Поверхность марса. Астрономия Геология и внутреннее строение


Поскольку Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, он может занимать на небе положение, противоположное Солн-цу, тогда он виден всю ночь. Такое положение планеты назы-вается противостоянием . У Марса оно повторяется каждые два года и два месяца. Так как орбита Марса вытянута больше земной, то во время противостояний расстояния между Мар-сом и Землёй могут быть различными. Раз в 15 или 17 лет происходит Великое противостояние, когда расстояние между Землёй и Марсом минимально и составляет 55 млн км.

Каналы на Марсе

На фотографии Марса, сделанной с космического телеско-па Хаббла, хорошо видны характерные особенности планеты. На красном фоне марсианских пустынь отчётливо видны го-лубовато-зелёные моря и ярко-белая полярная шапка. Знаменитых каналов на снимке не видно. При та-ком увеличении они действительно не видны. После того как были получены крупномасштабные снимки Марса, загадка мар-сианских каналов была окончательно разрешена: каналы пред-ставляют собой оптическую иллюзию.

Большой интерес вызывал вопрос о возможности сущест-вования жизни на Марсе . Проведённые в 1976 г. на амери-канских АМС «Викинг» исследования дали, по-видимому, окон-чательный отрицательный результат. Никаких следов жизни на Марсе не обнаружено.

Однако и в настоящее время идёт ожив-лённая дискуссия по этому поводу. Обе стороны, как сторон-ники, так и противники жизни на Марсе, приводят аргумен-ты, которые их оппоненты опровергнуть не могут. Для реше-ния этого вопроса просто не хватает экспериментальных дан-ных. Остаётся только ожидать, когда осуществляемые и пла-нируемые полёты к Марсу дадут материал, подтверждающий или опровергающий существование жизни на Марсе в наше время или в далёком прошлом. Материал с сайта

У Марса есть два небольших спутника — Фобос (рис. 51) и Деймос (рис. 52). Их размеры 18×22 и 10×16 км соответ-ственно. Фобос расположен от поверхности планеты на рас-стоянии всего 6000 км и обращается вокруг неё примерно за 7 ч, что в 3 раза меньше марсианских суток. Деймос нахо-дится на расстоянии 20 000 км.

Со спутниками связан ряд загадок. Так, неясно их проис-хождение. Большинство учёных считают, что это сравнительно недавно захваченные астероиды . Трудно представить себе, как уцелел Фобос после удара метеорита , оставившего на нем кратер диаметром 8 км. Непонятно, почему Фобос является самым черным из известных нам тел. Его отражательная спо-собность в 3 раза меньше, чем сажи. К сожалению, несколь-ко полётов КА к Фобосу закончилось неудачей. Окончатель-ное решение многих вопросов как Фобоса, так и Марса откла-дывается до экспедиции на Марс, планируемой на 30-е годы XXI в.

Поверхность Марса – сухая и безжизненная, испещрена каньонами, кратерами и вулканами. Отсутствие дождей, движение тектонических плит оставляет большую часть планеты в ее неизменном виде. Что вызывает живой интерес у исследователей, по сей день.


Описание поверхности Марса, общие сведения

Занимаемая поверхность планеты в сравнении с Землей незначительно отличается и приравнивается к земной суши. Размеры нашей планеты и ее соседа сильно отличаются. Земля в два раза больше своего красного соседа, 70% ее площади занимает вода.

Площадь поверхности планеты Марс составляет 144 370 000 км²

Если бы на Марсе были океаны и моря то открытой поверхности оставалось бы 20-25% а это всего лишь около 30 мил. км, площадь сравнимая с Африкой.

Под его туманным розовым небом Марс скалистый, холодный и стерильный. Сегодняшняя марсианская пустыня намекает на более активный мир, где когда-то бушевали вулканы, метеоры пахали глубокие кратеры, и внезапные наводнения метались по земле. Северное полушарие характеризуется обширными равнинами. В южном полушарии много кратеров.

