L'atmosfera di Marte: pressione o densità? L'atmosfera di Marte: composizione chimica, condizioni meteorologiche e clima nel passato.

Oggi, non solo gli scrittori di fantascienza, ma anche veri scienziati, uomini d'affari e politici parlano di voli su Marte e della sua possibile colonizzazione. Sonde e rover hanno fornito risposte sulle caratteristiche geologiche. Tuttavia, per le missioni con equipaggio è necessario capire se Marte ha un'atmosfera e quale è la sua struttura.

informazioni generali

Marte ha la propria atmosfera, ma costituisce solo l'1% di quella terrestre. Come Venere, è costituito principalmente da anidride carbonica, ma ancora una volta molto più sottile. Lo strato relativamente denso è di 100 km (per confronto, la Terra ne ha 500 - 1000 km, secondo varie stime). Per questo motivo non esiste protezione dalle radiazioni solari e regime di temperatura praticamente non regolamentato. Non c'è aria su Marte come lo conosciamo.

Gli scienziati hanno stabilito la composizione esatta:

Anidride carbonica - 96%.
Argon - 2,1%.
Azoto - 1,9%.

Il metano è stato scoperto nel 2003. La scoperta ha stimolato l’interesse per il Pianeta Rosso, con molti paesi che hanno lanciato programmi di esplorazione che hanno portato a parlare di fuga e colonizzazione.

A causa della bassa densità, il regime di temperatura non è regolato, quindi le differenze sono in media di 100 0 C. Durante il giorno si stabiliscono condizioni abbastanza confortevoli di +30 0 C, e di notte la temperatura superficiale scende a -80 0 C. la pressione è di 0,6 kPa (1/110 dall'indicatore terrestre). Sul nostro pianeta condizioni simili si verificano ad un'altitudine di 35 km. Questo pericolo principale per una persona senza protezione, non sarà la temperatura o i gas ad ucciderla, ma la pressione.

C'è sempre polvere vicino alla superficie. A causa della bassa gravità, le nuvole si alzano fino a 50 km. Forti sbalzi di temperatura portano quindi a venti con raffiche fino a 100 m/s tempeste di polvereÈ comune su Marte. Non rappresentano una seria minaccia a causa della bassa concentrazione di particelle nelle masse d'aria.

Da quali strati è composta l'atmosfera di Marte?

La forza di gravità è inferiore a quella della Terra, quindi l’atmosfera di Marte non è così chiaramente divisa in strati in base alla densità e alla pressione. La composizione omogenea rimane fino al traguardo degli 11 km, poi l'atmosfera comincia a separarsi in strati. Al di sopra dei 100 km la densità diminuisce fino a valori minimi.

Troposfera - fino a 20 km.
Stratomesosfera - fino a 100 km.
Termosfera: fino a 200 km.
Ionosfera: fino a 500 km.

L'atmosfera superiore contiene gas leggeri: idrogeno, carbonio. L'ossigeno si accumula in questi strati. Le singole particelle di idrogeno atomico si diffondono su distanze fino a 20.000 km, formando una corona di idrogeno. Non esiste una divisione chiara tra le regioni estreme e lo spazio esterno.

Atmosfera superiore

Ad un'altitudine di oltre 20-30 km si trova la termosfera, le regioni superiori. La composizione rimane stabile fino ad una quota di 200 km. Qui c'è un alto contenuto di ossigeno atomico. La temperatura è piuttosto bassa - fino a 200-300 K (da -70 a -200 0 C). Poi arriva la ionosfera, nella quale gli ioni reagiscono con elementi neutri.

Atmosfera più bassa

A seconda del periodo dell'anno, il confine di questo strato cambia e questa zona è chiamata tropopausa. Si estende ulteriormente la stratomesosfera, la cui temperatura media è -133 0 C. Sulla Terra contiene ozono, che protegge dalle radiazione cosmica. Su Marte si accumula a 50-60 km di altitudine e poi è praticamente assente.

Composizione atmosferica

L'atmosfera terrestre è composta da azoto (78%) e ossigeno (20%). piccole quantità sono presenti argon, anidride carbonica, metano, ecc. Tali condizioni sono considerate ottimali per l'emergere della vita. La composizione dell'aria su Marte è significativamente diversa. L'elemento principale dell'atmosfera marziana è l'anidride carbonica, circa il 95%. L'azoto rappresenta il 3% e l'argon l'1,6%. Totale ossigeno - non più dello 0,14%.

Questa composizione si è formata a causa della debole gravità del Pianeta Rosso. Il più stabile era l'anidride carbonica pesante, che viene costantemente reintegrata a causa dell'attività vulcanica. I gas leggeri sono dispersi nello spazio a causa della bassa gravità e della mancanza di campo magnetico. L'azoto è trattenuto dalla gravità sotto forma di una molecola biatomica, ma viene diviso sotto l'influenza delle radiazioni e vola nello spazio sotto forma di singoli atomi.

