جو مریخ: رمز و راز سیاره چهارم. اطلاعات کلی در مورد جو مریخ

مریخ چهارمین سیاره از خورشید و آخرین سیاره از سیارات زمینی است. مانند بقیه سیارات منظومه شمسی (بدون احتساب زمین)، نام آن از یک شخصیت اساطیری - خدای جنگ رومی - گرفته شده است. مریخ علاوه بر نام رسمی خود، گاهی اوقات به عنوان سیاره سرخ نیز شناخته می شود که به رنگ قهوه ای مایل به قرمز سطح آن اشاره دارد. با همه اینها، مریخ پس از آن دومین سیاره کوچک منظومه شمسی است.

در بیشتر قرن نوزدهم تصور می شد که حیات در مریخ وجود داشته باشد. دلیل این باور تا حدی در اشتباه و بخشی در تخیل انسان نهفته است. در سال 1877، اخترشناس جیووانی شیاپارلی توانست خطوط مستقیمی را بر روی سطح مریخ مشاهده کند. مانند ستاره شناسان دیگر، وقتی متوجه این نوارها شد، پیشنهاد کرد که چنین مستقیمی با وجود روی سیاره مرتبط است. زندگی هوشمند. نسخه رایج در آن زمان در مورد ماهیت این خطوط این بود که آنها کانال های آبیاری هستند. با این حال، با توسعه تلسکوپ‌های قوی‌تر در اوایل قرن بیستم، ستاره‌شناسان توانستند سطح مریخ را واضح‌تر ببینند و تشخیص دهند که این خطوط مستقیم فقط یک توهم نوری هستند. در نتیجه، تمام فرضیات قبلی در مورد حیات در مریخ بدون مدرک باقی ماندند.

بسیاری از داستان های علمی تخیلی نوشته شده در قرن بیستم نتیجه مستقیم این باور بود که حیات در مریخ وجود دارد. از مردان سبز کوچک گرفته تا مهاجمان قدبلند و لیزری، مریخی‌ها کانون توجه بسیاری از برنامه‌های تلویزیونی و رادیویی، کمیک‌ها، فیلم‌ها و رمان‌ها بوده‌اند.

علیرغم این واقعیت که در نتیجه کشف حیات مریخی در قرن هجدهم نادرست بود، مریخ برای جامعه علمی دوستدارترین سیاره (به غیر از زمین) در منظومه شمسی باقی ماند. ماموریت های سیاره ای بعدی بدون شک به جستجوی هر شکلی از حیات در مریخ اختصاص داشت. بنابراین ماموریتی به نام وایکینگ که در دهه 1970 انجام شد، آزمایشاتی را بر روی خاک مریخ انجام داد به این امید که میکروارگانیسم هایی را در آن بیابند. در آن زمان اعتقاد بر این بود که تشکیل ترکیبات در طول آزمایش می تواند نتیجه عوامل بیولوژیکی باشد، اما بعداً مشخص شد که ترکیبات عناصر شیمیاییمی تواند بدون فرآیندهای بیولوژیکی ایجاد شود.

با این حال، حتی این داده ها امید را از دانشمندان سلب نکرد. با یافتن هیچ نشانه ای از حیات در سطح مریخ، آنها پیشنهاد کردند که تمام شرایط لازم می تواند در زیر سطح سیاره وجود داشته باشد. این نسخه هنوز هم مربوط به امروز است. حداقل، چنین مأموریت‌های سیاره‌ای در حال حاضر مانند ExoMars و Mars Science شامل بررسی همه هستند گزینه هاوجود حیات در مریخ در گذشته یا حال، روی سطح و زیر آن.

جو مریخ

ترکیب اتمسفر مریخ بسیار شبیه جو است، یکی از کم‌هوش‌ترین جوها در کل منظومه شمسی. جزء اصلی در هر دو محیط دی اکسید کربن است (95٪ برای مریخ، 97٪ برای زهره)، اما یک تفاوت بزرگ وجود دارد - هیچ اثر گلخانه ای در مریخ وجود ندارد، بنابراین دمای این سیاره از 20 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند. در مقابل 480 درجه سانتیگراد در سطح زهره. چنین تفاوت عظیمی به دلیل چگالی متفاوت جو این سیارات است. با چگالی قابل مقایسه، جو زهره بسیار ضخیم است، در حالی که مریخ دارای یک لایه جوی نسبتاً نازک است. به بیان ساده، اگر ضخامت جو مریخ قابل توجه تر بود، آنگاه شبیه زهره می شد.

علاوه بر این، مریخ دارای جو بسیار کمیاب است - فشار اتمسفر تنها حدود 1٪ از فشار است. این معادل فشار 35 کیلومتری از سطح زمین است.

یکی از اولین جهات در مطالعه اتمسفر مریخ، تأثیر آن بر وجود آب در سطح است. با وجود این واقعیت که کلاهک های قطبی حاوی آب در حالت جامد هستند و هوا حاوی بخار آب است که در نتیجه یخبندان و یخبندان تشکیل شده است. فشار کم، امروزه همه مطالعات نشان می دهد که جو "ضعیف" مریخ به وجود آب در حالت مایع در سطح سیاره کمک نمی کند.

با این حال، با تکیه بر آخرین داده های ماموریت های مریخ، دانشمندان اطمینان دارند که آب مایع در مریخ وجود دارد و یک متر زیر سطح سیاره قرار دارد.

آب در مریخ: حدس و گمان / wikipedia.org

با این حال، با وجود لایه نازک اتمسفر، مریخ از نظر استانداردهای زمینی کاملاً قابل قبول است. شرایط آب و هوایی. شدیدترین اشکال این آب و هوا، باد، طوفان گرد و غبار، یخبندان و مه است. در نتیجه چنین فعالیت های آب و هوایی، آثار قابل توجهی از فرسایش در برخی از مناطق سیاره سرخ مشاهده شده است.

نکته جالب دیگر در مورد جو مریخ این است که بر اساس چندین مطالعه علمی مدرن به طور همزمان، در گذشته های دور به اندازه کافی متراکم بود که اقیانوس هایی از آب مایع روی سطح سیاره وجود داشت. با این حال، طبق همین مطالعات، جو مریخ به شدت تغییر کرده است. نسخه اصلی چنین تغییری در حال حاضر، فرضیه برخورد این سیاره با یک جسم کیهانی دیگر به اندازه کافی حجیم است که منجر به از دست رفتن بیشتر جو مریخ شد.

سطح مریخ دارای دو ویژگی قابل توجه است که بر حسب اتفاقی جالب، با تفاوت هایی در نیمکره های این سیاره همراه است. واقعیت این است که نیمکره شمالی دارای یک نقش برجسته نسبتاً صاف و فقط چند دهانه است، در حالی که نیمکره جنوبی به معنای واقعی کلمه با تپه ها و دهانه هایی با اندازه های مختلف پر شده است. علاوه بر تفاوت های توپوگرافی، که نشان دهنده تفاوت در نقش برجسته نیمکره ها است، موارد زمین شناسی نیز وجود دارد - مطالعات نشان می دهد که مناطق در نیمکره شمالی بسیار فعال تر از جنوب هستند.

در سطح مریخ بزرگترین آتشفشان شناخته شده تا به امروز - المپوس مونس (کوه المپ) و بزرگترین دره شناخته شده - مارینر (دره مارینر) قرار دارد. هنوز هیچ چیز باشکوه تر در منظومه شمسی یافت نشده است. ارتفاع کوه المپ 25 کیلومتر (که سه برابر بلندتر از اورست، بلندترین کوه روی زمین است) و قطر پایه آن 600 کیلومتر است. دره مارینر 4000 کیلومتر طول، 200 کیلومتر عرض و تقریبا 7 کیلومتر عمق دارد.

تا به امروز، مهم ترین کشف در مورد سطح مریخ، کشف کانال ها بوده است. یکی از ویژگی های این کانال ها این است که به گفته کارشناسان ناسا، آنها توسط آب جاری ایجاد شده اند و بنابراین قابل اعتمادترین مدرک برای این نظریه هستند که در گذشته های دور، سطح مریخ شباهت زیادی به سطح زمین داشته است.

معروف ترین پریدولیا مرتبط با سطح سیاره سرخ به اصطلاح "چهره روی مریخ" است. وقتی اولین تصویر از یک منطقه خاص توسط فضاپیمای وایکینگ I در سال 1976 گرفته شد، این نقش برجسته واقعاً بسیار شبیه چهره انسان بود. بسیاری از مردم در آن زمان این تصویر را دلیل واقعی وجود حیات هوشمند در مریخ می دانستند. عکس های بعدی نشان داد که این فقط یک بازی نورپردازی و فانتزی انسانی است.

مانند سایر سیارات زمینی، سه لایه در داخل مریخ متمایز می شوند: پوسته، گوشته و هسته.
اگرچه هنوز اندازه گیری های دقیقی انجام نشده است، اما دانشمندان پیش بینی های خاصی در مورد ضخامت پوسته مریخ بر اساس داده های مربوط به عمق دره مارینر انجام داده اند. اگر پوسته مریخ ضخیم تر از زمین نبود، سیستم عمیق و وسیع دره که در نیمکره جنوبی قرار دارد، نمی توانست وجود داشته باشد. برآوردهای اولیه نشان می دهد که ضخامت پوسته مریخ در نیمکره شمالی حدود 35 کیلومتر و در نیمکره جنوبی حدود 80 کیلومتر است.

تحقیقات بسیار زیادی به هسته مریخ اختصاص یافته است، به ویژه برای یافتن جامد یا مایع بودن آن. برخی از نظریه ها به عدم وجود میدان مغناطیسی به اندازه کافی قدرتمند به عنوان نشانه اشاره کرده اند هسته جامد. با این حال، در دهه گذشته، فرضیه مایع بودن هسته مریخ، حداقل تا حدی، روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا می کند. این امر با کشف سنگ های مغناطیسی در سطح سیاره نشان داده شد که ممکن است نشانه ای از وجود یا داشتن هسته مایع مریخ باشد.

مدار و چرخش

مدار مریخ به سه دلیل قابل توجه است. اولاً، خروج از مرکز آن دومین سیارات بزرگ است، فقط عطارد کوچکتر است. در این مدار بیضوی، حضیض مریخ 2.07 در 108 کیلومتر است که بسیار بیشتر از آفلیون آن، 2.49 در 108 کیلومتر است.

ثانیاً، شواهد علمی حاکی از آن است که چنین درجه بالایی از خروج از مرکز همیشه وجود نداشته است و ممکن است در مقطعی از تاریخ مریخ کمتر از سطح زمین بوده باشد. دانشمندان دلیل این تغییر را نیروهای گرانشی سیارات همسایه می نامند که بر مریخ تأثیر می گذارد.

ثالثاً، از بین تمام سیارات زمینی، مریخ تنها سیاره ای است که سال در آن بیشتر از زمین است. طبیعتاً این مربوط به فاصله مداری آن از خورشید است. یک سال مریخی برابر با تقریباً 686 روز زمینی است. یک روز مریخی تقریباً 24 ساعت و 40 دقیقه طول می کشد، یعنی زمانی که طول می کشد تا سیاره یک دور کامل در محور خود بچرخد.

یکی دیگر از شباهت های قابل توجه بین سیاره و زمین، شیب محوری آن است که تقریباً 25 درجه است. این ویژگی نشان می دهد که فصول در سیاره سرخ دقیقاً مانند روی زمین از یکدیگر پیروی می کنند. با این حال، نیمکره های مریخ رژیم های دمایی کاملا متفاوتی را برای هر فصل تجربه می کنند، متفاوت از دمای زمین. این دوباره به دلیل گریز از مرکز بسیار بیشتر مدار سیاره است.