Поверхность Марса твердая и каменистая, состоит преимущественно из вулканических базальтовых пород, оксида железа, кислорода, кремния. Толщина базальтового слоя от 10 до 50 км. В составе почвы учеными обнаружены химические вещества, благодаря которым возможен рост растений – это магний, натрий, калий, хлорид. Поверхность планеты сухая, и большая часть ее покрыта окисленной железной пылью.

Нынешний рельеф Марса сильно отличается от того, что был миллиарды лет назад. Богатый состав марсианской почвы, наличие полезных ископаемых, эрозийные узоры, а также, данные, полученные орбитальными спутниками и марсоходами NASA, указывают на то, что давным-давно вода присутствовала в жидком состоянии.

Возможно, тысячи лет назад в ландшафте доминировали небольшие океаны и длинные реки. Узоры, подтверждающие эту гипотезу, присутствуют на снимках северного полушария Марса. Последние остатки этой воды улавливаются в виде водяного льда под верхними слоями грунта. Ученые надеются проанализировать некоторые из этих льдов, а также обнаружить скрытые сокровища Красной планеты. Но, ввиду очень низкого атмосферного давления, вода в жидком состоянии на поверхности быть не может.

Регионы Марса

Благодаря близости к Земле, Красная планета – это одно из самых исследуемых космических тел Солнечной системы. Марс изучен настолько, что была создана карта его и регионов. Марсианские горы, вулканы, разломы, равнины получили красивые названия: долина , равнина Эллада, равнина Элизий, равнина Утопия, гора , земля Ксанфа и т.п. Рельеф Марса сформирован под воздействием движения литосферных плит, ударов из космоса и атмосферных явлений.

Самая большая гора в Солнечной системе – гора Олимп, в 3 раз превышающая Эверест. Ее высота над уровнем поверхности планеты составляет 27 км. Диаметр – около 600 км.

Равнина Амазония расположена в северной части Марса. Ее возраст всего около 50 млн. лет. Горные породы Амазонии состоят из застывшей вулканической лавы. Извержения лавы происходили не из вулканов, а из земных расщелин.

Долина Маринера – это гигантский разлом, в несколько раз превышающий Гранд-Каньон в Аризоне. Его глубина – 7 км, длина – 4500 км. Первый снимок разлома сделал аппарат Маринера-9, чьим именем решили назвать долину.

Равнина Утопия усеяна камнями, а также валунами из горных пород. Рельеф ровный, кратеры расположены в северном полушарии.

На огромной по размерам равнине Элизий расположен одноименный вулкан. Южнее – равнина Фарсида, размеры которой сравнимы с африканским континентом. На возвышенности Фарсиды возвышаются три гигантских вулкана, называемые горами Фарсида. Их высота составляет около 20 километров над уровнем моря.

Интересно, что на столь маленькой планете, сосредоточено такое множество достопримечательностей Солнечной системы.

Рельеф поверхности Марса

Марсианский рельеф менялся под воздействием вулканической активности, ударов космических тел, тектонических движений и атмосферных явлений, таких как пыльные бури. Ледяные полярные шапки меняют свои размеры со сменой времен года: зимой их размер увеличивается, летом уменьшается. Климат менялся, возможно, в результате изменения орбиты движения планеты. На это указывает слоистость почвы около полюсов.

Рельеф Марса разделяют на 2 полушария: южное и северное. Рельеф южного полушария усыпан кратерами, возраст которых около трех миллиардов лет. Ранее считалось, что эти темные области на Марсе, называемые морями, — это островки с растительностью. Более тщательное исследование планеты опровергло эту теорию. Примечательно, что со стороны южного полушария, Марс имеет некоторое сходство с Луной, из-за обилия кратеров, большинство из которых образовалось от ударов космических тел.

Ландшафт северного полушария более гладкий, т.к. его поверхность – это, по сути, застывшая лава после извержения вулканов. Это так называемые светлые области или материки.
Существует теория, что ровная поверхность северного полушария обусловлена столкновением Красной планеты с другим космическим телом.

Движение марсианских тектонических плит происходит не горизонтально, как на Земле, а вертикально. Таким образом, множество вулканов и хребтов, в составе северного полушария планеты.

Частые и мощные пыльные бури захватывают всю планету. Эффекты этих бурь заметны с орбиты, и видны в виде гигантских дюн и ветровых полос.