La situazione è simile con l'ossigeno, ma negli strati superiori reagisce con carbonio e idrogeno. Tuttavia, gli scienziati non comprendono appieno le specifiche delle reazioni. Secondo i calcoli la quantità di monossido di carbonio CO dovrebbe essere maggiore, ma alla fine si ossida in anidride carbonica CO2 e affonda in superficie. Separatamente, l'ossigeno molecolare O2 appare solo dopo la decomposizione chimica dell'anidride carbonica e dell'acqua negli strati superiori sotto l'influenza dei fotoni. Si riferisce a sostanze che non si condensano su Marte.

Gli scienziati ritengono che milioni di anni fa la quantità di ossigeno fosse paragonabile a quella della Terra: 15-20%. Non si sa ancora esattamente perché le condizioni siano cambiate. Tuttavia, i singoli atomi non evaporano così attivamente, ma a causa di più peso addirittura si accumula. In una certa misura, si osserva il processo inverso.

Altri elementi importanti:

L'ozono è praticamente assente, esiste un'area di accumulo a 30-60 km dalla superficie.
Il contenuto di acqua è 100-200 volte inferiore a quello della regione più secca della Terra.
Metano - emissioni osservate natura sconosciuta, e finora la sostanza più discussa per Marte.

Il metano sulla Terra è classificato come un nutriente, quindi potrebbe essere potenzialmente associato alla materia organica. La natura dell'apparenza e della rapida distruzione non è stata ancora spiegata, quindi gli scienziati stanno cercando risposte a queste domande.

Cosa è successo all'atmosfera di Marte in passato?

Nel corso dei milioni di anni di esistenza del pianeta, l'atmosfera cambia nella composizione e nella struttura. Come risultato della ricerca, sono emerse prove che in passato esistevano oceani liquidi sulla superficie. Adesso però l’acqua rimane in piccole quantità sotto forma di vapore o ghiaccio.

Ragioni per la scomparsa del fluido:

La bassa pressione atmosferica non è in grado di mantenere l'acqua allo stato liquido a lungo come accade sulla Terra.
La gravità non è abbastanza forte da trattenere le nuvole di vapore.
A causa dell’assenza di un campo magnetico, la materia viene trasportata nello spazio dalle particelle del vento solare.
Con sbalzi di temperatura significativi, l'acqua può essere conservata solo allo stato solido.

In altre parole, l’atmosfera di Marte non è abbastanza densa da trattenere l’acqua allo stato liquido, e la piccola forza di gravità non è in grado di trattenere idrogeno e ossigeno.
Secondo gli esperti condizioni favorevoli poiché la vita sul Pianeta Rosso potrebbe essersi formata circa 4 miliardi di anni fa. Forse c'era vita in quel momento.

Vengono citati i seguenti motivi di distruzione:

Mancanza di protezione dalle radiazioni solari e progressivo impoverimento dell'atmosfera nel corso di milioni di anni.
Una collisione con un meteorite o un altro corpo cosmico che ha distrutto istantaneamente l'atmosfera.

Il primo motivo per questo momentoè ancora più probabile, dal momento che non sono state ancora trovate tracce di una catastrofe globale. Conclusioni simili sono state tratte grazie allo studio della stazione autonoma Curiosity. Il rover su Marte ha determinato l'esatta composizione dell'aria.

L'antica atmosfera di Marte conteneva molto ossigeno

Oggi gli scienziati non hanno dubbi sul fatto che sul Pianeta Rosso ci fosse acqua. Su numerose vedute dei contorni degli oceani. Le osservazioni visive sono confermate da studi specifici. I rover su Marte hanno effettuato test sul suolo nelle valli di ex mari e fiumi Composizione chimica confermate le ipotesi iniziali.

Nelle condizioni attuali, l’acqua liquida sulla superficie del pianeta evaporerà istantaneamente perché la pressione è troppo bassa. Tuttavia, se nell’antichità esistevano oceani e laghi, le condizioni erano diverse. Una delle ipotesi è una diversa composizione con una frazione di ossigeno di circa il 15-20%, nonché una maggiore percentuale di azoto e argon. In questa forma, Marte diventa quasi identico al nostro pianeta natale, con acqua liquida, ossigeno e azoto.

Altri scienziati hanno suggerito l'esistenza di un vero e proprio campo magnetico in grado di proteggere dal vento solare. La sua potenza è paragonabile a quella della Terra, e questo è un altro fattore che parla a favore della presenza di condizioni per l'origine e lo sviluppo della vita.

Cause dell'esaurimento dell'atmosfera

Il picco dello sviluppo si verificò nell'era Hesperia (3,5-2,5 miliardi di anni fa). In pianura c'era oceano salato, paragonabile per dimensioni a quello settentrionale oceano Artico. La temperatura in superficie raggiunse i 40-50 0 C e la pressione era di circa 1 atm. C'è un'alta probabilità dell'esistenza di organismi viventi durante quel periodo. Tuttavia, il periodo di “prosperità” non fu abbastanza lungo perché nascesse una vita complessa, molto meno intelligente.

Uno dei motivi principali è la piccola dimensione del pianeta. Marte più piccolo della Terra, quindi la gravità e il campo magnetico sono più deboli. Di conseguenza, il vento solare ha attivamente eliminato le particelle e ha letteralmente tagliato il guscio strato dopo strato. La composizione dell'atmosfera iniziò a cambiare nel corso di 1 miliardo di anni, dopodiché il cambiamento climatico divenne catastrofico. La diminuzione della pressione ha portato all'evaporazione del liquido e alle variazioni di temperatura.

