регионы представляют собой области, покрытые слоем пыли, в то время как самые теплые регионы покрыты песком, гравием и камнями. К примеру, Долины Маринера видимы на изображении как область теплых материалов (песок и скала). Холодные области на юге отмечают край южной полярной шапки.


ссылка скрыта


Большая теплая (красная) область на севере – Ацидалийская Равнина (Acidalia Planitia). К югу от экватора, как протяженная теплая структура, видны Долины Маринера.


ссылка скрыта


Этот вид сосредоточен на Равнине Исиды (Isidis Planitia), которая покрыта теплым материалом - имеет песчаную и скалистую поверхность. Холодная (синяя) круглая область справа – вулканическая область Elysium, которая покрыта пылью, быстро остывающей ночью.


ссылка скрыта


Глобальная карта тепловой инерции марсианской поверхности.


ссылка скрыта


Этот смоделированный вид показывает, как мог выглядеть Марс времен относительно недавнего «ледникового периода».

Из всех планет Солнечной Системы Марс имеет климат, наиболее похожий на земной. Он чувствителен к изменениям орбиты и наклона оси вращения. Предполагают, что в относительно недавнем геологическом прошлом Марс был гораздо более холодной планетой и его «снежный покров» во время зим занимал пространства не до 50о – 60о, как сейчас, а до 30о.

Давление

Среднее давление атмосферы у поверхности Марса (6,1 мбар) в 160 раз меньше, чем давление на уровне моря нашей планеты (1 бар). В самых глубоких впадинах оно может достигать 12 мбар.

Вот, для примера, пара графиков давления, составленных по данным, полученным приборами «Марс Пасфайндера»:

ссылка скрыта


Сравнение двух суточных графиков зависимости давления от времени дня. Обратите внимание на тенденцию увеличения давления со временем. Это обусловлено тем, что южная полярная шапка сокращается, высвобождая в атмосферу углекислый газ. Также обратите внимание на скачки давления, происходившие около полудня, за которые, как полагают, были ответственны пылевые вихри.


ссылка скрыта


На этих графиках можно видеть существенное увеличение давления в 81-й сол (сол – это название марсианских суток, время работы посадочных аппаратов обычно отсчитывается со дня (точнее сола) посадки).


Атмосфера Марса


ссылка скрыта


Это изображение показывает тонкую полосу марсианской атмосферы. Местность внизу – бассейн Аргир.


Состав марсианской атмосферы

Составляющая

Доли, %

CO2

95, 32

O2

0,13

Ar

1,6

N2

2,7

CO

0,07

H2O

0,03

Ne

0,00025

Kr

0,00003

Xe

0,000008

O3

0,000003



Магнитосфера


ссылка скрыта


Возможно, Марс некогда имел магнитное поле, подобное изображенному на этом рисунке, однако это неочевидно. В настоящее время общепланетного магнитного поля у Марса нет.

Ядро Земли имеет радиус 3490 км (экваториальный радиус Марса составляет 3396,2 км), оно занимает только 16 % объема (у Марса, при его меньшей средней плотности, соотношение будет меньше), но в нем сосредоточена треть массы планеты. Плотность земного ядра составляет порядка 10 г/см2. Скорость продольных волн падает при проходе через него до 8 км/с, а поперечные волны не проходят через ядро совсем. Из этого факта следует вывод, что внешнее ядро Земли жидкое.

Масса Марса на порядок меньше массы Земли - 10,75 % от массы Земли (при его объеме 15 % от земного).

Ядра есть у обоих планет, но при этом отличаются друг от друга по количественным показателям, грубо говоря, едва ли не как ядра лесного ореха и ореха грецкого (ядро Земли больше, чем вся планета Марс) и при столь больших количественных различиях, скорее всего, различаются и качественно. Поэтому наличие у Марса в прошлом общепланетного магнитного поля представляется сомнительным.


ссылка скрыта


Изображение показывает ориентацию и величину области магнитного поля, измеренную магнетометром «Марс Глобал Сервейора», во время прохода над поверхностью Марса в процессе торможения с помощью атмосферы на малой высоте – порядка 120 км. По траектории аппарата делались замеры мощности поля и его направленности, и эти векторы отображены на данном рисунке, причем длина линии показывает относительную величину магнитного поля. Источник этих магнитных аномалий расположен где-то под поверхностью Марса, возможно в его коре.


ссылка скрыта


Карта магнитных аномалий северной полярной области:


ссылка скрыта


Измерения магнитного поля этой области проводились с высоты порядка 170 км.


Карта магнитных аномалий южной полярной области:

ссылка скрыта