Кое-где на поверхности Марса видны черные отверстия. Эти отверстия называют световыми люками. Их обнаружили спутники на орбите Марса, делающие снимки рельефа планеты высокого разрешения. Световые люки ведут в лавовые трубы — систему подземных ходов, по которым лава текла в период вулканической активности. Эти подземные пещеры с люками ученые планируют использовать в качестве укрытия от неблагоприятных марсианских условий.

В исследовании Красной планеты ученые продвинулись достаточно далеко. Марс сухая каменистая, твердая, бесплодная и без воды планета. Большая часть поверхности глубоко покрыта мелкозернистым железом что делает его похожим на огромную пустыню. Там много глубоких долин и гор, есть свидетельства льда на полюсах, Именно на нем самые высокие горы в солнечной системе, самые глубокие впадины.

Поверхность Марса

© Владимир Каланов,
сайт
"Знания-сила".

Образования, похожие на русла земных рек, просматриваются в ряде районов Марса. Их подразделяют на два вида: извилистые углубления с разветвлениями наподобие притоков и глубокие русла, имеющие одинаковую ширину на всём своём протяжении. Каналы второго вида называют "стоковыми".

О происхождении таких образований на поверхности Марса существуют две гипотезы. Согласно первой гипотезе, на Марсе когда-то при умеренном климате существовали обычные реки. Согласно второй гипотезе, эти русла появились в результате внезапного воздействия мощного водяного потока, вырвавшегося из разлома марсианской коры. Такой поток мог быть также следствием бурного таяния вечной мерзлоты́. Например, морфология каньонов долины Маринерис длиной более 5000 км, изрезанных глубокими протоками, достаточно наглядно показывает, что такие следы эрозии могут остаться только после воздействия внезапно возникшего мощного потока воды.

Следы разрушительной деятельности потоков воды и льда, обнаруженные на поверхности Марса, а также ледяные шапки полюсо́в и пермафрост, т.е. вода в вечной мерзлоте верхних слоёв грунта доказывают, что в отдалённую геологическую эпоху на Марсе был умеренный климат, а по его поверхности текли ре́ки, впада́вшие в моря́ и океаны . В дальнейшем ситуация на планете предположительно могла развиваться следующим образом. В результате испарения воды атмосфера постепенно наполняется водяными пара́ми и углекислым газом. Возникший парниковый эффект приводит к повышению температуры и таянию полярных шапок. Вода медленно впитывается пористым слоем поверхности планеты. Газы и пары, пополнившие атмосферу, рассеиваются в космическом пространстве, т.к. планета с относительно небольшой массой не может удерживать их на большом удалении от поверхности. Образующийся лёд увеличивает отражающую способность поверхности. Температура поверхности планеты снижается. Впита́вшаяся в грунт вода образует слой пермафро́ста. Проходят миллионы лет. Вулканическая деятельность в недрах планеты затухает. Внутренняя температура планеты снижается. Климат становится таким, каким он является в современную эпоху.

Марсианская поверхность имеет некоторое сходство с лунной, но морфология марсианской поверхности более сложная: обнаружено множество кратеров, длинных и глубоких (до двух километров глубины) каньонов, потухших вулканов наряду́ с равнинными участками. Следует отметить, что подробно изучить рельеф Марса путём наблюдений с Земли даже с использованием мощных телескопов крайне затруднительно. На Марсе часто возникают пылевые бури, длящиеся иногда два-три и более месяцев. Во время этих бурь атмосфера планеты насыщается пылью, и формируются жёлтые облака́, которые затрудняют видимость, а наблюдатель может принять их за какие-либо особенности марсианской поверхности. Из деталей марсианского рельефа наблюдателю с Земли в обычный телескоп наиболее чётко видны только полюса́ Марса, покрытые ледяными шапками. Зимой шапки светлеют и увеличиваются в размерах, т.к. к ледяному панцирю добавляется сухой лёд из углекислоты́. Ледовый покров полюсо́в занимает огромные территории, распространяясь до 60° северной широты и 60° южной широты.