اسپیس ایکس و قصد دارد مریخ را مستعمره کند

بنابراین می دانیم که SpaceX می خواهد انسان ها را در سال 2024 به مریخ بفرستد، اما اولین ماموریت مریخی آنها پرتاب کپسول Red Dragon در سال 2018 خواهد بود. این شرکت برای رسیدن به این هدف قرار است چه اقداماتی را انجام دهد؟

• سال 2018. راه اندازی کاوشگر فضایی"اژدهای سرخ" برای نشان دادن فناوری. هدف از این ماموریت رسیدن به مریخ و انجام برخی بررسی ها در محل فرود در مقیاس کوچک است. شاید ارائه اطلاعات اضافی برای ناسا یا آژانس های فضایی سایر ایالت ها.
• 2020 پرتاب فضاپیمای Mars Colonial Transporter MCT1 (بدون سرنشین). هدف از این ماموریت ارسال محموله و نمونه های برگشتی است. نمایش فناوری در مقیاس بزرگ برای سکونت، پشتیبانی از زندگی، انرژی.
• 2022 پرتاب فضاپیمای Mars Colonial Transporter MCT2 (بدون سرنشین). تکرار دوم MCT. در این زمان، MCT1 با حمل نمونه های مریخی در راه بازگشت به زمین خواهد بود. MCT2 در حال تامین تجهیزات برای اولین پرواز سرنشین دار است. کشتی MCT2 به محض ورود خدمه به سیاره سرخ تا 2 سال دیگر آماده پرتاب خواهد شد. در صورت بروز مشکل (مانند فیلم «مریخی»)، تیم می‌تواند از آن برای ترک سیاره استفاده کند.
• 2024 تکرار سوم Mars Colonial Transporter MCT3 و اولین پرواز سرنشین دار. در آن زمان، همه فناوری ها عملکرد خود را ثابت می کنند، MCT1 به مریخ سفر می کند و برمی گردد، و MCT2 آماده است و روی مریخ آزمایش می شود.

مریخ چهارمین سیاره از خورشید و آخرین سیاره از سیارات زمینی است. فاصله از خورشید حدود 227940000 کیلومتر است.

این سیاره به نام مریخ، خدای جنگ رومی، نامگذاری شده است. او نزد یونانیان باستان به نام آرس شناخته می شد. اعتقاد بر این است که مریخ چنین ارتباطی را به دلیل رنگ قرمز خونی سیاره دریافت کرده است. این سیاره به دلیل رنگ آن برای سایر فرهنگ های باستانی نیز شناخته شده بود. اولین ستاره شناسان چینی مریخ را "ستاره آتش" نامیدند و کاهنان مصر باستان آن را "Her Desher" به معنای "قرمز" نامیدند.

توده خشکی مریخ بسیار شبیه به زمین است. علیرغم این واقعیت که مریخ تنها 15 درصد از حجم و 10 درصد از جرم زمین را به خود اختصاص داده است، در نتیجه این واقعیت که آب حدود 70 درصد از سطح زمین را پوشانده است، دارای جرم خشکی قابل مقایسه با سیاره ما است. در عین حال، گرانش سطحی مریخ حدود 37 درصد گرانش زمین است. این بدان معناست که از نظر تئوری می توانید در مریخ سه برابر بیشتر از زمین بپرید.

تنها 16 مورد از 39 ماموریت به مریخ موفقیت آمیز بود. از زمان ماموریت Mars 1960A که در سال 1960 در اتحاد جماهیر شوروی پرتاب شد، در مجموع 39 مدارگرد و مریخ نورد فرود به مریخ فرستاده شده است، اما تنها 16 مورد از این ماموریت ها موفقیت آمیز بوده است. در سال 2016، یک کاوشگر به عنوان بخشی از ماموریت اگزومارس روسی-اروپایی پرتاب شد که اهداف اصلی آن جستجوی نشانه‌های حیات در مریخ، مطالعه سطح و توپوگرافی سیاره و نقشه‌برداری از خطرات بالقوه زیست‌محیطی برای سرنشین‌های آینده خواهد بود. پروازها به مریخ

بقایای مریخ در زمین پیدا شده است. اعتقاد بر این است که ردپایی از جو مریخ در شهاب‌سنگ‌هایی که از سیاره به بیرون پرتاب شده‌اند پیدا شده است. پس از خروج این شهاب سنگ ها از مریخ مدت زمان طولانی، برای میلیون ها سال، در اطراف منظومه شمسی در میان اجرام دیگر و زباله های فضایی، اما توسط گرانش سیاره ما اسیر شدند، در جو آن سقوط کردند و به سطح سقوط کردند. مطالعه این مواد به دانشمندان این امکان را داد که حتی قبل از شروع پروازهای فضایی چیزهای زیادی در مورد مریخ بیاموزند.

در گذشته نزدیک، مردم متقاعد شده بودند که مریخ خانه زندگی هوشمند است. این تا حد زیادی تحت تأثیر کشف خطوط مستقیم و گودال ها بر روی سطح سیاره سرخ توسط ستاره شناس ایتالیایی جیووانی شیاپارلی بود. او معتقد بود که چنین خطوط مستقیمی را طبیعت نمی توان ایجاد کرد و نتیجه فعالیت هوشمندانه است. با این حال، بعداً ثابت شد که این چیزی بیش از یک توهم نوری نیست.

بلندترین کوه سیاره ای شناخته شده در منظومه شمسی در مریخ است. این کوه Olympus Mons (کوه المپ) نامیده می شود و 21 کیلومتر ارتفاع دارد. اعتقاد بر این است که این آتشفشانی است که میلیاردها سال پیش تشکیل شده است. دانشمندان شواهد کافی پیدا کرده اند که سن گدازه های آتشفشانی این جسم بسیار کوچک است، که ممکن است شواهدی باشد که کوه المپ هنوز ممکن است فعال باشد. با این وجود ، کوهی در منظومه شمسی وجود دارد که المپوس از نظر ارتفاع پایین تر است - این قله مرکزی Reyasilvia است که بر روی سیارک وستا واقع شده است که ارتفاع آن 22 کیلومتر است.

طوفان های گرد و غبار در مریخ رخ می دهد - گسترده ترین در منظومه شمسی. این به دلیل شکل بیضی شکل مسیر گردش سیاره به دور خورشید است. مسیر مدار نسبت به بسیاری از سیارات دیگر طولانی‌تر است و این شکل بیضی شکل مدار منجر به طوفان‌های غبار وحشی می‌شود که کل سیاره را در بر می‌گیرد و می‌تواند ماه‌ها ادامه داشته باشد.

زمانی که خورشید از مریخ مشاهده می‌شود، به نظر می‌رسد تقریباً نصف اندازه زمین بصری‌اش باشد. زمانی که مریخ در نزدیکترین فاصله به خورشید در مدارش قرار دارد و نیمکره جنوبی آن رو به خورشید است، این سیاره تابستان بسیار کوتاه اما فوق العاده گرمی را تجربه می کند. همزمان، زمستان کوتاه اما سردی در نیمکره شمالی آغاز می شود. وقتی این سیاره از خورشید دورتر است و نیمکره شمالی به سمت آن می رود، مریخ تابستان طولانی و معتدلی را تجربه می کند. در همان زمان، زمستان طولانی در نیمکره جنوبی آغاز می شود.

به استثنای زمین، دانشمندان مریخ را مناسب ترین سیاره برای زندگی می دانند. آژانس های فضایی پیشرو در نظر دارند اجرا کنند کل خطپروازهای فضایی در دهه آینده برای یافتن اینکه آیا امکان وجود حیات در مریخ وجود دارد و آیا امکان ساخت یک مستعمره در آن وجود دارد یا خیر.

مریخ‌ها و بیگانگان مریخ مدت‌هاست که نامزدهای اصلی نقش بیگانگان فرازمینی بوده‌اند و همین امر باعث شده مریخ به یکی از محبوب‌ترین سیارات منظومه شمسی تبدیل شود.

مریخ تنها سیاره منظومه به غیر از زمین است که دارای کلاهک های یخی قطبی است. آب جامد در زیر کلاهک های قطبی مریخ کشف شده است.

درست مانند روی زمین، مریخ فصل هایی دارد، اما دوام بیشتری دارند. این به این دلیل است که مریخ روی محور خود حدود 25.19 درجه کج شده است که نزدیک به انحراف محوری زمین (22.5 درجه) است.

مریخ میدان مغناطیسی ندارد. برخی از دانشمندان بر این باورند که حدود 4 میلیارد سال پیش روی این سیاره وجود داشته است.

دو قمر مریخ، فوبوس و دیموس، در سفرهای گالیور توسط نویسنده جاناتان سویفت توصیف شدند. این 151 سال قبل از کشف آنها بود.

جو مریخ- پوشش گازی که سیاره مریخ را احاطه کرده است. تفاوت قابل توجهی با جو زمین هم در ترکیب شیمیایی و هم در پارامترهای فیزیکی دارد. فشار در سطح 0.7-1.155 کیلو پاسکال (1/110 زمین یا برابر با زمین در ارتفاع بیش از سی کیلومتری از سطح زمین) است. ضخامت تقریبی جو 110 کیلومتر است. جرم تقریبی جو 2.5 10 16 کیلوگرم است. مریخ میدان مغناطیسی بسیار ضعیفی دارد (در مقایسه با زمین) و در نتیجه باد خورشیدی باعث می‌شود گازهای جوی با سرعت 200 ± 300 تن در روز (بسته به فعالیت فعلی خورشید و فاصله از خورشید) به فضا پراکنده شوند. .

ترکیب شیمیایی

4 میلیارد سال پیش، اتمسفر مریخ حاوی مقداری اکسیژن بود که با سهم آن در زمین جوان قابل مقایسه بود.

نوسانات دما

از آنجایی که جو مریخ بسیار نادر است، نوسانات روزانه دمای سطح را برطرف نمی کند. درجه حرارت در خط استوا از +30 درجه سانتیگراد در روز تا -80 درجه سانتیگراد در شب متغیر است. دما در قطب ها می تواند به -143 درجه سانتیگراد کاهش یابد. با این حال، نوسانات دمای روزانه به اندازه ماه بدون جو و عطارد قابل توجه نیست. چگالی کم از تشکیل طوفان های گرد و غبار در مقیاس بزرگ و گردبادها، بادها، مه ها، ابرها و تأثیر بر آب و هوا و سطح سیاره جلوگیری نمی کند.

اولین اندازه گیری دمای مریخ با استفاده از یک دماسنج در کانون تلسکوپ بازتابی در اوایل دهه 1920 انجام شد. اندازه گیری های W. Lampland در سال 1922 میانگین دمای سطح مریخ را 245 (-28 درجه سانتیگراد) نشان داد، E. Pettit و S. Nicholson در سال 1924 260 K (13- درجه سانتیگراد) را به دست آوردند. مقدار کمتری در سال 1960 توسط W. Sinton و J. Strong بدست آمد: 230 K (43- درجه سانتیگراد).

چرخه سالانه

جرم جو در طول سال به دلیل حجم زیاد تراکم در کلاهک های قطبی، بسیار متفاوت است. دی اکسید کربندر زمستان و تبخیر - در تابستان.

وقتی در مورد تغییرات آب و هوایی صحبت می کنیم، با ناراحتی سرمان را تکان می دهیم - آه، این سیاره ما اخیرا چقدر تغییر کرده است، چقدر جو آن آلوده است ... با این حال، اگر بخواهیم یک مثال واقعی ببینیم که تغییرات آب و هوایی چقدر می تواند کشنده باشد، پس ما مجبور نخواهیم بود به دنبال آن روی زمین و فراتر از آن بگردیم. مریخ برای این نقش بسیار مناسب است.

آنچه در اینجا میلیون ها سال پیش بود را نمی توان با تصویر امروز مقایسه کرد. امروزه مریخ سرمای شدیدی در سطح، فشار کم، جوی بسیار نازک و کمیاب است. قبل از ما فقط سایه ای کم رنگ از دنیای سابق نهفته است که دمای سطح آن از دمای فعلی روی زمین خیلی کمتر نبود و رودخانه های پر جریان از میان دشت ها و دره ها سرازیر می شدند. شاید حتی در اینجا زندگی ارگانیک وجود داشته است، چه کسی می داند؟ همه اینها در گذشته است.

جو مریخ از چه چیزی ساخته شده است؟

اکنون حتی امکان زندگی موجودات زنده در اینجا را رد می کند. آب و هوای مریخ توسط عوامل زیادی شکل می گیرد، از جمله رشد چرخه ای و ذوب کلاهک های یخ، بخار آب جوی و طوفان های گرد و غبار فصلی. گاهی اوقات، طوفان های غول پیکر یکباره کل سیاره را می پوشانند و می توانند ماه ها ادامه داشته باشند و آسمان را به رنگ قرمز عمیق در آورند.

جو مریخ حدود 100 برابر نازک تر از جو زمین است و 95 درصد دی اکسید کربن دارد. ترکیب دقیق جو مریخ به شرح زیر است:

• دی اکسید کربن: 95.32%
• نیتروژن: 2.7٪
• آرگون: 1.6%
• اکسیژن: 0.13٪
• مونوکسید کربن: 0.08٪

علاوه بر این، در مقادیر کم وجود دارد: آب، اکسیدهای نیتروژن، نئون، هیدروژن سنگین، کریپتون و زنون.