Quando parliamo di cambiamento climatico, scuotiamo tristemente la testa: oh, quanto è cambiato il nostro pianeta rispetto al passato Ultimamente, quanto è inquinata la sua atmosfera... Tuttavia, se vogliamo vedere un vero esempio di quanto possa essere fatale il cambiamento climatico, allora dovremo cercarlo non sulla Terra, ma oltre i suoi confini. Marte è molto adatto per questo ruolo.

Ciò che era qui milioni di anni fa non può essere paragonato all'immagine di oggi. Al giorno d'oggi, Marte ha una superficie molto fredda, una bassa pressione e un'atmosfera molto sottile e tenue. Davanti a noi c'è solo una pallida ombra del mondo precedente, la cui temperatura superficiale non era molto inferiore alla temperatura attuale sulla terra, e attraverso le pianure e le gole si precipitavano fiumi profondi. Forse qui c'era anche vita organica, chi lo sa? Tutto questo appartiene al passato.

Di cosa è fatta l'atmosfera di Marte?

Al giorno d'oggi rifiuta addirittura la possibilità che qui vivano esseri viventi. Il clima marziano è modellato da molti fattori, tra cui la crescita ciclica e lo scioglimento delle calotte polari, il vapore acqueo nell’atmosfera e le tempeste di polvere stagionali. A volte, gigantesche tempeste di polvere coprono l’intero pianeta in una volta e possono durare mesi, colorando il cielo di un rosso intenso.

L'atmosfera di Marte è circa 100 volte più sottile di quella terrestre ed è composta per il 95% da anidride carbonica. L'esatta composizione dell'atmosfera marziana è:

Anidride carbonica: 95,32%
Azoto: 2,7%
Argon: 1,6%
Ossigeno: 0,13%
Monossido di carbonio: 0,08%

Inoltre in piccole quantità sono presenti: acqua, ossidi di azoto, neon, idrogeno pesante, kripton e xeno.

Come si è originata l'atmosfera di Marte? Proprio come sulla Terra, a seguito del degasaggio, il rilascio di gas dalle viscere del pianeta. Tuttavia, la gravità su Marte è molto inferiore a quella sulla Terra, quindi la maggior parte dei gas scappa nello spazio e solo una piccola parte di essi riesce a rimanere attorno al pianeta.

Cosa è successo all'atmosfera di Marte in passato?

All'alba dell'esistenza sistema solare, cioè 4,5-3,5 miliardi di anni fa, Marte aveva un'atmosfera abbastanza densa, grazie alla quale l'acqua poteva esistere in forma liquida sulla sua superficie. Le fotografie orbitali mostrano i contorni del vasto valli fluviali, i contorni di un antico oceano sulla superficie del pianeta rosso e i rover su Marte hanno trovato campioni più di una volta composti chimici, che ci dimostrano che gli occhi non mentono: tutti questi dettagli in rilievo su Marte, familiari all'occhio umano, si sono formati nelle stesse condizioni della Terra.

Senza dubbio c'era acqua su Marte, qui non ci sono domande. L'unica domanda è: perché alla fine è scomparsa?

La teoria principale su questo argomento è più o meno questa: una volta Marte aveva una luce che rifletteva efficacemente radiazione solare, tuttavia, col tempo, cominciò a indebolirsi e circa 3,5 miliardi di anni fa praticamente scomparve (su Marte esistono ancora singoli centri locali del campo magnetico, con una potenza del tutto paragonabile a quella terrestre). Poiché Marte è grande quasi la metà della Terra, la sua gravità è molto più debole di quella del nostro pianeta. La combinazione di questi due fattori (perdita di campo magnetico e debole gravità) ha portato a ciò. che il vento solare ha iniziato a “espellere” le molecole di luce dall’atmosfera del pianeta, assottigliandola gradualmente. Quindi, nel giro di milioni di anni, Marte si ritrovò nel ruolo di una mela, dalla quale la buccia fu accuratamente tagliata con un coltello.

Il campo magnetico indebolito non poteva più “estinguere” efficacemente radiazione cosmica e il sole da fonte di vita si è trasformato in un assassino per Marte. E l'atmosfera assottigliata non poteva più trattenere il calore, quindi la temperatura sulla superficie del pianeta è scesa a una media di -60 gradi Celsius, raggiungendo i +20 gradi solo in una giornata estiva all'equatore.

Sebbene l'atmosfera di Marte sia ora circa 100 volte più sottile di quella terrestre, è ancora abbastanza spessa da consentire processi di formazione del clima sul pianeta rosso, precipitazioni, nuvole e venti.