Как только наступает тёплое время года, происходит сублимация сухого льда, т.е. переход его из твёрдого состояния непосредственно в углекислый газ. Углекислый газ, точнее его смесь с другими компонентами атмосферы начинает перемещаться к противоположному полюсу. Часто по каким-то, пока неясным, причинам сублимация сухого льда происходит очень быстро, и тогда возникают продолжительные пылевые бури, о которых мы только что упомянули. Добавим, что несмотря на низкую плотность атмосферы скорость ветра при этом может достигать нескольких сотен метров в секунду. Такая буря может опрокинуть самый тяжёлый спускаемый на поверхность Марса аппарат, что предположительно и случилось с советскими автоматическими межпланетными станциями «Марс-3» и «Марс-6» .

Среди деталей марсианского рельефа есть и такой уникальный объект как потухший вулкан высотой 27 км. Эта гора была обнаружена американской АМС «Маринер-9» в 1971 году и получила название Олимп (Олимпус - лат. ). Считается, что эта гора является самой высокой во всей Солнечной системе.

Не менее внушительным для землян показался бы и громадный вулканический конус "Никс Оли́мпика", имеющий основание диаметром 500 км и кратер шириной в 40 км (!). Этот объект открыт также с помощью автоматической межпланетной станции.

Специфическую окраску поверхности Марса от красновато-желтой до красновато-коричневой придают гидраты окислов желе́за в смеси с кремнеземом - примерно с таким же песком (SiO 2) , как и на Земле.


К числу курьёзов, связанных с изучением поверхности Марса, можно отнести споры, разгоревшиеся после того как на одном из десятков тысяч снимков, сделанных американскими АМС серии «Викинг» (июль-сентябрь 1976г.) было обнаружено изображение, напоминающее сфинкса. Специалист НАСА, обнаруживший это изображение, после его обработки на компьютере, высказал предположение об искусственной природе объекта, изображённого на снимке. Снова разгорелись страсти вокруг вечного вопроса о том, есть ли или, по крайней мере, была ли когда-либо в прошлом разумная жизнь на Марсе. В спор включились и советские специалисты. Всем хотелось понять природу марсианского "сфинкса" с размерами в 300 метров высотой и 1500 метров в поперечнике. Все успокоились лишь после того как поняли, что на снимке был виден природный объект, элемент марсианского рельефа, подвергающийся выветриванию. Всё остальное - плод фантазии и результат компьютерной обработки по специально разработанной программе. Человек иногда видит не то, что действительно существует, а то, что он хочет увидеть.

По характеру поверхности полушария Марса заметно отличаются друг от друга. Северное полушарие выглядит как гладкая однородная равнина с небольшим числом кратеров. В южном полушарии число кратеров, больших и малых, в несколько раз больше, чем в северном, что указывает на более древний возраст этого полушария. Поверхность южного полушария сформировалась приблизительно 3,8 млрд. лет назад, в ту эпоху, когда все объекты Солнечной системы подверглись воздействию мощного метеорного потока.

Своеобразную морфологию поверхности имеет область под названием Тарсис. Она располагается по обе стороны от марсианского экватора. В этой области расположены го́ры вулканического происхождения Аскреус, Арсиа, Павонис, Олимпус и каньон Валис Маринерис.

Геологическая структура Марса не имеет тектонических плит, которые характерны для Земли. После остывания поверхности Марса его кора утолща́лась, тектоническое развитие проходило эволюционно, что не приводило к образованию тектонических плит. В результате поверхность Марса сформировалась как единая литосферная плита.

По современным представлениям планета Марс имеет следующее строение. Внутри планеты находится ядро, состоящее из желе́за и железосодержащих веществ. Радиус ядра составляет 1500 км. Над ядром располагается слой мантии, в состав которой входят силикаты. Толщина мантии приблизительно равна 1800 км. Кора, т.е. верхний слой марсианского грунта, имеет толщину около 100 км. Учёные предполагают, что плотность в центре планеты должна достигать 8,5 г/см³. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью 14-17 % (по массе) серы, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли.

Относительно низкая плотность Марса по сравнению с другими планетами земной группы указывает на то, что его ядро, вероятно, содержит относительно большую долю сульфидов, в добавление к железу (железо и сульфид желе́за).