جو مریخ چگونه به وجود آمد؟ درست مانند روی زمین - در نتیجه گاز زدایی - آزاد شدن گازها از روده های سیاره. با این حال، نیروی گرانش در مریخ بسیار کمتر از زمین است، بنابراین بیشتر گازها به فضای جهان فرار می کنند و تنها بخش کوچکی از آنها قادر به ماندن در اطراف سیاره هستند.

چه اتفاقی برای جو مریخ در گذشته افتاده است؟

در سپیده دم وجود منظومه شمسی، یعنی 4.5-3.5 میلیارد سال پیش، مریخ دارای اتمسفر به اندازه کافی متراکم بود که به همین دلیل آب می توانست در سطح آن به صورت مایع باشد. عکس‌های مداری خطوط دره‌های وسیع رودخانه را نشان می‌دهند اقیانوس باستانیدر سطح سیاره سرخ، و مریخ نوردها بیش از یک بار نمونه هایی از ترکیبات شیمیایی پیدا کرده اند که به ما ثابت می کند چشم ها دروغ نمی گویند - همه این جزئیات امدادی که برای چشم انسان در مریخ آشناست، در شرایطی مشابه روی زمین شکل گرفته اند. .

شکی وجود نداشت که در مریخ آب وجود دارد، اینجا هیچ سوالی وجود ندارد. تنها سوال این است که چرا او در نهایت ناپدید شد؟

نظریه اصلی در این مورد چیزی شبیه به این است: روزی روزگاری، مریخ دارای تابش خورشیدی منعکس کننده مؤثر بود، اما با گذشت زمان شروع به ضعیف شدن کرد و حدود 3.5 میلیارد سال پیش عملاً ناپدید شد (به علاوه، مراکز محلی مجزا از میدان مغناطیسی ، با توجه به قدرت کاملاً قابل مقایسه با زمین، حتی در حال حاضر نیز در مریخ وجود دارد). از آنجایی که اندازه مریخ تقریباً نصف زمین است، گرانش آن بسیار ضعیف تر از سیاره ما است. ترکیب این دو عامل (از بین رفتن میدان مغناطیسی و گرانش ضعیف) به این امر منجر شد. که باد خورشیدی شروع به "بیرون کردن" مولکول های نور از جو سیاره کرد و به تدریج آن را نازک کرد. بنابراین، در عرض چند میلیون سال، مریخ به نقش یک سیب تبدیل شد که پوست آن با دقت با چاقو بریده شد.

میدان مغناطیسی تضعیف شده دیگر نمی توانست به طور موثر تابش کیهانی را "خاموش کند" و خورشید از منبع حیات به قاتل مریخ تبدیل شد. و جو رقیق شده دیگر نمی توانست گرما را حفظ کند، بنابراین دمای سطح سیاره به مقدار متوسط ​​60- درجه سانتیگراد کاهش یافت، تنها در یک روز تابستانی در خط استوا و به +20 درجه رسید.

اگرچه اتمسفر مریخ در حال حاضر حدود 100 برابر نازکتر از زمین است، اما هنوز به اندازه کافی ضخیم است که فرآیندهای تشکیل آب و هوا به طور فعال در سیاره سرخ اتفاق بیفتد، بارندگی کاهش یافت، ابرها و بادها به وجود آمدند.

"شیطان گرد و غبار" - یک گردباد کوچک در سطح مریخ، از مدار سیاره عکس گرفته شده است.

تشعشعات، طوفان های گرد و غبار و دیگر ویژگی های مریخ

تابش - تشعشعدر نزدیکی سطح سیاره خطرناک است، با این حال، طبق داده های ناسا به دست آمده از مجموعه تجزیه و تحلیل های مریخ نورد کنجکاوی، چنین بر می آید که حتی برای یک دوره 500 روزه اقامت در مریخ (+ 360 روز در راه)، فضانوردان (از جمله تجهیزات حفاظتی) "دوز" تابش برابر با 1 سیورت (~ 100 رونتگن) دریافت می کند. این دوز خطرناک است، اما مطمئناً یک بزرگسال را "درجا" نمی کشد. اعتقاد بر این است که 1 سیورت تابش دریافتی خطر ابتلا به سرطان را در فضانورد تا 5 درصد افزایش می دهد. به گفته دانشمندان، به خاطر علم، می توان به سختی های بزرگ، به خصوص اولین قدم به مریخ رفت، حتی اگر نوید مشکلات سلامتی در آینده را بدهد... این قطعاً گامی به سوی جاودانگی است!

در سطح مریخ، به صورت فصلی، صدها شیاطین گرد و غبار (گردباد) خشمگین می شوند و غبار اکسیدهای آهن (زنگ، به روشی ساده) را به اتمسفر می کشند، که به وفور زمین های بایر مریخ را می پوشاند. گرد و غبار مریخ بسیار ریز است که در ترکیب با جاذبه کم، منجر به این واقعیت می شود که مقدار قابل توجهی از آن همیشه در جو وجود دارد و در پاییز و زمستان در نیمکره شمالی و در بهار و تابستان در نیمکره شمالی به غلظت بالایی می رسد. نیمکره جنوبی سیاره

طوفان گرد و غبار در مریخ- بزرگترین در منظومه شمسی، قادر به پوشش تمام سطح سیاره و گاهی اوقات برای ماه ها. فصل های اصلی طوفان گرد و غبار در مریخ بهار و تابستان است.

مکانیسم چنین پدیده های آب و هوایی قدرتمند به طور کامل درک نشده است، اما با درجه ای از احتمال بالا توسط نظریه زیر توضیح داده شده است: عدد بزرگذرات غبار به اتمسفر بالا می روند که منجر به گرم شدن شدید آن تا ارتفاع زیاد می شود. توده های گرم گازها به سمت مناطق سرد سیاره هجوم می آورند و باد تولید می کنند. گرد و غبار مریخ، همانطور که قبلاً ذکر شد، بسیار سبک است، بنابراین یک باد شدید گرد و غبار بیشتری ایجاد می کند، که به نوبه خود جو را بیشتر گرم می کند و بادهای شدیدتری ایجاد می کند، که به نوبه خود گرد و غبار بیشتری را افزایش می دهد ... و غیره!

در مریخ باران نمی بارد و در سرمای 60- درجه از کجا می آیند؟ اما گاهی برف می بارد. درست است، چنین برفی نه از آب، بلکه از کریستال های دی اکسید کربن تشکیل شده است، و خواص آن بیشتر شبیه مه است تا برف ("دانه های برف" خیلی کوچک هستند)، اما مطمئن باشید که این برف واقعی است! فقط با مشخصات محلی

به طور کلی، "برف" تقریباً در سراسر قلمرو مریخ می رود و این روند چرخه ای است - در شب دی اکسید کربن یخ می زند و به کریستال تبدیل می شود و به سطح می ریزد و در طول روز ذوب می شود و دوباره به جو باز می گردد. با این حال، در قطب شمال و جنوب سیاره، در دوره زمستانی، یخبندان تا 125- درجه سلطنت می کند ، بنابراین ، با یک بار ریختن به شکل کریستال ، گاز دیگر تبخیر نمی شود و تا بهار در یک لایه قرار می گیرد. با توجه به اندازه کلاهک های برفی مریخ، آیا باید گفت که در فصل زمستان غلظت دی اکسید کربن در جو تا ده ها درصد کاهش می یابد؟ جو حتی کمیاب تر می شود و در نتیجه گرمای کمتری را حفظ می کند... مریخ در حال فرو رفتن در زمستان است.

مریخ، چهارمین سیاره دورتر از خورشید، برای مدت طولانی مورد توجه علم جهان بوده است. این سیاره بسیار شبیه به زمین است، با یک استثنا کوچک اما سرنوشت ساز - جو مریخ بیش از یک درصد حجم جو زمین نیست. پوشش گازی هر سیاره عامل تعیین کننده ای است که ظاهر و شرایط آن را در سطح شکل می دهد. مشخص است که تمام جهان های جامد منظومه شمسی تقریباً در شرایط مشابه در فاصله 240 میلیون کیلومتری از خورشید تشکیل شده اند. اگر شرایط شکل گیری زمین و مریخ تقریباً یکسان بود، پس چرا اکنون این سیارات اینقدر متفاوت هستند؟

همه چیز در مورد اندازه است - مریخ، که از مواد مشابه زمین تشکیل شده است، زمانی مانند سیاره ما دارای یک هسته فلزی مایع و داغ بود. اثبات - بسیاری از آتشفشان های خاموش شده در اما "سیاره سرخ" بسیار کوچکتر از زمین است. یعنی زودتر خنک میشه هنگامی که هسته مایع در نهایت سرد شد و جامد شد، فرآیند همرفت به پایان رسید و با آن سپر مغناطیسی سیاره، مگنتوسفر، نیز ناپدید شد. در نتیجه، سیاره در برابر انرژی مخرب خورشید بی دفاع ماند و جو مریخ تقریباً به طور کامل توسط باد خورشیدی (جریان عظیمی از ذرات یونیزه شده رادیواکتیو) منفجر شد. "سیاره سرخ" به بیابانی بی روح و کسل کننده تبدیل شده است...

اکنون اتمسفر مریخ یک پوسته نازک گاز کمیاب است که قادر به مقاومت در برابر نفوذ ماده مرگباری است که سطح سیاره را می سوزاند. آرامش حرارتی مریخ چندین مرتبه کوچکتر از قدر زهره است، به عنوان مثال، جو آن بسیار متراکم تر است. جو مریخ که ظرفیت گرمایی بسیار پایینی دارد، شاخص‌های میانگین سرعت باد روزانه بارزتری را تشکیل می‌دهد.

ترکیب جو مریخ با محتوای بسیار بالا (95٪) مشخص می شود. جو همچنین حاوی نیتروژن (حدود 2.7٪)، آرگون (حدود 1.6٪) و مقدار کمی اکسیژن (بیش از 0.13٪) است. فشار اتمسفر مریخ 160 برابر بیشتر از سطح سیاره است. بر خلاف اتمسفر زمین، پوشش گازی در اینجا به دلیل این واقعیت است که کلاهک های قطبی سیاره که حاوی مقدار زیادی دی اکسید کربن هستند، در طی یک چرخه سالانه ذوب شده و منجمد می شوند، دارای ویژگی قابل تغییری است.

با توجه به داده های به دست آمده از تحقیق فضاپیما"مارس اکسپرس"، جو مریخ حاوی مقداری متان است. ویژگی این گاز تجزیه سریع آن است. این بدان معنی است که در جایی از کره زمین باید منبعی برای دوباره پر کردن متان وجود داشته باشد. در اینجا فقط دو گزینه می تواند وجود داشته باشد - یا فعالیت زمین شناسی، که هنوز آثاری از آن کشف نشده است، یا فعالیت حیاتی میکروارگانیسم ها، که می تواند ایده ما را در مورد وجود مراکز حیات در منظومه شمسی تغییر دهد.

یک اثر مشخص جو مریخ طوفان های گرد و غباری است که می تواند ماه ها خشمگین باشد. این پوشش هوای متراکم سیاره عمدتاً از دی اکسید کربن با اجزاء جزئی اکسیژن و بخار آب تشکیل شده است. چنین اثر ماندگاری به دلیل گرانش بسیار کم مریخ است که حتی به یک جو بسیار کمیاب اجازه می دهد تا میلیاردها تن گرد و غبار را از سطح زمین بلند کند و برای مدت طولانی در خود نگه دارد.

مریخ چهارمین سیاره بزرگ از خورشید و هفتمین (ماقبل آخر) بزرگ سیاره منظومه شمسی است. جرم سیاره 10.7 درصد جرم زمین است. به نام مریخ - خدای جنگ روم باستان، مطابق با آرس یونان باستان. مریخ گاهی اوقات به عنوان "سیاره قرمز" نامیده می شود، زیرا رنگ مایل به قرمز سطحی که توسط اکسید آهن به آن داده شده است.

مریخ یک سیاره زمینی با جو نادر است (فشار در سطح 160 برابر کمتر از زمین است). ویژگی‌های برجسته سطح مریخ را می‌توان دهانه‌های برخوردی مانند ماه و همچنین آتشفشان‌ها، دره‌ها، بیابان‌ها و کلاهک‌های یخی قطبی مانند آتشفشان‌های زمین در نظر گرفت.

مریخ دو ماهواره طبیعی دارد - فوبوس و دیموس (ترجمه شده از یونانی باستان - "ترس" و "وحشت" - نام دو پسر آرس که او را در نبرد همراهی کردند) که نسبتاً کوچک هستند (فوبوس - 26x21 کیلومتر ، دیموس - 13 کیلومتر عرض) و دارند شکل نامنظم.