"Dust Devil" - un piccolo tornado sulla superficie di Marte, fotografato dall'orbita del pianeta

Radiazioni, tempeste di polvere e altre caratteristiche di Marte

Radiazione vicino alla superficie del pianeta rappresenta un pericolo, tuttavia, secondo i dati della NASA ottenuti dalla raccolta di analisi del rover Curiosity, ne consegue che anche durante un periodo di permanenza su Marte di 500 giorni (+360 giorni in arrivo), gli astronauti (tenendo conto dei dispositivi di protezione) riceverebbero “una dose di radiazioni pari a 1 sievert (~100 roentgen). Questa dose è pericolosa, ma certamente non ucciderà un adulto “sul colpo”. Si ritiene che 1 sievert di esposizione alle radiazioni aumenti del 5% il rischio di sviluppare un cancro per un astronauta. Secondo gli scienziati, per il bene della scienza si possono affrontare grandi difficoltà, soprattutto il primo passo su Marte, anche se promette problemi di salute in futuro... Questo è sicuramente un passo verso l'immortalità!

Sulla superficie di Marte, stagionalmente, infuriano centinaia di diavoli di polvere (tornado), sollevando nell'atmosfera la polvere di ossidi di ferro (ruggine, in parole povere) che ricopre abbondantemente le terre desolate marziane. La polvere marziana è molto fine, il che, combinato con la bassa gravità, fa sì che una quantità significativa sia sempre presente nell'atmosfera, raggiungendo concentrazioni particolarmente elevate in autunno e inverno al nord, e in primavera ed estate al sud. emisferi del pianeta.

Tempeste di polvere su Marte- il più grande del sistema solare, capace di coprire l'intera superficie del pianeta e talvolta di durare mesi. Le stagioni principali delle tempeste di polvere su Marte sono la primavera e l'estate.

Il meccanismo di tale potente fenomeni meteorologici non sono stati completamente studiati, ma molto probabilmente sono spiegati dalla seguente teoria: quando gran numero le particelle di polvere salgono nell'atmosfera, questo porta al suo forte riscaldamento ad alta quota. Masse calde di gas si precipitano verso le regioni fredde del pianeta, generando vento. La polvere marziana, come già notato, è molto leggera, quindi venti forti sollevano ancora più polvere, che a sua volta riscalda ancora di più l'atmosfera e genera venti ancora più forti, che a loro volta sollevano ancora più polvere... e così via!

Non piove su Marte e da dove verrebbe con il freddo di -60 gradi? Ma a volte nevica. È vero, tale neve non è composta da acqua, ma da cristalli di anidride carbonica, e le sue proprietà ricordano più la nebbia che la neve (i "fiocchi di neve" sono troppo piccoli), ma stai tranquillo: questa è vera neve! Solo con le specificità locali.

In generale, la "neve" cade quasi su tutto il territorio di Marte, e questo processo è ciclico: di notte l'anidride carbonica si congela e si trasforma in cristalli, cadendo in superficie, e durante il giorno si scioglie e ritorna di nuovo nell'atmosfera. Tuttavia, nel nord e poli sud pianeti, dentro periodo invernale, fino a -125 gradi regna il gelo, per cui una volta caduto sotto forma di cristalli, il gas non evapora più e resta in uno strato fino a primavera. Considerando le dimensioni delle calotte nevose su Marte, è necessario dire che in inverno la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera diminuisce di decine di punti percentuali? L'atmosfera diventa ancora più rarefatta e di conseguenza trattiene ancora meno calore... Marte sta precipitando nell'inverno.

Poiché Marte è più lontano dal Sole rispetto alla Terra, può occupare una posizione nel cielo opposta al Sole, quindi è visibile tutta la notte. Questa posizione del pianeta si chiama confronto. Per Marte si ripete ogni due anni e due mesi. Poiché l’orbita di Marte è più allungata di quella della Terra, durante le opposizioni le distanze tra Marte e la Terra possono essere diverse. Una volta ogni 15 o 17 anni avviene il Grande Confronto, quando la distanza tra la Terra e Marte è minima e ammonta a 55 milioni di chilometri.

Canali su Marte

La fotografia di Marte scattata dal telescopio spaziale Hubble lo mostra chiaramente caratteristiche pianeti. Sullo sfondo rosso dei deserti marziani sono chiaramente visibili i mari verde-bluastri e la calotta polare bianca brillante. Famoso canali non visibile nella foto. A questo ingrandimento sono davvero invisibili. Dopo che furono ottenute fotografie su larga scala di Marte, il mistero dei canali marziani fu finalmente risolto: i canali sono un'illusione ottica.

Di grande interesse era la questione della possibilità di esistenza vita su Marte. Gli studi condotti nel 1976 sulla Viking MS americana diedero apparentemente un risultato finale negativo. Su Marte non sono state trovate tracce di vita.

Tuttavia, attualmente è in corso un acceso dibattito su questo tema. Entrambe le parti, sia sostenitori che oppositori della vita su Marte, presentano argomentazioni che i loro avversari non possono confutare. Semplicemente non ci sono abbastanza dati sperimentali per risolvere questo problema. Possiamo solo aspettare fino a quando i voli in corso e pianificati su Marte forniranno materiale che confermi o confuti l'esistenza della vita su Marte nel nostro tempo o in un lontano passato. Materiale dal sito

Marte ne ha due piccoli satellitare— Phobos (Fig. 51) e Deimos (Fig. 52). Le loro dimensioni sono rispettivamente 18×22 e 10×16 km. Phobos si trova a una distanza di soli 6000 km dalla superficie del pianeta e orbita attorno ad esso in circa 7 ore, ovvero 3 volte meno di un giorno marziano. Deimos si trova ad una distanza di 20.000 km.

