Atmosfæren på Mars: tryk eller tæthed? Atmosfæren på Mars - kemisk sammensætning, vejrforhold og klima i fortiden.

I dag taler ikke kun science fiction-forfattere, men også rigtige videnskabsmænd, forretningsmænd og politikere om flyvninger til Mars og dens mulige kolonisering. Sonder og rovere har givet svar om geologiske træk. Men for bemandede missioner er det nødvendigt at forstå, om Mars har en atmosfære, og hvad dens struktur er.

Generel information

Mars har sin egen atmosfære, men den er kun 1 % af Jordens. Ligesom Venus består den hovedsageligt af kuldioxid, men igen meget tyndere. Det relativt tætte lag er 100 km (til sammenligning har Jorden 500 - 1000 km ifølge forskellige skøn). På grund af dette er der ingen beskyttelse mod solstråling, og temperatur regime praktisk talt ikke reguleret. Der er ingen luft på Mars, som vi kender den.

Forskere har fastslået den nøjagtige sammensætning:

Kuldioxid - 96%.
Argon - 2,1%.
Nitrogen - 1,9%.

Metan blev opdaget i 2003. Opdagelsen ansporede interessen for den røde planet, hvor mange lande lancerede udforskningsprogrammer, der førte til snak om flugt og kolonisering.

På grund af den lave tæthed er temperaturregimet ikke reguleret, så forskellene er i gennemsnit 100 0 C. I dagtimerne etableres ret behagelige forhold ved +30 0 C, og om natten falder overfladetemperaturen til -80 0 C. trykket er 0,6 kPa (1 /110 fra jordens indikator). På vores planet forekommer lignende forhold i en højde af 35 km. Det her hovedfare for en person uden beskyttelse er det ikke temperaturen eller gasserne, der vil dræbe ham, men trykket.

Der er altid støv nær overfladen. På grund af den lave tyngdekraft stiger skyer op til 50 km. Stærke temperaturændringer fører til vinde med vindstød på op til 100 m/s, så støvstorme Det er almindeligt på Mars. De udgør ikke en alvorlig trussel på grund af den lave koncentration af partikler i luftmasserne.

Hvilke lag består Mars atmosfære af?

Tyngdekraften er mindre end Jordens, så Mars atmosfære er ikke så tydeligt opdelt i lag efter tæthed og tryk. Den homogene sammensætning forbliver indtil 11 km-mærket, hvorefter atmosfæren begynder at adskilles i lag. Over 100 km falder tætheden til minimumsværdier.

Troposfæren - op til 20 km.
Stratomesosfæren - op til 100 km.
Termosfære - op til 200 km.
Ionosfære - op til 500 km.

Den øvre atmosfære indeholder lette gasser - brint, kulstof. Ilt ophobes i disse lag. Individuelle partikler af atomart brint spredes over afstande på op til 20.000 km og danner en brintkorona. Der er ingen klar opdeling mellem de ekstreme regioner og det ydre rum.

Øvre atmosfære

I en højde på mere end 20-30 km er termosfæren placeret - de øvre regioner. Sammensætningen forbliver stabil op til en højde på 200 km. Der er et højt indhold af atomær oxygen her. Temperaturen er ret lav - op til 200-300 K (fra -70 til -200 0 C). Dernæst kommer ionosfæren, hvor ioner reagerer med neutrale grundstoffer.

Lavere atmosfære

Afhængigt af årstiden ændres grænsen for dette lag, og denne zone kaldes tropopausen. Yderligere udvider stratomesosfæren, hvis gennemsnitstemperatur er -133 0 C. På Jorden indeholder den ozon, som beskytter mod kosmisk stråling. På Mars akkumuleres den i en højde af 50-60 km og er derefter praktisk talt fraværende.

Atmosfærisk sammensætning

Jordens atmosfære består af nitrogen (78%) og ilt (20%), i små mængder argon, kuldioxid, metan osv. er til stede. Sådanne forhold anses for at være optimale for livets fremkomst. Sammensætningen af luften på Mars er væsentlig anderledes. Hovedelementet i Mars atmosfære er kuldioxid - omkring 95%. Nitrogen udgør 3 % og argon 1,6 %. Total ilt - ikke mere end 0,14%.

Denne sammensætning blev dannet på grund af den røde planets svage tyngdekraft. Den mest stabile var tung kuldioxid, som konstant genopbygges som følge af vulkansk aktivitet. Lette gasser spredes i rummet på grund af lav tyngdekraft og mangel på magnetfelt. Nitrogen holdes af tyngdekraften i form af et diatomisk molekyle, men spaltes under påvirkning af stråling og flyver ud i rummet i form af enkelte atomer.