مخالفت های بزرگ مریخ، 1830-2035

مریخ چهارمین سیاره بزرگ از خورشید (پس از عطارد، زهره و زمین) و هفتمین سیاره بزرگ منظومه شمسی است (از نظر جرم و قطر فقط از عطارد پیشی می‌گیرد). جرم مریخ 10.7 درصد از جرم زمین است (6.423 1023 کیلوگرم در مقابل 5.9736 1024 کیلوگرم برای زمین)، حجم 0.15 حجم زمین، و قطر خطی متوسط ​​0.53 از قطر زمین (6800 کیلومتر) است. .

نقش برجسته مریخ دارای ویژگی های منحصر به فرد بسیاری است. آتشفشان خاموش مریخ کوه المپوس بلندترین کوه منظومه شمسی است و دره مارینر بزرگترین دره است. علاوه بر این، در ژوئن 2008، سه مقاله منتشر شده در مجله نیچر شواهدی مبنی بر وجود بزرگترین دهانه برخوردی شناخته شده در منظومه شمسی در نیمکره شمالی مریخ ارائه کردند. طول آن 10600 کیلومتر و عرض آن 8500 کیلومتر است که تقریباً چهار برابر بزرگ‌تر از بزرگترین دهانه برخوردی است که قبلاً در مریخ در نزدیکی قطب جنوب آن کشف شده بود.

مریخ علاوه بر توپوگرافی سطح مشابه، دارای دوره چرخش و فصول مشابه زمین است، اما آب و هوای آن بسیار سردتر و خشک‌تر از زمین است.

تا قبل از اولین پرواز مریخ توسط فضاپیمای Mariner 4 در سال 1965، بسیاری از محققان معتقد بودند که آب مایع در سطح آن وجود دارد. این نظر بر اساس مشاهدات تغییرات دوره ای در مناطق روشن و تاریک، به ویژه در عرض های جغرافیایی قطبی، که شبیه به قاره ها و دریاها بودند، بود. شیارهای تیره روی سطح مریخ توسط برخی ناظران به عنوان کانال های آبیاری برای آب مایع تفسیر شده است. بعداً ثابت شد که این شیارها یک توهم نوری هستند.

به دلیل فشار کم، آب نمی تواند در حالت مایع در سطح مریخ وجود داشته باشد، اما به احتمال زیاد شرایط در گذشته متفاوت بوده است و بنابراین نمی توان وجود حیات اولیه را در این سیاره رد کرد. در 31 جولای 2008، آب در حالت یخی در مریخ توسط فضاپیمای فونیکس ناسا کشف شد.

در فوریه 2009، صورت فلکی تحقیقاتی مداری در مدار مریخ دارای سه فضاپیمای فعال بود: اودیسه مریخ، مریخ اکسپرس و ماهواره شناسایی مریخ، بیش از هر سیاره دیگری غیر از زمین.

سطح مریخ در حال حاضر توسط دو مریخ نورد کاوش می شود: "روح" و "فرصت". همچنین چندین فرودگر و مریخ نورد غیرفعال در سطح مریخ وجود دارد که تحقیقات خود را تکمیل کرده اند.

داده های زمین شناسی که آنها جمع آوری کردند نشان می دهد که بیشتر سطح مریخ قبلاً با آب پوشیده شده بود. مشاهدات در دهه گذشته امکان شناسایی فعالیت ضعیف آبفشان را در برخی از نقاط سطح مریخ فراهم کرده است. بر اساس مشاهدات فضاپیمای مریخ گلوبال سرویور، برخی از بخش‌های کلاهک قطب جنوب مریخ به تدریج در حال عقب‌نشینی هستند.

مریخ را می توان از زمین با چشم غیر مسلح دید. قدر ظاهری ستاره‌ای آن به 2.91 متر می‌رسد (در نزدیک‌ترین فاصله به زمین)، درخشندگی فقط به مشتری (و حتی در آن زمان نه همیشه در طول رویارویی بزرگ) و زهره (اما فقط در صبح یا عصر). به عنوان یک قاعده، در طول یک تقابل بزرگ، مریخ نارنجی درخشان ترین شی در آسمان شب زمین است، اما این تنها یک بار در هر 15-17 سال به مدت یک تا دو هفته اتفاق می افتد.

ویژگی های مداری

حداقل فاصله مریخ تا زمین 55.76 میلیون کیلومتر است (زمانی که زمین دقیقاً بین خورشید و مریخ قرار دارد)، حداکثر آن حدود 401 میلیون کیلومتر است (زمانی که خورشید دقیقاً بین زمین و مریخ قرار دارد).

میانگین فاصله مریخ تا خورشید 228 میلیون کیلومتر (1.52 واحد نجومی)، دوره چرخش به دور خورشید 687 روز زمینی است. مدار مریخ دارای گریز از مرکز نسبتاً قابل توجهی است (0.0934)، بنابراین فاصله تا خورشید از 206.6 تا 249.2 میلیون کیلومتر متغیر است. شیب مداری مریخ 1.85 درجه است.

مریخ در زمان تقابل، زمانی که سیاره در جهت مخالف خورشید قرار می گیرد، نزدیکترین فاصله را به زمین دارد. مخالفت ها هر 26 ماه در نقاط مختلف مدار مریخ و زمین تکرار می شوند. اما هر 15-17 سال یک بار، مخالفت در زمانی رخ می دهد که مریخ نزدیک به حضیض خود است. در این تقابل‌های به اصطلاح بزرگ (آخرین آن در آگوست 2003 بود)، فاصله تا سیاره حداقل است و مریخ به بزرگترین اندازه زاویه‌ای خود 25.1 اینچ و روشنایی 2.88 متر می‌رسد.

خصوصیات فیزیکی

مقایسه اندازه زمین (میانگین شعاع 6371 کیلومتر) و مریخ (متوسط ​​شعاع 3386.2 کیلومتر)

توسط بعد خطیمریخ تقریباً نصف اندازه زمین است - شعاع استوایی آن 3396.9 کیلومتر (53.2٪ از زمین) است. مساحت سطح مریخ تقریباً برابر با مساحت زمین است.

شعاع قطبی مریخ حدود 20 کیلومتر کمتر از شعاع استوایی است، اگرچه دوره چرخش سیاره طولانی تر از شعاع زمین است، که دلیلی برای فرض تغییر در سرعت چرخش مریخ با زمان می دهد.

جرم این سیاره 6.418 1023 کیلوگرم (11٪ از جرم زمین) است. شتاب سقوط آزاددر استوا 3.711 متر بر ثانیه (0.378 زمین) است. سرعت فرار اول 3.6 کیلومتر بر ثانیه و دومی 5.027 کیلومتر بر ثانیه است.

دوره چرخش این سیاره 24 ساعت و 37 دقیقه و 22.7 ثانیه است. بنابراین، یک سال مریخی از 668.6 روز خورشیدی مریخی (به نام sols) تشکیل شده است.

مریخ حول محور خود که به صفحه عمود مدار مدارش با زاویه 24 درجه 56? می چرخد. کج شدن محور چرخش مریخ باعث تغییر فصل می شود. در همان زمان، طویل شدن مدار منجر به تفاوت‌های زیادی در مدت زمان آنها می‌شود - به عنوان مثال، بهار و تابستان شمالی، با هم، 371 خورشید را به پایان می‌رسانند، یعنی به طور قابل توجهی بیش از نیمی از سال مریخی. در همان زمان، آنها در قسمتی از مدار مریخ می افتند که از خورشید دورتر است. بنابراین، در مریخ، تابستان های شمالی طولانی و خنک است، در حالی که تابستان های جنوبی کوتاه و گرم است.

جو و آب و هوا

جو مریخ، عکس مدارگرد وایکینگ، 1976. دهانه خندان هال در سمت چپ قابل مشاهده است.

دمای این سیاره از 153- در قطب در زمستان تا بیش از 20 درجه سانتیگراد در استوا در ظهر متغیر است. میانگین دما 50- درجه سانتیگراد است.

جو مریخ که عمدتاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است بسیار کمیاب است. فشار در سطح مریخ 160 برابر کمتر از زمین است - 6.1 میلی بار در سطح متوسط. به دلیل اختلاف ارتفاع زیاد در مریخ، فشار نزدیک به سطح بسیار متفاوت است. ضخامت تقریبی جو 110 کیلومتر است.

طبق گزارش ناسا (2004)، جو مریخ از 95.32 درصد دی اکسید کربن تشکیل شده است. همچنین حاوی 2.7٪ نیتروژن، 1.6٪ آرگون، 0.13٪ اکسیژن، 210 ppm بخار آب، 0.08٪ است. مونوکسید کربناکسید نیتریک (NO) - 100 ppm، نئون (Ne) - 2.5 ppm، آب نیمه سنگین هیدروژن-دوتریوم-اکسیژن (HDO) 0.85 ppm، کریپتون (Kr) 0.3 ppm، زنون (Xe) - 0.08 ppm.

بر اساس داده های وسیله نقلیه فرود AMS وایکینگ (1976)، حدود 1-2٪ آرگون، 2-3٪ نیتروژن و 95٪ دی اکسید کربن در جو مریخ تعیین شد. طبق داده های AMS "Mars-2" و "Mars-3"، مرز پایین یونوسفر در ارتفاع 80 کیلومتری است، حداکثر چگالی الکترون 1.7 105 الکترون / سانتی متر مکعب در ارتفاع 138 کیلومتری قرار دارد. ، دو ماکسیما دیگر در ارتفاعات 85 و 107 کیلومتری قرار دارند.

شفافیت رادیویی جو در امواج رادیویی 8 و 32 سانتی متری توسط AMS "Mars-4" در 10 فوریه 1974 وجود یونوسفر شبانه مریخ را با حداکثر یونیزاسیون اصلی در ارتفاع 110 کیلومتری و چگالی الکترون نشان داد. از 4.6 103 الکترون بر سانتی متر مکعب، و همچنین ماکزیمم ثانویه در ارتفاع 65 و 185 کیلومتری.

فشار اتمسفر

بر اساس داده های ناسا برای سال 2004، فشار جو در شعاع میانی 6.36 مگابایت است. چگالی در سطح ~0.020 کیلوگرم بر متر مکعب است، جرم کل اتمسفر ~2.5 1016 کیلوگرم است.
تغییر فشار اتمسفر در مریخ بسته به زمان روز، توسط فرودگر Mars Pathfinder در سال 1997 ثبت شد.

بر خلاف زمین، جرم جو مریخ در طول سال به دلیل ذوب شدن و یخ زدن کلاهک های قطبی حاوی دی اکسید کربن بسیار متفاوت است. در طول زمستان، 20 تا 30 درصد از کل اتمسفر روی کلاهک قطبی که از دی اکسید کربن تشکیل شده است، منجمد می شود. افت فشار فصلی، با توجه به منابع مختلف، مقادیر زیر است:

به گفته ناسا (2004): از 4.0 تا 8.7 mbar در شعاع متوسط.
به گفته Encarta (2000): 6 تا 10 mbar;
به گفته زوبرین و واگنر (1996): 7 تا 10 mbar;
طبق کاوشگر Viking-1: از 6.9 تا 9 mbar.
به گفته کاوشگر Mars Pathfinder: از 6.7 mbar.

حوضه برخورد هلاس عمیق ترین مکان برای یافتن بالاترین فشار اتمسفر در مریخ است

در محل فرود کاوشگر AMC Mars-6 در دریای اریتره، فشار سطحی 6.1 میلی بار ثبت شد که در آن زمان میانگین فشار روی سیاره در نظر گرفته شد و از این سطح با شمارش ارتفاعات موافقت شد. اعماق مریخ بر اساس داده های این دستگاه که در هنگام فرود به دست آمده است، تروپاپوز در ارتفاع حدود 30 کیلومتری قرار دارد که فشار آن 5·10-7 گرم بر سانتی متر مکعب است (مانند زمین در ارتفاع 57 کیلومتری).

منطقه هلاس (مریخ) آنقدر عمیق است که فشار اتمسفر به حدود 12.4 میلی بار می رسد، که بالاتر از نقطه سه گانه آب (~6.1 mb) و زیر نقطه جوش است. در دمای به اندازه کافی بالا، آب می تواند در حالت مایع وجود داشته باشد. با این حال، در این فشار، آب می جوشد و در دمای 10+ درجه سانتی گراد به بخار تبدیل می شود.