Ci sono una serie di misteri associati ai satelliti. Quindi, la loro origine non è chiara. La maggior parte degli scienziati ritiene che si tratti di asteroidi catturati relativamente di recente. È difficile immaginare come Phobos sia sopravvissuto all'impatto di un meteorite, che ha lasciato un cratere con un diametro di 8 km. Non è chiaro il motivo per cui Phobos sia il corpo più nero a noi noto. La sua riflettività è 3 volte inferiore a quella della fuliggine. Sfortunatamente, diversi voli spaziali verso Phobos si sono conclusi con un fallimento. La soluzione finale a molti problemi sia di Phobos che di Marte è rinviata alla spedizione su Marte, prevista per gli anni '30 del 21° secolo.

Marte è un pianeta del sistema solare, uno dei primi scoperti dall'umanità. Ad oggi, tra tutti gli otto pianeti, è Marte quello più studiato in dettaglio. Ma questo non ferma i ricercatori, ma, al contrario, suscita un crescente interesse per il “Pianeta Rosso” e il suo studio.

Perché si chiama così?

Il pianeta prende il nome da Marte, uno degli dei più venerati antico pantheon romano, che a sua volta è un riferimento a Dio greco Ares, patrono della guerra crudele e insidiosa. Questo nome non è stato scelto per caso: la superficie rossastra di Marte ricorda il colore del sangue e ci fa involontariamente ricordare il sovrano delle sanguinose battaglie.

Portano anche i nomi dei due satelliti del pianeta significato profondo. Le parole “Phobos” e “Deimos” tradotte dal greco significano “Paura” e “Orrore” questo era il nome dei due figli di Ares, che, secondo la leggenda, accompagnavano sempre il padre in battaglia;

Breve storia dello studio

Per la prima volta l'umanità ha iniziato a osservare Marte non attraverso i telescopi. Anche gli antichi egizi notavano il Pianeta Rosso come un oggetto errante, il che è confermato da antiche fonti scritte. Gli egiziani furono i primi a calcolare la traiettoria di Marte rispetto alla terra.

Quindi gli astronomi del regno babilonese presero il testimone. Gli scienziati di Babilonia sono stati in grado di determinare con maggiore precisione la posizione del pianeta e misurare il tempo del suo movimento. Poi furono i greci. Sono riusciti a creare un modello geocentrico accurato e, con il suo aiuto, a comprendere il movimento dei pianeti. Quindi gli scienziati in Persia e India furono in grado di stimare le dimensioni del Pianeta Rosso e la sua distanza dalla Terra.

Gli astronomi europei hanno fatto un enorme passo avanti. Johannes Kepler, utilizzando come base il modello di Nikolai Kaepernick, riuscì a calcolare l'orbita ellittica di Marte e Christiaan Huygens creò la prima mappa della sua superficie e notò calotta di ghiaccio al polo nord del pianeta.

L'avvento dei telescopi segnò un periodo di massimo splendore nello studio di Marte. Slipher, Barnard, Vaucouleurs e molti altri astronomi divennero i più grandi esploratori di Marte prima che l'uomo entrasse nello spazio.

L'esplorazione spaziale umana ha permesso di studiare il Pianeta Rosso in modo più accurato e dettagliato. A metà del XX secolo, con l’aiuto di stazioni interplanetarie, furono scattate immagini precise della superficie e telescopi ultra potenti a infrarossi e ultravioletti permisero di misurare la composizione dell’atmosfera del pianeta e la velocità dei venti su di essa.

Successivamente seguirono studi sempre più accurati su Marte dall'URSS, dagli Stati Uniti e poi da altri paesi.

Lo studio di Marte continua ancora oggi e i dati ottenuti non fanno altro che alimentare l'interesse per il suo studio.

Caratteristiche di Marte

Marte è il quarto pianeta a partire dal Sole, adiacente alla Terra da un lato e a Giove dall'altro. Per dimensioni è uno dei più piccoli e supera solo Mercurio.
La lunghezza dell'equatore di Marte è poco più della metà della lunghezza dell'equatore terrestre e la sua superficie è approssimativamente uguale alla superficie terrestre.
C'è un cambiamento delle stagioni sul pianeta, ma la loro durata varia notevolmente. Ad esempio, l'estate nella parte settentrionale è lunga e fredda, mentre nella parte meridionale è breve e più calda.
La durata del giorno è abbastanza paragonabile a quella terrestre: 24 ore e 39 minuti, cioè un po' di più.

Superficie del pianeta

Non c'è da stupirsi che il secondo nome di Marte sia "Pianeta Rosso". Infatti, da lontano la sua superficie appare rossastra. Questa tonalità della superficie del pianeta è data dalla polvere rossa contenuta nell'atmosfera.

Tuttavia, da vicino, il pianeta cambia bruscamente colore e non appare più rosso, ma giallo-marrone. A volte con questi colori si possono mescolare altre tonalità: dorate, rossastre, verdastre. La fonte di queste sfumature sono i minerali colorati presenti anche su Marte.