Situationen ligner ilt, men i de øverste lag reagerer den med kulstof og brint. Forskere forstår dog ikke fuldt ud de specifikke reaktioner. Mængden af kulilte CO skulle ifølge beregninger være større, men i sidste ende oxideres den til kuldioxid CO2 og synker til overfladen. Separat optræder molekylær oxygen O2 kun efter den kemiske nedbrydning af kuldioxid og vand i de øvre lag under påvirkning af fotoner. Det refererer til stoffer, der ikke kondenserer på Mars.

Forskere mener, at mængden af ilt for millioner af år siden var sammenlignelig med den på Jorden - 15-20%. Det vides endnu ikke præcist, hvorfor forholdene ændrede sig. Enkelte atomer fordamper dog ikke så aktivt, og pga mere vægt det akkumuleres endda. Til en vis grad observeres den omvendte proces.

Andre vigtige elementer:

Ozon er praktisk talt fraværende, der er et område med ophobning 30-60 km fra overfladen.
Vandindholdet er 100-200 gange mindre end i det tørreste område af Jorden.
Metan - emissioner observeret ukendt natur, og indtil videre det mest diskuterede stof for Mars.

Metan på Jorden er klassificeret som et næringsstof, så det kan potentielt være forbundet med organisk stof. Arten af udseendet og den hurtige ødelæggelse er endnu ikke blevet forklaret, så videnskabsmænd leder efter svar på disse spørgsmål.

Hvad skete der med Mars' atmosfære tidligere?

I løbet af de millioner af år, planeten har eksisteret, ændrer atmosfæren sig i sammensætning og struktur. Som et resultat af forskning er der opstået beviser for, at flydende oceaner eksisterede på overfladen tidligere. Men nu forbliver vandet i små mængder i form af damp eller is.

Årsager til forsvinden af væske:

Lavt atmosfærisk tryk er ikke i stand til at holde vandet i flydende tilstand lang tid som det sker på Jorden.
Tyngdekraften er ikke stærk nok til at holde på dampskyerne.
På grund af fraværet af et magnetfelt bliver stof ført væk af solvindpartikler ud i rummet.
Med betydelige temperaturændringer kan vand kun bevares i fast tilstand.

Med andre ord er atmosfæren på Mars ikke tæt nok til at tilbageholde vand som væske, og den lille tyngdekraft er ikke i stand til at tilbageholde brint og ilt.
Ifølge eksperter gunstige forhold for liv på den røde planet kunne være dannet for omkring 4 milliarder år siden. Måske var der liv på det tidspunkt.

Følgende årsager til ødelæggelse er nævnt:

Manglende beskyttelse mod solstråling og gradvis udtømning af atmosfæren over millioner af år.
En kollision med en meteorit eller et andet kosmisk legeme, der øjeblikkeligt ødelagde atmosfæren.

Den første grund til dette øjeblik er stadig mere sandsynligt, da der endnu ikke er fundet spor af en global katastrofe. Lignende konklusioner blev draget takket være undersøgelsen af den autonome station Curiosity. Mars-roveren bestemte den nøjagtige sammensætning af luften.

Den gamle atmosfære på Mars indeholdt meget ilt

I dag er forskerne ikke i tvivl om, at der plejede at være vand på den røde planet. På talrige udsigter over havenes konturer. Visuelle observationer bekræftes af specifikke undersøgelser. Mars rovere tog jordprøver i dalene i tidligere have og floder, og kemisk sammensætning bekræftede indledende antagelser.

Under de nuværende forhold vil alt flydende vand på planetens overflade øjeblikkeligt fordampe, fordi trykket er for lavt. Men hvis have og søer eksisterede i oldtiden, var forholdene anderledes. En af antagelserne er en anden sammensætning med en iltfraktion på omkring 15-20 %, samt en øget andel af nitrogen og argon. I denne form bliver Mars næsten identisk med vores hjemmeplanet – med flydende vand, ilt og nitrogen.

Andre videnskabsmænd har foreslået eksistensen af et fuldgyldigt magnetfelt, der kan beskytte mod solvinden. Dens kraft er sammenlignelig med Jordens, og dette er en anden faktor, der taler til fordel for tilstedeværelsen af betingelser for livets oprindelse og udvikling.

Årsager til udtømning af atmosfæren

Udviklingens højdepunkt fandt sted i Hesperia-æraen (3,5-2,5 milliarder år siden). På sletten var salt hav, sammenlignelig i størrelse med den nordlige det arktiske Ocean. Temperaturen ved overfladen nåede 40-50 °C, og trykket var ca. 1 atm. Der er stor sandsynlighed for, at der eksisterer levende organismer i den periode. Men perioden med "fremgang" var ikke lang nok til, at komplekst, meget mindre intelligent, liv kunne opstå.

En af hovedårsagerne er planetens lille størrelse. Mars mindre end Jorden, så tyngdekraften og magnetfeltet er svagere. Som et resultat slog solvinden aktivt partikler ud og afskar bogstaveligt talt skallen lag for lag. Atmosfærens sammensætning begyndte at ændre sig i løbet af 1 milliard år, hvorefter klimaændringerne blev katastrofale. Faldet i tryk førte til fordampning af væsken og temperaturændringer.