در بالای مرتفع‌ترین آتشفشان 27 کیلومتری المپ، فشار می‌تواند بین 0.5 تا 1 میلی‌بار باشد (Zurek 1992).

قبل از فرود روی سطح مریخ، فشار با تضعیف سیگنال‌های رادیویی از AMS Mariner-4، Mariner-6 و Mariner-7 هنگام ورود به دیسک مریخ اندازه‌گیری شد - 6.5 ± 2.0 مگابایت در سطح متوسط ​​سطح، که 160 است. بار کمتر از زمینی؛ همین نتیجه توسط مشاهدات طیفی AMS Mars-3 نشان داده شد. در همان زمان، در مناطقی که زیر سطح متوسط ​​قرار دارند (به عنوان مثال، در آمازون مریخی)، فشار، با توجه به این اندازه گیری ها، به 12 مگابایت می رسد.

از دهه 1930 ستاره شناسان شوروی سعی کردند فشار جو را با استفاده از نورسنجی عکاسی - با توزیع روشنایی در امتداد قطر دیسک در محدوده های مختلف امواج نور، تعیین کنند. برای این منظور، دانشمندان فرانسوی B. Lyo و O. Dollfus مشاهداتی از قطبش نور پراکنده شده توسط جو مریخ انجام دادند. خلاصه‌ای از مشاهدات نوری توسط ستاره‌شناس آمریکایی J. de Vaucouleurs در سال 1951 منتشر شد و فشاری معادل 85 مگابایت به دست آورد که به دلیل تداخل غبار جوی تقریباً 15 برابر بیش از حد تخمین زده شد.

اقلیم

عکس میکروسکوپی یک ندول هماتیت 1.3 سانتی متری که توسط مریخ نورد آپورچونیتی در 2 مارس 2004 گرفته شده است، وجود آب مایع را در گذشته نشان می دهد.

آب و هوا، مانند زمین، فصلی است. در فصل سرد، حتی در خارج از کلاهک های قطبی، یخ زدگی خفیف روی سطح ایجاد می شود. دستگاه فونیکس بارش برف را ثبت کرد، اما دانه های برف قبل از رسیدن به سطح تبخیر شدند.

طبق گزارش ناسا (2004)، دمای میانگین~210 K (-63 درجه سانتیگراد) است. بر اساس گزارش وایکینگ کاوشگر، محدوده دمای روزانه از 184 کلوین تا 242 کلوین (از -89 تا -31 درجه سانتیگراد) (وایکینگ-1) و سرعت باد: 2-7 متر بر ثانیه (تابستان)، 5-10 متر است. /s (پاییز)، 17-30 متر بر ثانیه (طوفان گرد و غبار).

طبق کاوشگر فرود مریخ-6، میانگین دمای تروپوسفر مریخ 228 کلوین است، در تروپوسفر دما به طور متوسط ​​2.5 درجه در هر کیلومتر کاهش می یابد و استراتوسفر بالای تروپوپوز (30 کیلومتر) دمای تقریباً ثابتی دارد. از 144 K.

به گفته محققان مرکز کارل ساگان، روند گرم شدن مریخ در دهه های اخیر در حال انجام است. برخی دیگر از کارشناسان معتقدند که هنوز برای چنین نتیجه گیری زود است.

شواهدی وجود دارد که در گذشته جو متراکم تر بوده و آب و هوا می توانست گرم و مرطوب باشد و آب مایع در سطح مریخ وجود داشته باشد و باران باریده باشد. اثبات این فرضیه تجزیه و تحلیل شهاب سنگ ALH 84001 است که نشان داد حدود 4 میلیارد سال پیش دمای مریخ 4 ± 18 درجه سانتیگراد بوده است.

گردبادهای گرد و غبار

چرخش گرد و غبار که توسط مریخ نورد Opportunity در 15 مه 2005 عکس گرفته شد. اعداد در گوشه پایین سمت چپ زمان را بر حسب ثانیه از اولین فریم نشان می دهند.

از دهه 1970 به عنوان بخشی از برنامه وایکینگ، و همچنین مریخ نورد Opportunity و سایر وسایل نقلیه، گردبادهای گرد و غبار متعددی ثبت شد. اینها تلاطم های هوایی هستند که در نزدیکی سطح سیاره اتفاق می افتند و مقدار زیادی شن و غبار را وارد هوا می کنند. گرداب ها اغلب بر روی زمین مشاهده می شوند (در کشورهای انگلیسی زبانآنها شیاطین گرد و غبار نامیده می شوند - شیطان گرد و غبار)، اما در مریخ می توانند به اندازه های بسیار بزرگتر برسند: 10 برابر بیشتر و 50 برابر گسترده تر از زمین. در مارس 2005، گردباد پاک شد پنل های خورشیدیدر مریخ نورد روح.

سطح

دو سوم سطح مریخ را مناطق نورانی به نام قاره ها و حدود یک سوم را مناطق تاریک به نام دریاها اشغال کرده اند. دریاها عمدتاً در نیمکره جنوبی سیاره، بین 10 تا 40 درجه عرض جغرافیایی متمرکز شده اند. تنها دو دریای بزرگ در نیمکره شمالی وجود دارد - Acidalian و Great Syrt.

ماهیت مناطق تاریک هنوز محل بحث است. آنها با وجود این واقعیت که طوفان های گرد و غبار در مریخ خشمگین هستند، همچنان ادامه دارند. زمانی، این به عنوان استدلالی به نفع این فرض بود که مناطق تاریک با پوشش گیاهی پوشیده شده است. اکنون اعتقاد بر این است که اینها فقط مناطقی هستند که به دلیل تسکین آنها، گرد و غبار به راحتی از آن خارج می شود. تصاویر در مقیاس بزرگ نشان می دهد که در واقع مناطق تاریک از گروه هایی از نوارها و نقاط تاریک مرتبط با دهانه ها، تپه ها و سایر موانع در مسیر بادها تشکیل شده است. تغییرات فصلی و طولانی مدت در اندازه و شکل آنها ظاهراً با تغییر نسبت سطح پوشیده شده با ماده روشن و تاریک همراه است.

نیمکره های مریخ از نظر ماهیت سطح کاملاً متفاوت هستند. در نیمکره جنوبی، سطح 1 تا 2 کیلومتر بالاتر از سطح متوسط ​​است و به طور متراکم با دهانه ها پر شده است. این قسمت از مریخ شبیه قاره های قمری است. در شمال، بیشتر سطح کمتر از حد متوسط ​​است، دهانه‌های کمی وجود دارد و بخش اصلی را دشت‌های نسبتاً همواری اشغال کرده‌اند که احتمالاً در نتیجه سیل گدازه‌ها و فرسایش ایجاد شده‌اند. این تفاوت بین نیمکره ها همچنان محل بحث است. مرز بین نیمکره ها تقریباً از یک دایره بزرگ پیروی می کند که 30 درجه به سمت استوا متمایل است. مرز پهن و نامنظم است و به سمت شمال شیب تشکیل می دهد. در امتداد آن بیشترین فرسایش سطح مریخ وجود دارد.

دو فرضیه جایگزین برای توضیح عدم تقارن نیمکره ها ارائه شده است. به گفته یکی از آنها، در مراحل اولیه زمین شناسی، صفحات لیتوسفر (شاید به طور تصادفی) در یک نیمکره مانند قاره Pangea روی زمین "با هم" جمع شدند و سپس در این موقعیت "یخ زدند". فرضیه دیگر مربوط به برخورد مریخ با جسم فضایی به اندازه پلوتون است.
نقشه توپوگرافی مریخ، از Mars Global Surveyor، 1999

تعداد زیادی از دهانه ها در نیمکره جنوبی نشان می دهد که سطح اینجا قدیمی است - 3-4 میلیارد سال. چندین نوع دهانه وجود دارد: دهانه‌های بزرگ با کف صاف، دهانه‌های کاسه‌شکل کوچک‌تر و جوان‌تر شبیه به ماه، دهانه‌هایی که توسط یک بارو احاطه شده‌اند، و دهانه‌های مرتفع. دو نوع آخر منحصر به مریخ هستند - دهانه‌های لبه‌دار در جایی که پرتاب مایع روی سطح جریان می‌یابد، و دهانه‌های مرتفعی که در جایی تشکیل می‌شوند که یک پوشش بیرونی دهانه از سطح در برابر فرسایش باد محافظت می‌کند. بزرگترین ویژگی منشاء ضربه، دشت هلاس (حدود 2100 کیلومتر عرض) است.

در منطقه‌ای از مناظر پر هرج و مرج در نزدیکی مرز نیمکره، سطح مناطق وسیعی از شکستگی و فشرده‌سازی را تجربه می‌کند، که گاهی اوقات فرسایش (به دلیل رانش زمین یا انتشار فاجعه‌بار آب‌های زیرزمینی) و سیل با گدازه‌های مایع را به دنبال دارد. مناظر پر هرج و مرج اغلب در سر کانال های بزرگ بریده شده توسط آب یافت می شود. قابل قبول ترین فرضیه برای تشکیل مشترک آنها ذوب ناگهانی یخ های زیرسطحی است.

دره های مارینر در مریخ

در نیمکره شمالی، علاوه بر دشت های آتشفشانی وسیع، دو منطقه آتشفشان های بزرگ وجود دارد - تارسیس و الیزیوم. تارسیس دشت آتشفشانی وسیعی به طول 2000 کیلومتر است که ارتفاع آن به 10 کیلومتر بالاتر از سطح متوسط ​​می رسد. سه آتشفشان سپر بزرگ روی آن وجود دارد - کوه آرسیا، کوه پاولینا و کوه آسکریسکایا. در لبه تارسیس بلندترین کوه مریخ و در منظومه شمسی کوه المپ قرار دارد. ارتفاع المپ نسبت به قاعده خود به 27 کیلومتر و نسبت به سطح متوسط ​​سطح مریخ به 25 کیلومتر می رسد و منطقه ای به قطر 550 کیلومتر را پوشش می دهد که توسط صخره ها احاطه شده است و در نقاطی به ارتفاع 7 کیلومتر می رسد. ارتفاع حجم کوه المپ 10 برابر حجم بزرگترین آتشفشان روی زمین، Mauna Kea است. چندین آتشفشان کوچکتر نیز در اینجا قرار دارند. Elysium - یک تپه تا شش کیلومتر بالاتر از سطح متوسط، با سه آتشفشان - گنبد Hecate، کوه Elysius و گنبد Albor.

به گفته دیگران (فور و منسینگ، 2007)، ارتفاع کوه المپ 21287 متر بالاتر است. سطح صفرو 18 کیلومتر بالاتر از منطقه اطراف و قطر پایه تقریبا 600 کیلومتر است. مساحت این پایگاه 282600 کیلومتر مربع است. کالدرا (فروختگی در مرکز آتشفشان) 70 کیلومتر عرض و 3 کیلومتر عمق دارد.

ارتفاعات تارسیس نیز توسط گسل‌های تکتونیکی زیادی که اغلب بسیار پیچیده و گسترده هستند، عبور می‌کند. بزرگترین آنها - دره های مارینر - در جهت عرضی تقریباً 4000 کیلومتر (یک چهارم محیط سیاره) امتداد دارد و به عرض 600 و عمق 7-10 کیلومتر می رسد. این گسل از نظر اندازه با شکاف آفریقای شرقی روی زمین قابل مقایسه است. در شیب های تند آن، بزرگترین زمین لغزش ها در منظومه شمسی رخ می دهد. دره های مارینر بزرگترین دره شناخته شده در منظومه شمسی هستند. این دره که توسط فضاپیمای مارینر 9 در سال 1971 کشف شد، می تواند تمام قلمرو ایالات متحده را از اقیانوسی به اقیانوس دیگر را پوشش دهد.

تصویری از دهانه ویکتوریا که توسط مریخ نورد آپورچونیتی گرفته شده است. این فیلم طی سه هفته بین 16 اکتبر تا 6 نوامبر 2006 فیلمبرداری شد.

پانوراما از سطح مریخ در منطقه هاسبند هیل، گرفته شده توسط مریخ نورد Spirit در 23 تا 28 نوامبر 2005.

یخ و کلاهک های یخی قطبی

کلاهک قطب شمال در تابستان، عکس توسط نقشه‌بردار جهانی مریخ. یک گسل عریض طولانی که از کلاهک سمت چپ می‌گذرد - گسل شمالی

ظاهر مریخ بسته به زمان سال بسیار متفاوت است. اول از همه، تغییرات در کلاهک های قطبی چشمگیر است. آنها رشد کرده و کوچک می شوند و پدیده های فصلی را در جو و سطح مریخ ایجاد می کنند. کلاهک قطبی جنوبی می تواند به عرض جغرافیایی 50 درجه برسد، قطب شمالی نیز به 50 درجه برسد. قطر قسمت دائمی کلاهک قطب شمال 1000 کیلومتر است. با عقب نشینی کلاهک قطبی در یکی از نیمکره ها در بهار، جزئیات سطح سیاره شروع به تیره شدن می کند.