La parte principale della superficie del pianeta è costituita da "continenti" - aree chiare chiaramente visibili, e una parte molto piccola - "mari", aree scure e scarsamente visibili. La maggior parte dei "mari" si trovano in emisfero sud Marte. La natura dei “mari” è ancora oggetto di controversia tra i ricercatori. Ma ora gli scienziati sono più propensi alla seguente spiegazione: le aree scure sono semplicemente irregolarità sulla superficie del pianeta, vale a dire crateri, montagne e colline.

Il fatto seguente è estremamente interessante: la superficie dei due emisferi di Marte è molto diversa.

L'emisfero settentrionale è costituito in gran parte da pianure lisce, la sua superficie è inferiore alla media.

L'emisfero meridionale è in gran parte craterizzato, con una superficie superiore alla media.

Struttura e dati geologici

Lo studio del campo magnetico di Marte e dei vulcani che si trovano sulla sua superficie ha portato gli scienziati a una conclusione interessante: una volta su Marte, come sulla Terra, si verificava un movimento delle placche litosferiche, che però ora non si osserva.

I ricercatori moderni tendono a pensarlo struttura interna Marte è costituito dai seguenti componenti:

Crosta (spessore approssimativo - 50 chilometri)
Mantello di silicato
Nucleo (raggio approssimativo - 1500 chilometri)
Il nucleo del pianeta è parzialmente liquido e contiene il doppio degli elementi leggeri del nucleo terrestre.

Tutto sull'atmosfera

L'atmosfera di Marte è molto sottile ed è composta principalmente da anidride carbonica. Inoltre contiene: azoto, vapore acqueo, ossigeno, argon, monossido di carbonio, xeno e molti altri elementi.

Lo spessore dell'atmosfera è di circa 110 chilometri. Pressione atmosferica la superficie del pianeta è più di 150 volte più piccola di quella terrestre (6,1 millibar).

La temperatura sul pianeta oscilla in un intervallo molto ampio: da -153 a +20 gradi Celsius. Più basse temperature si svolgono al polo in orario invernale, i più alti si trovano all'equatore a mezzogiorno. Le temperature medie sono intorno ai -50 gradi Celsius.

È interessante notare che un'analisi approfondita del meteorite marziano “ALH 84001” ha portato gli scienziati a credere che molto tempo fa (miliardi di anni fa) l'atmosfera di Marte fosse più densa e umida e il clima fosse più caldo.

C'è vita su Marte?

Non esiste ancora una risposta chiara a questa domanda. Ora ci sono prove scientifiche che supportano entrambe le teorie.

La presenza di nutrienti sufficienti nel suolo del pianeta.
Su Marte c'è una grande quantità di metano, la cui fonte è sconosciuta.
Presenza di vapore acqueo nello strato di terreno.

Evaporazione istantanea dell'acqua dalla superficie del pianeta.
Vulnerabile al bombardamento del vento solare.
L'acqua su Marte è troppo salata e alcalina e inadatta alla vita.
Intensa radiazione ultravioletta.

Pertanto, gli scienziati non possono fornire una risposta precisa, poiché la quantità di dati necessari è troppo piccola.

La massa di Marte è 10 volte inferiore alla massa della Terra.
Il primo a vedere Marte attraverso un telescopio fu Galileo Galilei.
Marte era originariamente il dio romano del raccolto, non della guerra.
I babilonesi chiamavano il pianeta "Nergal" (in onore della loro divinità del male).
IN antica India Marte si chiamava "Mangala" ( Dio indiano guerra).
Nella cultura, Marte è diventato il pianeta più popolare del sistema solare.
La dose giornaliera di radiazioni su Marte è uguale alla dose annuale sulla Terra.

Caratteristiche: L'atmosfera di Marte è più rarefatta del guscio d'aria della Terra. La sua composizione ricorda l'atmosfera di Venere ed è composta per il 95% da anidride carbonica. Circa il 4% proviene da azoto e argon. L'ossigeno e il vapore acqueo nell'atmosfera marziana sono inferiori all'1% (vedi composizione esatta). La pressione atmosferica media a livello della superficie è di circa 6,1 mbar. Questo è 15.000 volte inferiore a quello di Venere e 160 volte inferiore a quello della superficie della Terra. Nelle depressioni più profonde la pressione raggiunge i 10 mbar.
La temperatura media su Marte è significativamente più bassa che sulla Terra - circa -40° C. Nelle condizioni più favorevoli in estate, nella metà diurna del pianeta l'aria si riscalda fino a 20° C - una temperatura completamente accettabile per gli abitanti di la terra. Ma notte d'inverno il gelo può arrivare fino a -125° C. Quando temperatura invernale anche l'anidride carbonica si congela nel ghiaccio secco. Tali sbalzi di temperatura sono causati dal fatto che la sottile atmosfera di Marte non è in grado di trattenere il calore per lungo tempo. Le prime misurazioni della temperatura di Marte mediante un termometro posto al fuoco di un telescopio riflettente furono effettuate già all'inizio degli anni '20. Le misurazioni di V. Lampland nel 1922 diedero temperatura media superficie di Marte -28°C, E. Pettit e S. Nicholson ottennero -13°C nel 1924. Un valore inferiore è stato ottenuto nel 1960. W. Sinton e J. Strong: -43°C. Più tardi, negli anni '50 e '60. Numerose misurazioni della temperatura sono state accumulate e generalizzate in vari punti della superficie di Marte, in diverse stagioni e orari del giorno. Da queste misurazioni risultava che durante il giorno all'equatore la temperatura poteva raggiungere +27°C, ma al mattino poteva arrivare a -50°C.