Når vi taler om klimaændringer, ryster vi desværre på hovedet – åh, hvor har vores planet ændret sig meget i fortiden På det sidste, hvor forurenet dens atmosfære er... Men hvis vi vil se et sandt eksempel på, hvor fatale klimaændringer kan være, så bliver vi nødt til at lede efter dem ikke på Jorden, men uden for dens grænser. Mars er meget velegnet til denne rolle.

Det, der var her for millioner af år siden, kan ikke sammenlignes med nutidens billede. I disse dage har Mars en bidende kold overflade, lavtryk og en meget tynd og spinkel atmosfære. Foran os ligger kun en bleg skygge af den tidligere verden, hvis overfladetemperatur ikke var meget lavere end den nuværende temperatur på jorden, og henover sletterne og kløfterne stormede dybe floder. Måske var der endda organisk liv her, hvem ved? Alt dette hører fortiden til.

Hvad er Mars atmosfære lavet af?

I dag afviser han endda muligheden for, at levende væsener bor her. Mars vejr er formet af mange faktorer, herunder den cykliske vækst og smeltning af iskapper, vanddamp i atmosfæren og sæsonbestemte støvstorme. Nogle gange dækker gigantiske støvstorme hele planeten på én gang og kan vare i flere måneder og male himlen en dyb rød farve.

Mars atmosfære er omkring 100 gange tyndere end Jordens og består af 95 procent kuldioxid. Den nøjagtige sammensætning af Mars atmosfære er:

Kuldioxid: 95,32 %
Nitrogen: 2,7 %
Argon: 1,6 %
Ilt: 0,13 %
Kulilte: 0,08%

Derudover er der i små mængder: vand, nitrogenoxider, neon, tung brint, krypton og xenon.

Hvordan opstod Mars atmosfære? Ligesom på Jorden - som følge af afgasning - frigivelsen af gasser fra planetens indvolde. Tyngdekraften på Mars er dog meget mindre end på Jorden, så de fleste af gasserne slipper ud i det ydre rum, og kun en lille del af dem er i stand til at blive rundt om planeten.

Hvad skete der med Mars' atmosfære tidligere?

Ved tilværelsens begyndelse solsystem, det vil sige for 4,5-3,5 milliarder år siden havde Mars en ret tæt atmosfære, på grund af hvilken vand kunne eksistere i flydende form på dens overflade. Orbital fotografier viser konturerne af enorme ådale, konturerne af et gammelt hav på overfladen af den røde planet, og Mars-rovere har fundet prøver mere end én gang kemiske forbindelser, som beviser for os, at øjnene ikke lyver - alle disse reliefdetaljer på Mars, velkendte for det menneskelige øje, blev dannet under de samme forhold som på Jorden.

Der var vand på Mars uden tvivl, der er ingen spørgsmål her. Det eneste spørgsmål er, hvorfor hun til sidst forsvandt?

Hovedteorien om denne sag ser nogenlunde sådan ud: Mars havde engang et lys, der effektivt reflekterede solstråling, men med tiden begyndte den at svækkes og for omkring 3,5 milliarder år siden praktisk talt forsvundet (individuelle lokale centre af magnetfeltet, med en kraft, der er ret sammenlignelig med jordens, eksisterer stadig på Mars). Da Mars er næsten halvt så stor som Jorden, er dens tyngdekraft meget svagere end vores planets. Kombinationen af disse to faktorer (tab af magnetfelt og svag tyngdekraft) førte til dette. at solvinden begyndte at "slå ud" lysmolekyler fra planetens atmosfære og gradvist fortyndede den. Så i løbet af millioner af år befandt Mars sig i rollen som et æble, hvorfra skindet forsigtigt blev skåret af med en kniv.

Det svækkede magnetfelt kunne ikke længere effektivt "slukke" kosmisk stråling, og solen fra en kilde til liv blev til en morder for Mars. Og den fortyndede atmosfære kunne ikke længere holde på varmen, så temperaturen på planetens overflade faldt til et gennemsnit på -60 grader Celsius og nåede kun +20 grader på en sommerdag ved ækvator.

Selvom atmosfæren på Mars nu er omkring 100 gange tyndere end Jordens, er den stadig tyk nok til, at vejrdannelsesprocesser aktivt kan forekomme på den røde planet, nedbør kan opstå, skyer og vinde kan opstå.

"Dust Devil" - en lille tornado på overfladen af Mars, fotograferet fra planetens kredsløb

Stråling, støvstorme og andre træk ved Mars

Stråling nær planetens overflade udgør en fare, men ifølge NASA-data opnået fra indsamlingen af analyser af Curiosity-roveren, følger det, at selv under en 500-dages opholdsperiode på Mars (+360 dage på vej), astronauter (under hensyntagen til beskyttelsesudstyr) ville modtage "dosis af stråling svarende til 1 sievert (~100 røntgen). Denne dosis er farlig, men den vil bestemt ikke dræbe en voksen "på stedet." Det menes, at 1 sievert stråling øger en astronauts risiko for at udvikle kræft med 5 %. Ifølge videnskabsmænd kan du af hensyn til videnskaben gå til store strabadser, især det første skridt til Mars, selvom det lover sundhedsproblemer i fremtiden... Dette er bestemt et skridt mod udødelighed!