کلاهک های قطبی از دو جزء تشکیل شده اند: فصلی - دی اکسید کربن و سکولار - یخ آب. طبق ماهواره Mars Express، ضخامت کلاهک ها می تواند از 1 متر تا 3.7 کیلومتر متغیر باشد. فضاپیمای مریخ اودیسه آبفشان های فعالی را در کلاهک قطبی جنوبی مریخ کشف کرده است. به گفته کارشناسان ناسا، جت های دی اکسید کربن با گرم شدن بهار تا ارتفاع زیادی شکسته می شوند و گرد و غبار و ماسه را با خود می برند.

عکس هایی از مریخ که طوفان گرد و غبار را نشان می دهد. ژوئن - سپتامبر 2001

ذوب فنری کلاهک های قطبی منجر به افزایش شدید فشار اتمسفر و حرکت توده های بزرگ گاز به نیمکره مخالف می شود. سرعت وزش بادهای همزمان 10 تا 40 متر بر ثانیه و گاهی تا 100 متر بر ثانیه است. باد مقدار زیادی گرد و غبار را از سطح خارج می کند که منجر به طوفان های گرد و غبار می شود. طوفان های گرد و غبار قوی تقریباً به طور کامل سطح سیاره را پنهان می کنند. طوفان های گرد و غبار تأثیر قابل توجهی بر توزیع دما در جو مریخ دارند.

در سال 1784، اخترشناس W. Herschel توجه خود را به تغییرات فصلی در اندازه کلاهک های قطبی، به قیاس با ذوب شدن و انجماد یخ ها در مناطق قطبی زمین، جلب کرد. در دهه 1860 ستاره شناس فرانسوی E. Lie موجی از تاریک شدن را در اطراف کلاهک قطبی چشمه در حال ذوب مشاهده کرد که سپس با فرضیه پخش شدن آب مذاب و رشد پوشش گیاهی تفسیر شد. اندازه گیری های طیف سنجی که در آغاز قرن بیستم انجام شد. در رصدخانه لاول در فلگستاف، W. Slifer، با این حال، وجود خطی از کلروفیل، رنگدانه سبز گیاهان زمینی را نشان نداد.

از عکس های Mariner-7، می توان تشخیص داد که کلاهک های قطبی چندین متر ضخامت دارند و دمای اندازه گیری شده 115 K (-158 درجه سانتیگراد) این احتمال را تأیید کرد که از دی اکسید کربن منجمد - "یخ خشک" تشکیل شده است.

این تپه که کوه‌های میچل نامیده می‌شود و در نزدیکی قطب جنوبی مریخ قرار دارد، هنگام ذوب شدن کلاهک قطبی مانند یک جزیره سفید به نظر می‌رسد، زیرا یخچال‌های طبیعی بعداً در کوه‌ها از جمله روی زمین ذوب می‌شوند.

داده های ماهواره اکتشافی مریخی امکان شناسایی لایه قابل توجهی از یخ را در زیر صفحه در پای کوه ها فراهم کرد. یخچال طبیعی با ضخامت صدها متر مساحت هزاران کیلومتر مربع را در بر می گیرد و مطالعه بیشتر آن می تواند اطلاعاتی در مورد تاریخچه آب و هوای مریخ ارائه دهد.

کانال های "رودخانه ها" و ویژگی های دیگر

در مریخ، تشکل های زمین شناسی زیادی وجود دارد که شبیه فرسایش آبی هستند، به ویژه بسترهای خشک شده رودخانه. بر اساس یک فرضیه، این کانال ها می توانند در نتیجه رویدادهای فاجعه بار کوتاه مدت شکل گرفته باشند و دلیلی بر وجود طولانی مدت سیستم رودخانه نیستند. با این حال، شواهد اخیر نشان می دهد که رودخانه ها برای دوره های زمانی قابل توجهی از نظر زمین شناسی جریان داشته اند. به طور خاص، کانال های معکوس (یعنی کانال هایی که بالاتر از ناحیه اطراف قرار دارند) پیدا شده است. در زمین، چنین سازندهایی به دلیل تجمع طولانی مدت رسوبات متراکم کف و به دنبال آن خشک شدن و هوازدگی سنگ های اطراف ایجاد می شوند. علاوه بر این، شواهدی مبنی بر تغییر کانال در دلتای رودخانه با افزایش تدریجی سطح وجود دارد.

در نیمکره جنوب غربی، در دهانه ابرسوالد، دلتای رودخانه ای با مساحت حدود 115 کیلومتر مربع کشف شد. رودخانه ای که از دلتا می گذشت بیش از 60 کیلومتر طول داشت.

داده‌های مریخ‌نوردهای Spirit و Opportunity ناسا نیز گواه وجود آب در گذشته هستند (مواد معدنی یافت شده‌اند که فقط در نتیجه قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض آب شکل می‌گیرند). دستگاه فونیکس رسوبات یخ را مستقیماً در زمین کشف کرد.

علاوه بر این، نوارهای تیره در دامنه تپه ها یافت شده است که نشان دهنده ظهور آب نمک مایع در سطح در زمان ما است. آنها اندکی پس از شروع دوره تابستان ظاهر می شوند و در زمستان ناپدید می شوند، موانع مختلف "در اطراف" جریان می یابند، ادغام می شوند و واگرا می شوند. ریچارد زورک، کارمند ناسا، می‌گوید: «تصور این که چنین ساختارهایی می‌توانند نه از جریان سیال، بلکه از چیز دیگری شکل بگیرند، سخت است.

چندین چاه عمیق غیرمعمول در ارتفاعات آتشفشانی تارسیس پیدا شده است. با قضاوت بر اساس تصویر ماهواره شناسایی مریخ که در سال 2007 گرفته شده است، قطر یکی از آنها 150 متر است و قسمت نورانی دیوار کمتر از 178 متر عمق دارد. فرضیه ای در مورد منشاء آتشفشانی این سازندها مطرح شده است.

پرایمینگ

ترکیب عنصری لایه سطحی خاک مریخ، با توجه به داده های وسایل نقلیه فرود، در مکان های مختلف یکسان نیست. جزء اصلی خاک سیلیس (20-25%) است که حاوی ترکیبی از هیدرات های اکسید آهن (تا 15%) است که به خاک رنگ قرمز می دهد. ناخالصی های قابل توجهی از ترکیبات گوگردی، کلسیم، آلومینیوم، منیزیم، سدیم (چند درصد برای هر کدام) وجود دارد.

بر اساس داده های کاوشگر فونیکس ناسا (فرود روی مریخ در 25 مه 2008)، نسبت pH و برخی دیگر از پارامترهای خاک مریخ نزدیک به زمین است و از نظر تئوری گیاهان می توانند روی آنها رشد کنند. در واقع، ما متوجه شدیم که خاک روی مریخ الزامات را برآورده می‌کند و همچنین حاوی آن است عناصر لازمبرای منشأ و حفظ حیات در گذشته، حال و آینده. همچنین به گفته وی، بسیاری از افراد می توانند این نوع خاک قلیایی را در «حیاط خلوت خود» پیدا کنند و برای پرورش مارچوبه کاملاً مناسب است.

همچنین مقدار قابل توجهی یخ آب در زمین در محل فرود دستگاه وجود دارد. مدارگرد Mars Odyssey همچنین کشف کرد که ذخایر یخ آب در زیر سطح سیاره سرخ وجود دارد. بعدها، این فرض توسط دستگاه های دیگر تأیید شد، اما مسئله وجود آب در مریخ سرانجام در سال 2008 حل شد، زمانی که کاوشگر فونیکس که در نزدیکی قطب شمال سیاره فرود آمد، آب را از خاک مریخ دریافت کرد.

زمین شناسی و ساختار داخلی

در گذشته، روی مریخ، مانند زمین، حرکت صفحات لیتوسفر وجود داشت. این را ویژگی‌های میدان مغناطیسی مریخ، مکان‌های برخی آتشفشان‌ها، به عنوان مثال، در استان تارسیس و همچنین شکل دره مارینر تأیید می‌کند. موقعیت فعلیدر مواردی که آتشفشان‌ها می‌توانند برای مدت طولانی‌تری نسبت به زمین وجود داشته باشند و به آن برسند اندازه غول پیکرنشان می دهد که این جنبش در حال حاضر تقریباً وجود ندارد. این امر با این واقعیت تأیید می شود که آتشفشان های سپر در نتیجه فوران های مکرر از یک دریچه در مدت زمان طولانی رشد می کنند. در زمین، به دلیل حرکت صفحات لیتوسفر، نقاط آتشفشانی دائماً موقعیت خود را تغییر می دادند که رشد آتشفشان های سپر را محدود می کرد و احتمالاً مانند مریخ به آنها اجازه نمی داد به ارتفاعات برسند. از سوی دیگر، تفاوت در حداکثر ارتفاع آتشفشان ها را می توان با این واقعیت توضیح داد که به دلیل گرانش کمتر در مریخ، می توان ساختارهای بالاتری ساخت که تحت وزن خود فرو نریزند.

مقایسه ساختار مریخ و سایر سیارات زمینی

مدل های مدرن ساختار داخلی مریخ نشان می دهد که مریخ از پوسته ای با ضخامت متوسط ​​50 کیلومتر (و حداکثر ضخامت تا 130 کیلومتر)، گوشته سیلیکات با ضخامت 1800 کیلومتر و هسته ای با شعاع 1480 کیلومتر تشکیل شده است. . چگالی در مرکز سیاره باید به 8.5 گرم بر سانتی متر مربع برسد. هسته تا حدی مایع است و عمدتاً از آهن با مخلوط 14-17٪ (بر حسب جرم) گوگرد تشکیل شده است و محتوای عناصر سبک دو برابر بیشتر از هسته زمین است. مطابق با برآوردهای مدرنتشکیل هسته همزمان با دوره آتشفشانی اولیه بود و حدود یک میلیارد سال به طول انجامید. ذوب جزئی سیلیکات های گوشته تقریباً به همان زمان طول کشید. به دلیل گرانش کمتر در مریخ، محدوده فشار در گوشته مریخ بسیار کمتر از زمین است، به این معنی که انتقال فاز کمتری دارد. فرض بر این است که انتقال فاز اولیوین به اصلاح اسپینل در اعماق نسبتاً بزرگ - 800 کیلومتر (400 کیلومتر در زمین) آغاز می شود. ماهیت نقش برجسته و سایر ویژگی ها وجود یک استنوسفر متشکل از مناطقی از ماده نیمه مذاب را نشان می دهد. برای برخی از مناطق مریخ، نقشه دقیق زمین شناسی تهیه شده است.

با توجه به مشاهدات از مدار و تجزیه و تحلیل مجموعه شهاب سنگ های مریخیسطح مریخ عمدتاً از بازالت تشکیل شده است. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد، در بخشی از سطح مریخ، این ماده کوارتزدارتر از بازالت معمولی است و ممکن است شبیه سنگ‌های آندزیتی روی زمین باشد. با این حال، همین مشاهدات را می توان به نفع حضور شیشه کوارتز تفسیر کرد. بخش قابل توجهی از لایه عمیق تر از گرد و غبار اکسید آهن دانه ای تشکیل شده است.

میدان مغناطیسی مریخ

مریخ میدان مغناطیسی ضعیفی دارد.

بر اساس قرائت مغناطیس‌سنج‌های ایستگاه‌های Mars-2 و Mars-3، شدت میدان مغناطیسی در استوا حدود 60 گاما و در قطب 120 گاما است که 500 برابر ضعیف‌تر از زمین است. با توجه به AMS Mars-5، قدرت میدان مغناطیسی در استوا 64 گاما و گشتاور مغناطیسی 2.4 1022 سانتی متر مربع بود.