© Владимир Каланов,
"Знания-сила"

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript . Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Имеет значительные сходства с лунной поверхностью, но марсианские ландшафты более сложные, на Марсе имеются глубокие каньоны, большое количество кратеров длинных и глубоких. Изучение Марсианской поверхности очень затруднительное дело потому, что в основном все наблюдения происходят с Земли с помощью мощнейших телескопов, но даже этого не достаточно для определения поверхности на Марсе. Марс – планета, не имеющая атмосферы и из-за этого ландшафт здесь может часто меняться из-за падений метеоритов, камет или других космических тел.

Виды поверхности Марса

Поверхность у Марса весьма разнообразна, от кратеров и расщелин до массивных каньонов и русел рек , которые когда-то давно были на Марсе. Когда Земля только начала формироваться она была похожа не Марс. Марс тоже имел атмосферу и даже моря и реки, но потерял это из-за маленькой величины. Из-за этих мощных рек на Марсе и появились русла, которые остаются по сей день. Помимо всего, присутствуют различные аномалии на Марсе, которые говорят о существовании когда-то марсианской цивилизации. Поверхность планеты может детально рассмотреть любой желающий человек, что для этого нужно? читайте .

Наблюдения за планетой так же затрудняются из-за марсианских пылевых бурь , которые появляются на поверхности очень часто и, бывает, длятся несколько месяцев. Когда это происходит атмосфера насыщается пылью с поверхности планеты и образуются пылевые облака, которые и затрудняют видимость поверхности Марса с Земли. Человек, который в это время смотрит на Марс, может эти облака принять за особенности ландшафта. На Марсе, как и на Земле, тоже имеются полярные шапки на краях полюсов. Зимой полярные шапки становятся светлее и даже увеличиваются в размерах. Этот ледовый покров занимает значительные территории поверхности.

Полярные шапки на Марсе

Когда на Марсе наступает теплое время года, происходит сублимация сухого льда (переход из твердого состояния в углекислый газ), из которого состоят полярные шапки, после чего углекислый газ устремляется к противоположному полюсу. Часто это происходит очень быстро, пока по не установленным причинам, вследствие чего появляются продолжительные пылевые бури. Марсианский ветер очень силен, порой достигает нескольких сотен метров в секунду , из-за чего условия жизни на Марсе становятся тяжелее. Вот несколько фотографий поверхности Марса:





– Гора Олимп, пожалуй, самое удивительное место на Марсе. Эта гора самая большая в Солнечной системе. Эта гора когда-то была мощнейшим вулканом, но сейчас она не активна. Гора Олимп была названа в честь греческой горы Олимп, на которой, согласно мифологии Греции, обитали боги-олимпийцы. Высота Олимпа равна 21,2 км от основания, что является показателем вдвое больше , чем самый высокий вулкан на Земле – Мауна-Кеа. Диаметр Олимпа – 540 км. Если стоять перед ней лицом, то края её будет уходить за горизонт и будет казаться, что эта гора бесконечна.

марс планета спутник полет

На первый взгляд поверхность Марса напоминает лунную. Однако на самом деле рельеф отличается бульшим разнообразием. На протяжении долгой геологической истории Марса его поверхность изменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокие шрамы на лице бога оставили метеориты, ветер, вода и льды.

Поверхность планеты состоит как из двух контрастных частей: древних высокогорий, покрывающих южное полушарие, и более молодых равнин, сосредоточены в северных широтах. Кроме того, выделяются 2 крупных вулканических района - Элизиум и Фарсида. Разница высот между горными и равнинными областями достигает 6 км.

Высокогорная часть сохранила следы активной метеоритной бомбардировки, происходившей около 4 млрд. лет назад. Метеоритные кратеры покрывают 2/3 поверхности планеты. На старых высокогорьях их почти столько же, сколько на Луне. Но многие марсианские кратеры из-за выветривания успели "потерять форму". Некоторые из них, по всей видимости, когда-то были размыты потоками воды.