Esistono anche oasi di temperatura su Marte; nelle zone del Lago della Fenice (altopiano solare) e della terra di Noè la differenza di temperatura va da -53° C a +22° C in estate e da -103° C a -43°C. ° C in inverno. Quindi, Marte è molto mondo freddo, tuttavia, il clima non è molto più rigido che in Antartide. Quando le prime fotografie della superficie di Marte scattate dal Viking furono trasmesse alla Terra, gli scienziati furono molto sorpresi nel vedere che il cielo marziano non era nero, come previsto, ma rosa. Si è scoperto che la polvere sospesa nell'aria assorbe il 40% della luce solare in entrata, creando un effetto cromatico.
Tempeste di polvere: Una delle manifestazioni delle differenze di temperatura sono i venti. Sulla superficie del pianeta soffiano spesso forti venti, la cui velocità raggiunge i 100 m/s. La bassa gravità consente anche alle correnti d'aria sottili di sollevare enormi nuvole di polvere. A volte aree piuttosto vaste di Marte sono coperte da enormi tempeste di polvere. Molto spesso si verificano vicino alle calotte polari. Una tempesta di polvere globale su Marte ha impedito alla sonda Mariner 9 di fotografare la superficie. Ha imperversato dal settembre 1971 al gennaio 1972, sollevando nell'atmosfera circa un miliardo di tonnellate di polvere ad un'altitudine di oltre 10 km. Le tempeste di polvere si verificano più spesso durante i periodi di grande opposizione, quando l'estate nell'emisfero meridionale coincide con il passaggio di Marte attraverso il perielio. La durata dei temporali può raggiungere i 50-100 giorni. (In precedenza, il cambiamento di colore della superficie era spiegato dalla crescita delle piante marziane).
Diavoli della polvere: Diavoli della polvere- un altro esempio di processi legati alla temperatura su Marte. Tali tornado sono molto su Marte. Sollevano polvere nell'atmosfera e sono causati dalle differenze di temperatura. Motivo: durante il giorno la superficie di Marte si riscalda parecchio (a volte fino a temperature positive), ma ad un'altitudine fino a 2 metri dalla superficie l'atmosfera rimane altrettanto fredda. Questa differenza provoca instabilità, sollevando polvere nell'aria: si formano diavoli di polvere.
Vapore acqueo: Nell'atmosfera marziana c'è pochissimo vapore acqueo, ma a bassa pressione e temperatura è in uno stato vicino alla saturazione e spesso si raccoglie nelle nuvole. Le nuvole marziane sono piuttosto anonime rispetto a quelle sulla Terra. Solo le più grandi sono visibili al telescopio, ma le osservazioni effettuate dalle navicelle spaziali hanno dimostrato che su Marte si trovano nubi di un'ampia varietà di forme e tipi: cirri, ondulate, sottovento (vicino a grandi montagne e sotto le pendici di grandi crateri, in luoghi protetti dal vento). C'è spesso nebbia sulle pianure - canyon, valli - e sul fondo dei crateri durante la stagione fredda. Nell'inverno del 1979, sulla zona di atterraggio del Viking 2 cadde un sottile strato di neve, che rimase per diversi mesi.
Le stagioni: Oggi è noto che tra tutti i pianeti del sistema solare, Marte è il più simile alla Terra. Si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa. L'asse di rotazione di Marte è inclinato rispetto al suo piano orbitale di circa 23,9°, che è paragonabile all'inclinazione dell'asse terrestre di 23,4°, e quindi, come sulla Terra, anche lì le stagioni cambiano. I cambiamenti stagionali sono più pronunciati nelle regioni polari. In inverno, le calotte polari occupano un'area significativa. Il confine della calotta polare settentrionale può allontanarsi dal polo di un terzo della distanza dall'equatore, e il confine della calotta meridionale copre la metà di questa distanza. Questa differenza è causata dal fatto che nell'emisfero settentrionale l'inverno si verifica quando Marte passa attraverso il perielio della sua orbita, e nell'emisfero meridionale, quando passa attraverso l'afelio. Per questo motivo, l’inverno nell’emisfero meridionale è più freddo che nell’emisfero settentrionale. E la durata di ciascuna delle quattro stagioni marziane varia a seconda della distanza dal Sole.
Con l'inizio della primavera, la calotta polare inizia a "restringersi", lasciando dietro di sé isole di ghiaccio che gradualmente scompaiono. Allo stesso tempo, la cosiddetta onda oscurante si sta diffondendo dai poli all’equatore. Le teorie moderne lo spiegano con il fatto che i venti primaverili trasportano lungo i meridiani grandi masse di terreno con diverse proprietà riflettenti.