میدان مغناطیسی مریخ بسیار ناپایدار است، در نقاط مختلف این سیاره قدرت آن می تواند از 1.5 تا 2 برابر متفاوت باشد و قطب های مغناطیسی با قطب های فیزیکی منطبق نیستند. این نشان می دهد که هسته آهنی مریخ نسبت به پوسته آن نسبتاً بی حرکت است، یعنی مکانیسم دینام سیاره ای که مسئول میدان مغناطیسی زمین است در مریخ کار نمی کند. اگرچه مریخ میدان مغناطیسی سیاره ای ثابتی ندارد، مشاهدات نشان داده اند که بخش هایی از پوسته سیاره ای مغناطیسی شده اند و تغییری رخ داده است. قطب های مغناطیسیاین قسمت ها در گذشته مغناطش این بخش ها شبیه ناهنجاری های مغناطیسی نواری در اقیانوس ها بود.

یک نظریه که در سال 1999 منتشر شد و در سال 2005 مجدداً آزمایش شد (با استفاده از نقشه‌بردار جهانی مریخ بدون سرنشین) نشان می‌دهد که این نوارها زمین ساخت صفحه‌ای را 4 میلیارد سال پیش قبل از توقف دینام سیاره نشان می‌دهند که باعث تضعیف میدان مغناطیسی شدید می‌شود. دلایل این کاهش شدید نامشخص است. این فرض وجود دارد که عملکرد دینام 4 میلیارد. سال ها پیش با حضور سیارکی توضیح داده می شود که در فاصله 50-75 هزار کیلومتری به دور مریخ چرخید و باعث بی ثباتی در هسته آن شد. سپس این سیارک تا مرز روش خود سقوط کرد و سقوط کرد. با این حال، این توضیح خود حاوی ابهاماتی است و در مجامع علمی مورد مناقشه است.

تاریخ زمین شناسی

موزاییک جهانی 102 تصویر مدارگرد وایکینگ 1 از 22 فوریه 1980.

شاید در گذشته های دور در اثر برخورد با یک جرم بزرگ آسمانی، چرخش هسته متوقف شده و همچنین حجم اصلی جو از بین رفته است. اعتقاد بر این است که از دست دادن میدان مغناطیسی حدود 4 میلیارد سال پیش رخ داده است. به دلیل ضعف میدان مغناطیسی، باد خورشیدی تقریباً بدون مانع در جو مریخ نفوذ می کند و بسیاری از واکنش های فتوشیمیایی تحت تأثیر تابش خورشیدیکه روی زمین در یونوسفر و بالاتر، در مریخ تقریباً در سطح آن مشاهده می شود.

تاریخ زمین شناسی مریخ شامل سه دوره زیر است:

دوره نوآش (به نام "سرزمین نوآش"، منطقه ای از مریخ): تشکیل قدیمی ترین سطح موجود از مریخ. در دوره 4.5 میلیارد - 3.5 میلیارد سال پیش ادامه یافت. در طول این دوره، سطح توسط دهانه های برخوردی متعدد زخمی شد. فلات استان تارسیس احتمالاً در این دوره با جریان آب شدید بعدها تشکیل شده است.

عصر هسپرین: از 3.5 میلیارد سال پیش تا 2.9 - 3.3 میلیارد سال پیش. این دوران با تشکیل میدان های گدازه ای عظیم مشخص شده است.

دوران آمازون (به نام "دشت آمازونی" در مریخ): 2.9-3.3 میلیارد سال پیش تا امروز. مناطقی که در این دوران شکل گرفته اند دهانه های شهاب سنگی بسیار کمی دارند، اما در غیر این صورت کاملاً متفاوت هستند. کوه المپ در این دوره شکل گرفت. در این زمان، جریان های گدازه در دیگر نقاط مریخ در حال سرازیر شدن بود.

قمرهای مریخ

ماهواره های طبیعیمریخ فوبوس و دیموس هستند. هر دو توسط ستاره شناس آمریکایی آساف هال در سال 1877 کشف شدند. فوبوس و دیموس به شکل نامنظم و بسیار کوچک هستند. بر اساس یک فرضیه، آنها ممکن است نشان دهنده سیارک هایی مانند (5261) اورکا از گروه تروجان سیارک هایی باشند که توسط میدان گرانشی مریخ دستگیر شده اند. ماهواره ها به نام شخصیت های همراه خدای آرس (یعنی مریخ) - فوبوس و دیموس، ترس و وحشت، که به خدای جنگ در نبردها کمک کردند، نامگذاری شده اند.

هر دو ماهواره به دور محورهای خود با دوره ای مشابه دور مریخ می چرخند، بنابراین همیشه از یک طرف به سمت سیاره چرخیده اند. نفوذ جزر و مد مریخ به تدریج حرکت فوبوس را کند می کند و در نهایت منجر به سقوط این ماهواره به مریخ (با حفظ روند فعلی) یا متلاشی شدن آن می شود. برعکس، دیموس در حال دور شدن از مریخ است.

هر دو ماهواره شکلی نزدیک به یک بیضی سه محوری دارند، فوبوس (26.6x22.2x18.6 کیلومتر) تا حدودی بزرگتر از Deimos (15x12.2x10.4 کیلومتر) است. سطح دیموس به دلیل پوشیده شدن بیشتر دهانه ها با مواد ریزدانه بسیار صاف تر به نظر می رسد. بدیهی است که در فوبوس که به سیاره نزدیکتر و پرجرمتر است، ماده ای که در اثر برخورد شهاب سنگ به بیرون پرتاب می شود یا دوباره به سطح برخورد می کند یا روی مریخ سقوط می کند، در حالی که در دیموس برای مدت طولانی در مدار ماهواره باقی می ماند و به تدریج ته نشین می شود و پنهان می شود. زمین ناهموار

زندگی روی مریخ

این ایده رایج مبنی بر اینکه مریخ توسط مریخی های باهوش ساکن شده است در اواخر قرن نوزدهم رایج شد.

مشاهدات شیاپارلی از کانال‌های به اصطلاح، همراه با کتاب پرسیوال لوول در همین موضوع، ایده سیاره‌ای را که خشک‌تر، سردتر و در حال مرگ می‌شد، رایج کرد. تمدن کهنانجام کارهای آبیاری

مشاهده ها و اعلامیه های متعدد دیگر توسط افراد مشهور باعث به وجود آمدن به اصطلاح "تب مریخ" در اطراف این موضوع شد. در سال 1899، مخترع نیکولا تسلا، هنگام مطالعه تداخل اتمسفر در سیگنال رادیویی با استفاده از گیرنده‌های رصدخانه کلرادو، یک سیگنال تکراری را مشاهده کرد. او سپس حدس زد که ممکن است این یک سیگنال رادیویی از سیارات دیگری مانند مریخ باشد. در مصاحبه ای در سال 1901، تسلا گفت که این ایده به ذهنش خطور کرد که تداخل می تواند به طور مصنوعی ایجاد شود. اگرچه او نتوانست معنای آنها را رمزگشایی کند، اما برای او غیرممکن بود که آنها کاملاً تصادفی به وجود آمده باشند. به نظر او سلامی از سیاره ای به سیاره دیگر بود.

نظریه تسلا باعث شد پشتیبانی داغفیزیکدان معروف بریتانیایی ویلیام تامسون (لرد کلوین) که در سال 1902 از ایالات متحده بازدید کرد، گفت که به نظر او تسلا سیگنال مریخی ها را که به ایالات متحده فرستاده شده بود، دریافت کرده است. با این حال، کلوین سپس قبل از ترک آمریکا به شدت این گفته را رد کرد: "در واقع، من گفتم که ساکنان مریخ، اگر وجود داشته باشند، قطعا می توانند نیویورک، به ویژه نور ناشی از برق را ببینند."

امروزه وجود آب مایع در سطح آن شرط توسعه و حفظ حیات در این سیاره محسوب می شود. همچنین این الزام وجود دارد که مدار سیاره در منطقه به اصطلاح قابل سکونت باشد که برای منظومه شمسی از پشت زهره شروع می شود و به محور نیمه اصلی مدار مریخ ختم می شود. در طول حضیض، مریخ در این منطقه قرار دارد، اما یک جو نازک با فشار کم مانع از ظهور آب مایع در یک منطقه بزرگ برای مدت طولانی می شود. شواهد اخیر نشان می دهد که هر آبی در سطح مریخ آنقدر شور و اسیدی است که نمی تواند حیات زمینی دائمی را پشتیبانی کند.

فقدان مغناطیس کره و جو بسیار نازک مریخ نیز مشکلی برای حفظ حیات است. یک حرکت بسیار ضعیف جریان گرما در سطح سیاره وجود دارد، از بمباران توسط ذرات باد خورشیدی ضعیف است، علاوه بر این، هنگامی که گرم می شود، آب فورا تبخیر می شود و دور می زند. حالت مایعبه دلیل فشار کم مریخ نیز در آستانه به اصطلاح. "مرگ زمین شناسی". پایان فعالیت آتشفشانی ظاهراً گردش مواد معدنی و عناصر شیمیایی بین سطح و داخل سیاره را متوقف کرد.

شواهد نشان می دهد که این سیاره قبلاً بسیار بیشتر از اکنون مستعد حیات بوده است. با این حال، تا به امروز، بقایای موجودات زنده روی آن یافت نشده است. تحت برنامه وایکینگ، که در اواسط دهه 1970 انجام شد، یک سری آزمایش برای شناسایی میکروارگانیسم ها در خاک مریخ انجام شد. نتایج مثبتی مانند افزایش موقتی در انتشار CO2 در هنگام قرار دادن ذرات خاک در آب و محیط های غذایی نشان داده است. با این حال، سپس این شواهد وجود حیات در مریخ توسط برخی از دانشمندان [توسط چه کسی؟] مورد مناقشه قرار گرفت. این منجر به اختلاف طولانی آنها با دانشمند ناسا گیلبرت لوین شد که ادعا کرد وایکینگ ها حیات را کشف کرده اند. پس از ارزیابی مجدد داده های وایکینگ در پرتو مدرن دانش علمیدر مورد اکسترموفیل ها، مشخص شد که آزمایش ها برای تشخیص این اشکال حیات به اندازه کافی کامل نبودند. علاوه بر این، این آزمایش‌ها حتی می‌توانند ارگانیسم‌ها را بکشند، حتی اگر در نمونه‌ها وجود داشته باشند. آزمایشات انجام شده توسط برنامه Phoenix نشان داده است که خاک دارای pH بسیار قلیایی است و حاوی منیزیم، سدیم، پتاسیم و کلرید است. مواد مغذیبه اندازه کافی در خاک برای حمایت از حیات وجود دارد، اما اشکال حیات باید از نور شدید ماوراء بنفش محافظت شوند.

جالب اینجاست که در برخی از شهاب‌سنگ‌های منشأ مریخی، سازه‌هایی یافت شد که از نظر شکل شبیه ساده‌ترین باکتری‌ها هستند، اگرچه اندازه آنها از کوچک‌ترین موجودات زمینی پایین‌تر است. یکی از این شهاب سنگ ها ALH 84001 است که در سال 1984 در قطب جنوب یافت شد.

بر اساس نتایج مشاهدات از زمین و داده های فضاپیمای مارس اکسپرس، متان در جو مریخ شناسایی شد. در شرایط مریخ، این گاز به سرعت تجزیه می شود، بنابراین باید منبع ثابتی برای دوباره سازی وجود داشته باشد. چنین منبعی می تواند یا فعالیت زمین شناسی باشد (اما هیچ آتشفشان فعالی در مریخ یافت نشده است)، یا فعالیت حیاتی باکتری ها.

مشاهدات نجومی از سطح مریخ

پس از فرود وسایل نقلیه خودکار بر روی سطح مریخ، امکان انجام مشاهدات نجومی به طور مستقیم از سطح سیاره فراهم شد. با توجه به موقعیت نجومی مریخ در منظومه شمسی، ویژگی های جو، دوره انقلاب مریخ و ماهواره های آن، تصویر آسمان شب مریخ (و پدیده های نجومی مشاهده شده از سیاره) با زمین و ... از بسیاری جهات غیر معمول و جالب به نظر می رسد.

رنگ آسمان در مریخ

در هنگام طلوع و غروب خورشید، آسمان مریخ در اوج دارای رنگ صورتی مایل به قرمز است، و در مجاورت قرص خورشید - از آبی تا بنفش، که کاملاً مخالف تصویر سحرهای زمینی است.

در ظهر، آسمان مریخ زرد نارنجی است. دلیل چنین تفاوت هایی با طرح رنگی آسمان زمین، ویژگی های جو نازک و کمیاب مریخ حاوی غبار معلق است. در مریخ، پراکندگی پرتوهای ریلی (که در زمین عامل رنگ آبی آسمان است) نقش ناچیزی دارد، تأثیر آن ضعیف است. احتمالاً رنگ زرد مایل به نارنجی آسمان نیز به دلیل وجود 1 درصد مگنتیت در ذرات غباری است که دائماً در جو مریخ معلق هستند و توسط طوفان های گرد و غبار فصلی ایجاد می شوند. گرگ و میش مدت ها قبل از طلوع خورشید شروع می شود و مدت ها بعد از غروب خورشید ادامه می یابد. گاهی رنگ آسمان مریخ به خود می گیرد رنگ بنفشدر نتیجه پراکندگی نور بر روی ریز ذرات یخ آب در ابرها (این دومی یک پدیده نسبتاً نادر است).