På overfladen af Mars raser sæsonmæssigt hundredvis af støvdjævle (tornadoer), der rejser støv fra jernoxider (forenklet sagt rust), som rigeligt dækker Mars ødemarker. Marstøv er meget fint, hvilket kombineret med lav tyngdekraft fører til, at en betydelig mængde af det altid er til stede i atmosfæren, og når særligt høje koncentrationer om efteråret og vinteren i det nordlige, og om foråret og sommeren i det sydlige planetens halvkugler.

Støvstorme på Mars- den største i solsystemet, i stand til at dække hele planetens overflade og nogle gange vare i flere måneder. De vigtigste sæsoner for støvstorme på Mars er forår og sommer.

Mekanismen af sådanne magtfulde vejrfænomener er ikke blevet fuldt ud undersøgt, men er højst sandsynligt forklaret med følgende teori: hvornår stort antal støvpartikler stiger op i atmosfæren, hvilket fører til dens skarpe opvarmning til stor højde. Varme masser af gasser skynder sig mod de kolde områder af planeten og genererer vind. Marstøv er, som allerede nævnt, meget let, så stærke vinde sparker endnu mere støv op, hvilket igen opvarmer atmosfæren endnu mere og genererer endnu stærkere vinde, som igen sparker endnu mere støv op... og så videre!

Der er ingen regn på Mars, og hvor skulle det komme fra i kulden på -60 grader? Men nogle gange sner det. Sandt nok består sådan sne ikke af vand, men af kuldioxidkrystaller, og dens egenskaber minder mere om tåge i stedet for sne (“snefnuggene” er for små), men vær sikker på - det er rigtig sne! Bare med lokale detaljer.

Generelt falder "sne" næsten over hele Mars territorium, og denne proces er cyklisk - om natten fryser kuldioxid og bliver til krystaller, falder til overfladen, og i løbet af dagen tøer det op og vender tilbage til atmosfæren igen. Dog i det nordlige og sydpoler planeter, i vinterperiode, hersker frost ned til -125 grader, så når den først falder i form af krystaller, fordamper gassen ikke længere og ligger i et lag indtil foråret. I betragtning af størrelsen af Mars snehætter, er det nødvendigt at sige, at om vinteren falder koncentrationen af kuldioxid i atmosfæren med titusindvis af procent? Atmosfæren bliver endnu mere forsinket, og som et resultat bevarer den endnu mindre varme... Mars kaster sig ud i vinter.

Da Mars er længere fra Solen end Jorden, kan den indtage en position på himlen modsat Solen, så er den synlig hele natten. Denne position af planeten kaldes konfrontation. På Mars gentages det hvert andet år og hver anden måned. Da Mars kredsløb er mere langstrakt end Jordens, kan afstandene mellem Mars og Jorden være anderledes under oppositioner. En gang hvert 15. eller 17. år indtræffer den store konfrontation, når afstanden mellem Jorden og Mars er minimal og beløber sig til 55 millioner km.

Kanaler på Mars

Fotografiet af Mars taget fra Hubble-rumteleskopet viser tydeligt egenskaber planeter. På den røde baggrund af Mars-ørkenerne ses det blågrønne hav og den knaldhvide polarkappe tydeligt. Berømt kanaler ikke ses på billedet. Ved denne forstørrelse er de virkelig usynlige. Efter at der blev taget store fotografier af Mars, blev mysteriet om Mars-kanalerne endelig løst: kanalerne er en optisk illusion.

Af stor interesse var spørgsmålet om muligheden for eksistens livet på Mars. Undersøgelser udført i 1976 på den amerikanske Viking MS gav tilsyneladende et endeligt negativt resultat. Der er ikke fundet spor af liv på Mars.

Men der er i øjeblikket en livlig diskussion om dette spørgsmål. Begge sider, både tilhængere og modstandere af livet på Mars, fremfører argumenter, som deres modstandere ikke kan tilbagevise. Der er simpelthen ikke nok eksperimentelle data til at løse dette problem. Vi kan kun vente, indtil de igangværende og planlagte flyvninger til Mars vil levere materiale, der bekræfter eller afkræfter eksistensen af liv på Mars i vores tid eller i en fjern fortid. Materiale fra siden

Mars har to små satellit— Phobos (Fig. 51) og Deimos (Fig. 52). Deres dimensioner er henholdsvis 18×22 og 10×16 km. Phobos er placeret i en afstand af kun 6000 km fra planetens overflade og kredser om den på omkring 7 timer, hvilket er 3 gange mindre end en Mars-dag. Deimos ligger i en afstand af 20.000 km.