Apparentemente nessuno dei tappi scompare completamente. Prima che Marte venisse esplorato utilizzando sonde interplanetarie, si presumeva che le sue regioni polari fossero ricoperte di acqua ghiacciata. Misurazioni moderne a terra e spaziali più accurate hanno scoperto la composizione Ghiaccio marziano anche l'anidride carbonica congelata. In estate evapora ed entra nell'atmosfera. I venti lo trasportano sulla calotta polare opposta, dove ghiaccia nuovamente. Questo ciclo di anidride carbonica e misure differenti le calotte polari spiegano la variabilità della pressione nell'atmosfera marziana.
Un giorno marziano, chiamato sol, dura 24,6 ore e il suo anno è sol 669.
Influenza climatica: I primi tentativi di trovare prove dirette nel suolo marziano della presenza della base della vita - acqua liquida ed elementi come azoto e zolfo - non hanno avuto successo. Un esperimento esobiologico condotto su Marte nel 1976 dopo che la stazione interplanetaria americana Viking, che trasportava un laboratorio biologico automatico (ABL), atterrò sulla sua superficie, non portò prove dell'esistenza della vita. Assenza molecole organiche sulla superficie studiata potrebbe essere causata da un'intensa radiazioni ultraviolette Il sole, poiché Marte non ha uno strato protettivo di ozono e la composizione ossidante del suolo. Ecco perché strato superiore La superficie marziana (spessa circa pochi centimetri) è sterile, anche se si presume che negli strati più profondi del sottosuolo siano state preservate le condizioni che esistevano miliardi di anni fa. Una conferma definitiva di queste ipotesi sono stati i microrganismi recentemente scoperti sulla Terra a una profondità di 200 m: metanogeni che si nutrono di idrogeno e respirano diossido di carbonio. Un esperimento speciale condotto dagli scienziati ha dimostrato che tali microrganismi potrebbero sopravvivere in condizioni difficili. Condizioni marziane. L'ipotesi di un antico Marte più caldo con specchi d'acqua aperti - fiumi, laghi e forse mari, nonché un'atmosfera più densa - è stata discussa per più di due decenni, poiché sarebbe possibile "abitare" un pianeta così inospitale. , e anche in assenza di acqua molto difficile. Affinché esista acqua liquida su Marte, la sua atmosfera dovrebbe essere molto diversa da quella attuale.

Clima marziano mutevole

Il moderno Marte è un mondo molto inospitale. Un'atmosfera rarefatta, anche inadatta alla respirazione, terribili tempeste di polvere, mancanza d'acqua e forti sbalzi di temperatura durante il giorno e l'anno: tutto ciò indica che non sarà così facile popolare Marte. Ma un tempo vi scorrevano i fiumi. Questo significa che Marte aveva un clima diverso in passato?
Ci sono diversi fatti a sostegno di questa affermazione. In primo luogo, i crateri molto antichi sono stati praticamente cancellati dalla faccia di Marte. L’atmosfera moderna non potrebbe causare una tale distruzione. In secondo luogo, vi sono numerose tracce di corsi d'acqua, cosa anch'essa impossibile visto l'attuale stato dell'atmosfera. Uno studio sul tasso di formazione e sull'erosione dei crateri ha permesso di stabilire che il vento e l'acqua più forti li hanno distrutti circa 3,5 miliardi di peta fa. Molti burroni hanno all'incirca la stessa età.
Purtroppo al momento non è possibile spiegare cosa abbia portato esattamente a cambiamenti climatici così gravi. Dopotutto, affinché esistesse acqua liquida su Marte, la sua atmosfera doveva essere molto diversa da quella attuale. Forse la ragione di ciò risiede nell'abbondante rilascio di elementi volatili dalle viscere del pianeta nei primi miliardi di anni della sua vita o in un cambiamento nella natura del movimento di Marte. A causa della sua grande eccentricità e vicinanza ai pianeti giganti, l’orbita di Marte, così come l’inclinazione dell’asse di rotazione del pianeta, possono subire forti fluttuazioni, sia a breve che a lungo termine. Questi cambiamenti fanno sì che la quantità di energia solare assorbita dalla superficie di Marte diminuisca o aumenti. In passato, il clima potrebbe aver subito un forte riscaldamento, a seguito del quale la densità dell'atmosfera è aumentata a causa dell'evaporazione delle calotte polari e dello scioglimento del ghiaccio sotterraneo.
Le ipotesi sulla variabilità del clima marziano sono confermate dalle recenti osservazioni del telescopio spaziale Hubble. Ha permesso di produrre molto misurazioni precise caratteristiche dell'atmosfera marziana e persino prevedere il tempo marziano. I risultati furono del tutto inaspettati. Il clima del pianeta è cambiato notevolmente dallo sbarco dei Viking nel 1976: è diventato più secco e più freddo. Ciò potrebbe essere dovuto ai forti temporali verificatisi all'inizio degli anni '70. ha sollevato nell’atmosfera un numero enorme di minuscole particelle di polvere. Questa polvere ha impedito a Marte di raffreddarsi e al vapore acqueo di evaporare nello spazio, ma poi si è depositata e il pianeta è tornato al suo stato normale.