خورشید و سیارات

اندازه زاویه ای خورشید، که از مریخ مشاهده می شود، کمتر از اندازه زاویه ای است که از زمین قابل مشاهده است و 2/3 از دومی است. عطارد از مریخ به دلیل نزدیکی شدید به خورشید عملاً برای مشاهده با چشم غیر مسلح غیرقابل دسترس خواهد بود. درخشان ترین سیاره در آسمان مریخ زهره است، در رتبه دوم مشتری (چهار ماهواره بزرگ آن را می توان بدون تلسکوپ رصد کرد)، در رتبه سوم زمین است.

زمین یک سیاره درونی برای مریخ است، درست مانند زهره برای زمین. بر این اساس، از مریخ، زمین به عنوان یک ستاره صبح یا عصر مشاهده می شود که قبل از طلوع طلوع می کند یا در آسمان عصر بعد از غروب خورشید قابل مشاهده است.

حداکثر کشیدگی زمین در آسمان مریخ 38 درجه خواهد بود. با چشم غیرمسلح، زمین به صورت یک ستاره سبز روشن (حداکثر قدر مرئی حدود 2.5-) قابل مشاهده خواهد بود که در کنار آن ستاره زرد و کم نور ماه (حدود 0.9) به راحتی قابل تشخیص خواهد بود. در یک تلسکوپ، هر دو جسم فازهای یکسانی را نشان خواهند داد. چرخش ماه به دور زمین از مریخ به شرح زیر مشاهده می شود: در حداکثر فاصله زاویه ای ماه از زمین، چشم غیر مسلح به راحتی ماه و زمین را جدا می کند: در یک هفته "ستاره های" ماه. و زمین به یک ستاره منفرد که با چشم قابل تفکیک نیست ادغام می شود، یک هفته دیگر ماه دوباره در آن قابل مشاهده خواهد بود. حداکثر فاصلهاما در آن سوی زمین به طور دوره‌ای، ناظری در مریخ می‌تواند گذر (گذر) ماه از روی قرص زمین یا برعکس، پوشش ماه توسط قرص زمین را ببیند. حداکثر فاصله ظاهری ماه از زمین (و درخشندگی ظاهری آنها) هنگام مشاهده از مریخ بسته به موقعیت نسبی زمین و مریخ و بر این اساس، فاصله بین سیارات به طور قابل توجهی متفاوت است. در طول دوران مخالفت ها، حدود 17 دقیقه قوس، در حداکثر فاصله زمین و مریخ - 3.5 دقیقه قوس خواهد بود. زمین نیز مانند سایر سیارات در نوار صورت فلکی زودیاک مشاهده خواهد شد. یک ستاره شناس در مریخ همچنین می تواند گذر زمین از روی قرص خورشید را مشاهده کند، مورد بعدی در 10 نوامبر 2084 رخ خواهد داد.

ماه ها - فوبوس و دیموس

عبور فوبوس از قرص خورشید. عکس های فرصت

فوبوس، زمانی که از سطح مریخ رصد می شود، دارای قطر ظاهری حدود 1/3 قرص ماه در آسمان زمین و قدر ظاهری آن در حدود 9- (تقریباً مانند ماه در فاز ربع اول) است. . فوبوس از غرب طلوع می کند و در شرق غروب می کند، اما 11 ساعت بعد دوباره طلوع می کند، بنابراین دو بار در روز از آسمان مریخ عبور می کند. حرکت این ماه سریع در آسمان در طول شب به راحتی قابل مشاهده خواهد بود و همچنین مراحل تغییر آن نیز قابل مشاهده است. چشم غیر مسلحبزرگترین جزئیات نقش برجسته فوبوس - دهانه استیکنی را متمایز می کند. دیموس از شرق طلوع می کند و در غرب غروب می کند، مانند ستاره ای درخشان بدون چشمگیر به نظر می رسد دیسک قابل مشاهده، با قدر حدود 5- (کمی روشن تر از زهره در آسمان زمین)، به مدت 2.7 روز مریخی به آرامی از آسمان عبور می کند. هر دو ماهواره را می توان همزمان در آسمان شب رصد کرد که در این صورت فوبوس به سمت دیموس حرکت می کند.

روشنایی فوبوس و دیموس برای اجرام روی سطح مریخ کافی است تا در شب سایه‌های تیز ایجاد کنند. هر دو ماهواره تمایل نسبتا کمی از مدار به سمت استوای مریخ دارند، که مشاهده آنها در عرض های جغرافیایی شمالی و جنوبی سیاره را حذف می کند: برای مثال، فوبوس هرگز از افق شمالی 70.4 درجه شمالی بالا نمی رود. ش یا جنوب 70.4 درجه جنوبی ش. برای Deimos این مقادیر 82.7 درجه شمالی است. ش و 82.7 درجه جنوبی ش در مریخ می توان گرفت فوبوس و دیموس را هنگام ورود به سایه مریخ مشاهده کرد و همچنین خورشید گرفتگی را می توان مشاهده کرد که به دلیل کوچک بودن اندازه زاویه ای فوبوس در مقایسه با قرص خورشیدی فقط حلقوی است.

کره آسمانی

قطب شمال مریخ، به دلیل کج شدن محور سیاره، در صورت فلکی ماکیان (مختصات استوایی: صعود راست 21 ساعت 10 متر و 42 ثانیه، انحراف +52 درجه 53.0؟) قرار دارد و با ستاره درخشان مشخص نشده است: نزدیکترین به قطب ستاره ای کم نور با قدر ششم BD +52 2880 است (سایر نام های آن HR 8106، HD 201834، SAO 33185 است. قطب جنوب جهان (مختصات 9 ساعت و 10 متر و 42 ثانیه و -52 درجه و 53.0) چند درجه است. ستاره کاپا پاروسوف (قدر ظاهری 2.5) - در اصل می توان آن را ستاره قطب جنوبی مریخ در نظر گرفت.

صورت فلکی زودیاک دایره البروج مریخ شبیه به آنهایی است که از زمین مشاهده می شود، با یک تفاوت: هنگام مشاهده حرکت سالانه خورشید در میان صورت های فلکی، آن (مانند سیارات دیگر، از جمله زمین) از قسمت شرقی صورت فلکی حوت خارج می شود. ، به مدت 6 روز از قسمت شمالی صورت فلکی سیتوس می گذرد تا اینکه چگونه دوباره وارد قسمت غربی حوت شود.

تاریخچه مطالعه مریخ

اکتشاف مریخ از مدت‌ها قبل، حتی 3.5 هزار سال پیش، در این سال آغاز شد مصر باستان. اولین گزارش های دقیق در مورد موقعیت مریخ توسط ستاره شناسان بابلی تهیه شد که مجموعه ای را توسعه دادند روش های ریاضیبرای پیش بینی موقعیت سیاره با استفاده از داده‌های مصریان و بابلی‌ها، فیلسوفان و ستاره‌شناسان یونان باستان (هلنیستی) یک مدل زمین‌مرکزی دقیق برای توضیح حرکت سیارات ایجاد کردند. چند قرن بعد، ستاره شناسان هندی و اسلامی اندازه مریخ و فاصله آن از زمین را تخمین زدند. در قرن شانزدهم، نیکلاس کوپرنیک یک مدل هلیومرکزی را برای توصیف منظومه شمسی با مدارهای سیاره ای دایره ای پیشنهاد کرد. نتایج او توسط یوهانس کپلر، که مدار بیضوی دقیق تری را برای مریخ معرفی کرد، مطابق با مدار مشاهده شده، اصلاح شد.

در سال 1659، فرانچسکو فونتانا، با نگاه کردن به مریخ از طریق تلسکوپ، اولین نقاشی از این سیاره را انجام داد. او تصویر کرد نقطه سیاهدر مرکز یک کره به خوبی تعریف شده است.

در سال 1660 دو کلاهک قطبی به لکه سیاه اضافه شد که توسط ژان دومینیک کاسینی اضافه شد.

در سال 1888، جیووانی شیاپارلی، که در روسیه تحصیل کرده بود، نام‌های اولیه را برای جزئیات سطح فردی گذاشت: دریاهای آفرودیت، اریتره، آدریاتیک، سیمریان. دریاچه های خورشید، قمری و ققنوس.

اوج رصدهای تلسکوپی مریخ در اواخر قرن نوزدهم - اواسط قرن بیستم بود. بیشتر به دلیل علاقه عمومی و اختلافات علمی شناخته شده در اطراف کانال های مریخ مشاهده شده است. در میان ستاره شناسان دوران پیش از فضا که در این دوره رصدهای تلسکوپی مریخ انجام دادند، معروف ترین آنها عبارتند از: Schiaparelli، Percival Lovell، Slifer، Antoniadi، Barnard، Jarry-Deloge، L. Eddy، Tikhov، Vaucouleurs. آنها بودند که پایه های عرصه نگاری را گذاشتند و اولین را تدوین کردند نقشه های دقیقسطح مریخ - اگرچه بعد از پروازهای کاوشگرهای خودکار به مریخ تقریباً کاملاً اشتباه بودند.

استعمار مریخ

نمای تخمینی مریخ پس از شکل گیری زمین

نسبتا نزدیک به زمین شرایط طبیعیاین کار را کمی آسان تر کنید. به طور خاص، مکان هایی در زمین وجود دارد که شرایط طبیعی مشابه شرایط مریخ است. دمای بسیار پایین در قطب شمال و قطب جنوب حتی با دمای بسیار پایین قابل مقایسه است دمای پاییندر مریخ، و در استوای مریخ در ماه های تابستان به اندازه زمین گرم است (+20 درجه سانتیگراد). همچنین بر روی زمین بیابان هایی شبیه به مناظر مریخ وجود دارد.

اما تفاوت های قابل توجهی بین زمین و مریخ وجود دارد. به ویژه، میدان مغناطیسی مریخ حدود 800 برابر ضعیف تر از زمین است. این امر همراه با اتمسفر نادر (صدها بار در مقایسه با زمین) میزان تشعشعات یونیزان را که به سطح آن می رسد افزایش می دهد. اندازه گیری های انجام شده توسط وسیله نقلیه بدون سرنشین آمریکایی The Mars Odyssey این را نشان داد پس زمینه تشعشعدر مدار مریخ 2.2 برابر بیشتر از پس زمینه تشعشعی در بین المللی است ایستگاه فضایی. میانگین دوز تقریباً 220 میلی‌گرم در روز (2.2 میلی‌گرم در روز یا 0.8 خاکستری در سال) بود. میزان تشعشع دریافتی در نتیجه ماندن در چنین پس‌زمینه‌ای به مدت سه سال به محدودیت‌های ایمنی تعیین‌شده برای فضانوردان نزدیک می‌شود. در سطح مریخ، پس زمینه تابش تا حدودی کمتر است و دوز 0.2-0.3 گری در سال است که بسته به زمین، ارتفاع و میدان های مغناطیسی محلی به طور قابل توجهی متفاوت است.

ترکیب شیمیایی مواد معدنی رایج در مریخ نسبت به سایر اجرام آسمانی نزدیک زمین متنوع تر است. به گفته شرکت 4Frontiers، آنها نه تنها خود مریخ، بلکه برای ماه، زمین و کمربند سیارک ها نیز کافی هستند.

مدت زمان پرواز از زمین به مریخ (با فناوری های فعلی) 259 روز در حالت نیمه بیضی و 70 روز در سهمی است. برای برقراری ارتباط با مستعمرات احتمالی می توان از ارتباطات رادیویی استفاده کرد که در نزدیکترین نزدیک شدن به سیارات (که هر 780 روز تکرار می شود) در هر جهت 3-4 دقیقه تاخیر و حدود 20 دقیقه دارد. در حداکثر فاصله سیارات؛ به پیکربندی (نجوم) مراجعه کنید.

تا به امروز، هیچ گام عملی برای استعمار مریخ برداشته نشده است، با این حال، استعمار در حال توسعه است، به عنوان مثال، پروژه Centenary. سفینه فضایی، توسعه ماژول مسکونیبرای ماندن در سیاره Deep Space Habitat.