Der er en række mysterier forbundet med satellitter. Så deres oprindelse er uklar. De fleste videnskabsmænd mener, at disse er relativt nyligt fangede asteroider. Det er svært at forestille sig, hvordan Phobos overlevede nedslaget af en meteorit, som efterlod et krater med en diameter på 8 km. Det er ikke klart, hvorfor Phobos er den sorteste krop, vi kender. Dens reflektionsevne er 3 gange mindre end sod. Desværre endte flere rumfartøjsflyvninger til Phobos i fiasko. Den endelige løsning på mange problemer med både Phobos og Mars er udskudt til ekspeditionen til Mars, planlagt til 30'erne af det 21. århundrede.

Mars er en planet i solsystemet, en af de første opdaget af menneskeheden. Til dato er det af alle otte planeter Mars, der er blevet studeret mest detaljeret. Men dette stopper ikke forskere, men vækker tværtimod stigende interesse for "den røde planet" og dens undersøgelse.

Hvorfor hedder det det?

Planeten har fået sit navn fra Mars, en af de mest ærede guder antikke romerske panteon, som igen er en reference til græsk gud Ares, protektor for grusom og forræderisk krig. Dette navn blev ikke valgt tilfældigt - den rødlige overflade på Mars ligner blodets farve og får os ufrivilligt til at huske herskeren over blodige kampe.

Navnene på planetens to satellitter bærer også dyb mening. Ordene "Phobos" og "Deimos" oversat fra græsk betyder "Frygt" og "Rædsel" dette var navnet på de to sønner af Ares, som ifølge legenden altid fulgte deres far i kamp.

Kort historie om undersøgelsen

For første gang begyndte menneskeheden at observere Mars ikke gennem teleskoper. Selv de gamle egyptere bemærkede den røde planet som et omvandrende objekt, hvilket bekræftes af gamle skriftlige kilder. Egypterne var de første til at beregne Mars' bane i forhold til jorden.

Så overtog astronomerne i det babylonske rige stafetten. Forskere fra Babylon var i stand til mere præcist at bestemme planetens placering og måle tidspunktet for dens bevægelse. Dernæst var grækerne. Det lykkedes dem at skabe en nøjagtig geocentrisk model og med dens hjælp forstå planeternes bevægelse. Derefter var videnskabsmænd i Persien og Indien i stand til at estimere størrelsen af den røde planet og dens afstand til Jorden.

Europæiske astronomer fik et stort gennembrud. Johannes Kepler, ved at bruge Nikolai Kaepernicks model som grundlag, var i stand til at beregne Mars' elliptiske bane, og Christiaan Huygens skabte det første kort over dens overflade og bemærkede is kappe ved planetens nordpol.

Fremkomsten af teleskoper markerede en storhedstid i studiet af Mars. Slipher, Barnard, Vaucouleurs og mange andre astronomer blev de største opdagelsesrejsende på Mars, før mennesket kom ind i rummet.

Menneskelig udforskning af rummet har gjort det muligt at studere den røde planet mere præcist og detaljeret. I midten af det 20. århundrede blev der ved hjælp af interplanetariske stationer taget præcise billeder af overfladen, og ultrakraftige infrarøde og ultraviolette teleskoper gjorde det muligt at måle sammensætningen af planetens atmosfære og vindhastigheden på den.

Efterfølgende fulgte flere og mere præcise undersøgelser af Mars fra USSR, USA og derefter andre lande.

Undersøgelsen af Mars fortsætter den dag i dag, og de opnåede data vækker kun interesse for dets undersøgelse.

Karakteristika for Mars

Mars er den fjerde planet fra Solen, støder op til Jorden på den ene side og Jupiter på den anden. I størrelse er den en af de mindste og overgår kun Merkur.
Længden af Mars' ækvator er lidt mere end halvdelen af længden af Jordens ækvator, og dens overfladeareal er omtrent lig med Jordens landareal.
Der er et skifte af årstider på planeten, men deres varighed varierer meget. For eksempel er sommeren i den nordlige del lang og kold, og i den sydlige del er den kort og varmere.
Længden af et døgn er ganske at sammenligne med det på jorden - 24 timer og 39 minutter, altså lidt mere.

Planetens overflade

Ikke underligt, at det andet navn på Mars er "Red Planet". På afstand ser dens overflade faktisk rødlig ud. Denne skygge af planetens overflade er givet af det røde støv, der er indeholdt i atmosfæren.

Men tæt på skifter planeten skarpt farve og ser ikke længere rød ud, men gulbrun. Nogle gange kan andre nuancer blandes med disse farver: gylden, rødlig, grønlig. Kilden til disse nuancer er farvede mineraler, der også er til stede på Mars.