Облик северного полушария определила вулканическая деятельность. Некоторые из равнин сплошь покрыты древними извержёнными породами. Потоки жидкой лавы растекались по поверхности, застывали, по ним текли новые потоки. Эти окаменевшие "реки" сосредоточены вокруг крупных вулканов. На окончаниях лавовых языков наблюдаются структуры, похожие на земные осадочные породы. Вероятно, когда раскаленные изверженные массы растапливали слои подземного льда, на поверхности Марса образовывались достаточно обширные водоемы, которые постепенно высыхали. Взаимодействие лавы и подземного льда привело также к появлению многочисленных борозд и трещин. На далеких от вулканов низменных областях северного полушария простираются песчаные дюны. Особенно много их у северной полярной шапки.

Ученые считают, что поверхностные воды хранятся в виде захороненных в грунте ледяных глыб, особенно в полярных областях. Полярные шапки Марса многослойны. Нижний, основной слой толщиной в несколько километров образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период. Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счет верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого "сухого льда". Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.

В конце XIX века итальянские астрономы А. Секки и Дж. Скиапарелли сообщили, что неоднократно видели тонкие длинные темные линии, напоминающие сеть каналов, как бы связывающих полярные и умеренные зоны планеты. Американский астроном П. Ловелл предположил, что каналы имеют искусственное происхождение. Однако не все астрономы разделяли это мнение. Дело в том, что эти линии находились на пределе разрешения. В таких случаях отдельные пятна зрительно объединяются в линии. На фотографиях поверхности Марса, полученных с помощью космических станций, видно множество долин и трещин, однако совместить их с каналами, показанными на картах Скиапарелли, не удалось.

Для поверхности Марса характерна глобальная асимметрия в распределении пониженных участков - равнин, составляющих 35% всей поверхности и возвышенных, покрытых множеством кратеров областей. Большая часть равнин расположена в северном полушарии. Граница между ними в ряде случаев представлена особым типом рельефа - столовыми горами, сложенными плосковершинными горками и хребтами.

Вблизи экватора Марса, в районе называемом Тарсис, расположены вулканы колоссальных размеров. Тарсис - название, которое астрономы дали возвышенности, имеющей 400 км в ширину и около 10 км в высоту.

На этом плато расположено четыре вулкана, каждый из которых просто гигант в сравнении с любым земным вулканом. Самый грандиозный вулкан Тарсиса, Гора Олимп, возвышается над окружающей местностью на 27 км. Около двух третей поверхности Марса представляет собой горную местность с большим количеством кратеров, возникших от ударов и окруженных обломками твердых пород. Вблизи вулканов Тарсиса змеится обширная система каньонов длинной около четверти экватора. Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 км. Самый крупный из них - гора Олимп, расположенный на западной окраине гор Фарсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру на вершине поперечником 60 км. Три вулкана: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия расположены на одной прямой на вершине гор Фарсида, высотой около 9 км. Сами вулканы возвышаются над Фарсидой еще на 17 км. Более 70 потухших вулканов найдено на Марсе, но они гораздо меньше и по занимаемой площади и по высоте.

Под поверхностью Марса в отдельных областях находится слой вечной мерзлоты толщиной в несколько километров. В таких районах на поверхности у кратеров видны необычные для планет земной группы застывшие флюидизированные потоки, по которым можно судить о наличии подповерхностного льда. За исключением равнин поверхность Марса сильно кратерирована. Кратеры, как правило, выглядят более разрушенными, чем на Меркурии или Луне. Следы ветровой эрозии можно видеть повсюду.

"Волна потемнения" участков поверхности, наблюдаемая со сменой сезонов, объясняется изменением направления ветров, постоянно дующих в направлении от одного полюса к другому. Ветер уносит верхний слой сыпучего материала - светлую пыль, обнажая участки более темных пород. В периоды, когда Марс проходит перигелий, нагрев поверхности и атмосферы усиливается и нарушается равновесие марсианской среды. Скорость ветра усиливается до 69 км в час, начинаются вихри и бури. Более миллиарда тонн пыли поднимается и удерживается во взвешенном состоянии, при этом резко меняется климатическая обстановка на всем марсианском шаре. Продолжительность пылевых бурь иногда достигает 50 - 100 суток.







2024 © vadimavva.ru.