Den største del af planetens overflade består af "kontinenter" - klart synlige lyse områder, og en meget lille del - "have", mørke og dårligt synlige områder. De fleste "have" er placeret i sydlige halvkugle Mars. Naturen af "havene" er stadig genstand for kontroverser blandt forskere. Men nu er videnskabsmænd mest tilbøjelige til følgende forklaring: mørke områder er simpelthen uregelmæssigheder på planetens overflade, nemlig kratere, bjerge og bakker.

Følgende faktum er ekstremt interessant: overfladen af de to halvkugler på Mars er meget forskellig.

Den nordlige halvkugle består stort set af glatte sletter, dens overflade er under gennemsnittet.

Den sydlige halvkugle er for det meste krateret, med en overflade over gennemsnittet.

Struktur og geologiske data

Undersøgelsen af magnetfeltet på Mars og vulkanerne, der er placeret på dens overflade, førte forskerne til en interessant konklusion: En gang på Mars, som på Jorden, var der en bevægelse af litosfæriske plader, som dog ikke observeres nu.

Moderne forskere har en tendens til at mene det indre struktur Mars består af følgende komponenter:

Skorpe (omtrentlig tykkelse - 50 kilometer)
Silikat kappe
Kerne (omtrentlig radius - 1500 kilometer)
Planetens kerne er delvist flydende og indeholder dobbelt så mange lette elementer som Jordens kerne.

Alt om atmosfæren

Atmosfæren på Mars er meget tynd og består hovedsageligt af kuldioxid. Derudover indeholder det: nitrogen, vanddamp, oxygen, argon, carbonmonoxid, xenon og mange andre elementer.

Atmosfærens tykkelse er cirka 110 kilometer. Atmosfæretryk planetens overflade er mere end 150 gange mindre end jordens (6,1 millibar).

Temperaturen på planeten svinger over et meget bredt område: fra -153 til +20 grader Celsius. For det meste lave temperaturer foregå ved polen i vintertid, de højeste er ved ækvator ved middagstid. Gennemsnitstemperaturerne er omkring -50 grader Celsius.

Interessant nok fik en grundig analyse af Mars-meteoritten "ALH 84001" videnskabsmænd til at tro, at for meget lang tid siden (milliarder af år siden) var Mars atmosfære tættere og vådere, og klimaet var varmere.

Er der liv på Mars?

Der er stadig ikke noget klart svar på dette spørgsmål. Der er nu videnskabeligt bevis, der understøtter begge teorier.

Tilstedeværelsen af tilstrækkelige næringsstoffer i planetens jord.
Der er en stor mængde metan på Mars, hvis kilde er ukendt.
Tilstedeværelse af vanddamp i jordlaget.

Øjeblikkelig fordampning af vand fra planetens overflade.
Sårbar over for solvindbombardement.
Vandet på Mars er for salt og basisk og uegnet til liv.
Intens ultraviolet stråling.

Forskere kan således ikke give et præcist svar, da mængden af nødvendige data er for lille.

Massen af Mars er 10 gange mindre end Jordens masse.
Den første person, der så Mars gennem et teleskop, var Galileo Galilei.
Mars var oprindeligt den romerske gud for høsten, ikke krigen.
Babylonierne kaldte planeten "Nergal" (til ære for deres ondskabsgud).
I oldtidens Indien Mars fik navnet "Mangala" ( indisk gud krig).
I kulturen er Mars blevet den mest populære planet i solsystemet.
Den daglige dosis af stråling på Mars er lig med den årlige dosis på Jorden.

Egenskaber: Atmosfæren på Mars er mere sjælden end Jordens luftskal. Dens sammensætning ligner Venus atmosfære og består af 95 % kuldioxid. Cirka 4 % kommer fra nitrogen og argon. Ilt og vanddamp i Mars atmosfære er mindre end 1 % (se nøjagtige sammensætning). Det gennemsnitlige atmosfæriske tryk på overfladen er omkring 6,1 mbar. Dette er 15.000 gange mindre end på Venus og 160 gange mindre end på Jordens overflade. I de dybeste lavninger når trykket op på 10 mbar.
Gennemsnitstemperaturen på Mars er betydeligt lavere end på Jorden - omkring -40° C. Under de mest gunstige forhold om sommeren, på daghalvdelen af planeten, varmes luften op til 20° C - en fuldstændig acceptabel temperatur for indbyggerne i jorden. Men vinternat frost kan nå op til -125° C. Hvornår vintertemperatur selv kuldioxid fryser til tøris. Sådanne pludselige temperaturændringer er forårsaget af, at Mars' tynde atmosfære ikke er i stand til at holde på varmen i lang tid. De første målinger af temperaturen på Mars ved hjælp af et termometer placeret i fokus på et reflekterende teleskop blev udført tilbage i begyndelsen af 20'erne. Mål af V. Lampland i 1922 gav gennemsnitstemperatur overflade af Mars -28°C, E. Pettit og S. Nicholson opnåede -13°C i 1924. En lavere værdi blev opnået i 1960. W. Sinton og J. Strong: -43°C. Senere, i 50'erne og 60'erne. Talrige temperaturmålinger blev akkumuleret og generaliseret på forskellige punkter på overfladen af Mars, på forskellige årstider og tidspunkter på dagen. Af disse målinger fulgte det, at temperaturen i løbet af dagen ved ækvator kunne nå +27°C, men om morgenen kunne den nå -50°C.

Der er også temperaturoaser på Mars i områderne ved Phoenix-søen (solplateauet) og Noahs land, temperaturforskellen varierer fra -53°C til +22°C om sommeren og fra -103°C til -43; °C om vinteren. Så Mars er meget kolde verden, dog er klimaet der ikke meget hårdere end i Antarktis. Da de første fotografier fra overfladen af Mars taget af Viking blev overført til Jorden, var forskerne meget overraskede over at se, at Mars-himlen ikke var sort, som forventet, men lyserød. Det viste sig, at støv, der hænger i luften, absorberer 40% af det indkommende sollys, hvilket skaber en farveeffekt.
Støvstorme: En af manifestationerne af temperaturforskelle er vind. Stærke vinde blæser ofte over planetens overflade, hvis hastighed når 100 m/s. Lav tyngdekraft tillader selv tynde luftstrømme at rejse enorme støvskyer. Nogle gange er ret store områder på Mars dækket af enorme støvstorme. Oftest forekommer de nær de polare iskapper. En global støvstorm på Mars forhindrede Mariner 9-sonden i at fotografere overfladen. Den rasede fra september 1971 til januar 1972 og rejste omkring en milliard tons støv op i atmosfæren i en højde af mere end 10 km. Støvstorme opstår oftest i perioder med stor modstand, hvor sommeren på den sydlige halvkugle falder sammen med Mars' passage gennem perihelium. Varigheden af storme kan nå 50-100 dage. (Tidligere blev overfladens skiftende farve forklaret med væksten af Mars-planter).
Støvdjævle: Støvdjævle- endnu et eksempel på temperaturrelaterede processer på Mars. Sådanne tornadoer er meget hyppige manifestationer på Mars. De hæver støv i atmosfæren og er forårsaget af temperaturforskelle. Årsag: i løbet af dagen opvarmes Mars overflade en del (nogle gange til positive temperaturer), men i en højde på op til 2 meter fra overfladen forbliver atmosfæren lige så kold. Denne forskel forårsager ustabilitet, hæver støv i luften - der dannes støvdjævle.
Vanddamp: Der er meget lidt vanddamp i Mars atmosfære, men ved lavt tryk og temperatur er den i en tilstand tæt på mætning og samler sig ofte i skyer. Marsskyer er ret karakterløse sammenlignet med dem på Jorden. Kun de største af dem er synlige gennem et teleskop, men observationer fra rumfartøjer har vist, at der findes skyer af en lang række forskellige former og typer på Mars: cirrus, bølget, læst (nær store bjerge og under skråninger af store kratere, i steder beskyttet mod vinden). Der er ofte tåge over lavlandet - kløfter, dale - og i bunden af kratere i den kolde årstid. I vinteren 1979 faldt et tyndt lag sne i Viking 2-landingsområdet, som blev liggende i flere måneder.
Årstider: I dag ved man, at af alle planeterne i solsystemet er Mars den, der ligner Jorden mest. Det blev dannet for cirka 4,5 milliarder år siden. Mars' rotationsakse hælder ca. 23,9° til sit kredsløbsplan, hvilket kan sammenlignes med Jordens 23,4° aksehældning, og derfor skifter årstiderne der, ligesom på Jorden. Sæsonbestemte ændringer er mest udtalte i polarområderne. Om vinteren optager polarhætterne et betydeligt område. Grænsen for den nordlige polarkappe kan bevæge sig væk fra polen med en tredjedel af afstanden til ækvator, og grænsen for den sydlige kasket dækker halvdelen af denne afstand. Denne forskel skyldes det faktum, at vinteren på den nordlige halvkugle opstår, når Mars passerer gennem perihelium af sin bane, og på den sydlige halvkugle, når den passerer gennem aphelion. På grund af dette er vinteren på den sydlige halvkugle koldere end på den nordlige halvkugle. Og længden af hver af de fire årstider på Mars varierer afhængigt af dens afstand fra Solen. Derfor er vinteren på Mars nordlige halvkugle kort og relativt "moderat", og sommeren er lang, men kølig. I syd er somrene tværtimod korte og relativt varme, og vintrene er lange og kolde.
Med forårets begyndelse begynder polarhætten at "krympe" og efterlader gradvist forsvindende isøer. Samtidig breder en såkaldt formørkende bølge sig fra polerne til ækvator. Moderne teorier forklarer det med, at forårsvinde transporterer store jordmasser med forskellige reflekterende egenskaber langs meridianerne.

Tilsyneladende forsvinder ingen af hætterne helt. Før Mars blev udforsket ved hjælp af interplanetariske sonder, blev det antaget, at dets polarområder var dækket af frossent vand. Mere nøjagtige moderne jordbaserede målinger og rummålinger har opdaget sammensætningen Mars is også frossen kuldioxid. Om sommeren fordamper det og kommer ind i atmosfæren. Vindene fører den til den modsatte polarhætte, hvor den fryser igen. Denne cyklus af kuldioxid og forskellige størrelser polare iskapper forklarer variationen af trykket i Mars atmosfære.
En Mars-dag, kaldet en sol, er 24,6 timer lang, og dens år er sol 669.
Klimapåvirkning: De første forsøg på at finde direkte beviser i Mars-jorden for tilstedeværelsen af grundlaget for liv - flydende vand og elementer som nitrogen og svovl - var mislykkede. Et eksobiologisk eksperiment udført på Mars i 1976 efter at den amerikanske vikinge-interplanetariske station med et automatisk biologisk laboratorium (ABL) landede på dens overflade, bragte ikke beviser for eksistensen af liv. Fravær organiske molekyler på den undersøgte overflade kunne være forårsaget af intens ultraviolet stråling Solen, da Mars ikke har et beskyttende ozonlag, og den oxiderende sammensætning af jorden. Derfor øverste lag Mars-overfladen (ca. et par centimeter tyk) er gold, selvom der er en antagelse om, at i de dybere, underjordiske lag er forhold, der eksisterede for milliarder af år siden, blevet bevaret. En klar bekræftelse af disse antagelser var de nyligt opdagede mikroorganismer på Jorden i en dybde på 200 m - methanogener, der lever af brint og ånder carbondioxid. Et særligt eksperiment udført af videnskabsmænd viste, at sådanne mikroorganismer kunne overleve under barske forhold. Mars forhold. Hypotesen om en varmere gammel Mars med åbne vandmasser - floder, søer og måske have såvel som en tættere atmosfære - er blevet diskuteret i mere end to årtier, da det ville være muligt at "beboe" en sådan ugæstfri planet , og selv i mangel af vand meget vanskeligt. For at flydende vand kan eksistere på Mars, skal dets atmosfære være meget forskellig fra den nuværende.

Foranderligt klima på Mars

Moderne Mars er en meget ugæstfri verden. En sjælden atmosfære, også uegnet til vejrtrækning, frygtelige støvstorme, mangel på vand og skarpe temperaturændringer i løbet af dagen og året - alt dette indikerer, at det ikke bliver så let at befolke Mars. Men engang flød floder på den. Betyder det, at Mars havde et andet klima tidligere?
Der er flere fakta, der understøtter denne påstand. For det første er meget gamle kratere praktisk talt blevet slettet fra Mars' ansigt. Den moderne atmosfære kunne ikke forårsage en sådan ødelæggelse. For det andet er der talrige spor af strømmende vand, hvilket også er umuligt i betragtning af atmosfærens nuværende tilstand. En undersøgelse af hastigheden for dannelse og erosion af kratere gjorde det muligt at fastslå, at vind og vand ødelagde dem stærkest for omkring 3,5 milliarder peta siden. Mange kløfter er omtrent lige gamle.
Desværre er det i øjeblikket ikke muligt at forklare, hvad der præcist førte til så alvorlige klimaændringer. Når alt kommer til alt, for at flydende vand kunne eksistere på Mars, skulle dens atmosfære være meget anderledes end den nuværende. Måske ligger årsagen til dette i den rigelige frigivelse af flygtige elementer fra planetens tarme i de første milliard år af dens liv eller i en ændring i Mars' bevægelses natur. På grund af dens store excentricitet og nærhed til de gigantiske planeter, kan Mars kredsløb, samt hældningen af planetens rotationsakse, opleve stærke udsving, både kortvarige og ganske langsigtede. Disse ændringer får mængden af solenergi, der absorberes af Mars' overflade, til at falde eller stige. Tidligere kan klimaet have oplevet en kraftig opvarmning, som følge af, at atmosfærens tæthed steg på grund af polarkappernes fordampning og afsmeltning af underjordisk is.
Antagelser om variationen af Mars-klimaet bekræftes af nyere observationer fra Hubble-rumteleskopet. Det gjorde det muligt at producere meget præcise mål karakteristika for Mars atmosfære og endda forudsige Mars vejr. Resultaterne var ret uventede. Planetens klima har ændret sig meget, siden vikingelanderne landede i 1976: Det er blevet tørrere og koldere. Det kan skyldes de stærke storme, der opstod i begyndelsen af 70'erne. rejste et stort antal små støvpartikler op i atmosfæren. Dette støv forhindrede Mars i at afkøle og vanddamp fordampe ud i rummet, men satte sig så ned, og planeten vendte tilbage til sin normale tilstand.