Marte și Venus sunt similare cu Pământul, așa că oamenii de știință nu își pierd speranța de a găsi viață pe planetele vecine. Pentru Marte, acest lucru este mai probabil. Roverul Curiosity a putut afla cu siguranță că acolo curgeau cândva râuri, ceea ce înseamnă că era atmosferă. Poate că viața pe Marte a existat cu mult înainte de Pământ sau va fi posibilă după terraformare (modificări ale condițiilor climatice). Acest lucru necesită prezența unui câmp magnetic lângă Marte.
Dimensiuni, mase și orbite ale planetelor
Planeta roșie este mult mai mică decât Pământul ca dimensiune. Conform calculelor oamenilor de știință și a datelor care au fost obținute în procesul a numeroase studii, până la șase obiecte de același volum ca Marte ar încadra pe Pământ. Raza celei de-a patra planete de la Soare de-a lungul ecuatorului este de 0,53 a Pământului, iar densitatea suprafeței este de 37,6%.
Căile orbitale ale planetelor sunt radical diferite, dar turnover-ul sideral este similar. Aceasta înseamnă că un an pe Marte durează aproape 687 de zile, iar o zi are 24 de ore 40minute. Înclinarea axială este aproape aceeași - 25 de grade pentru Marte, Pământul este cu două grade mai puțin. Această asemănare înseamnă că se poate aștepta caracter sezonier de pe planeta roșie.
Structura și compoziția Pământului și a lui Marte
Reprezentanții planetelor terestre (Venus, Pământul și Marte) sunt similare ca structură. Acesta este un miez metalic cu manta și crustă, dar densitatea Pământului este mai mare decât cea a lui Marte. Adică, planeta roșie este formată din elemente mai ușoare. Pământul are un miez stâncos acoperit cu lichid, precum și o manta de silicat și o crustă de suprafață solidă. În ceea ce privește Marte, oamenii de știință nu sunt încă complet siguri de structura nucleului său. Se știe că nucleul marțian este format din fier și nichel, 16-17% - sulf. Mantaua lui Marte are doar 1300-1800 km (pentru comparație: grosimea mantalei terestre este de 2890 km), iar scoarța acoperă 50-125 km (în apropierea Pământului - 40 km). Mantaua și scoarța Pământului și Marte sunt aproape identice ca structură, dar diferă ca grosime.
Funcții de suprafață
Aproximativ 70% din suprafața Pământului este acoperită de apele oceanelor. Potrivit unei versiuni, apa lichidă făcea parte din norul de gaz și praf din care s-a format Pământul. Potrivit altuia, a apărut ca urmare a unui bombardament intens de asteroizi și comete, pe care a suferit tânăra planetă. Unii oameni de știință sunt de părere că apa a fost eliberată din mineralele hidratate în timpul formării Pământului. Există și alte ipoteze și este posibil ca toate să fie mai mult sau mai puțin adevărate.
Marte avea și el odată apă lichidă, careeste o condiție necesară pentru dezvoltarea vieții. Dar acum este o planetă rece și pustie, bogată în oxid de fier, care conferă suprafeței lui Marte o nuanță roșie. Apa este disponibilă sub formă de gheață la poli. O cantitate mică se acumulează sub suprafață.
Marte și Pământ sunt similare ca peisaj. Pe planete sunt munți și vulcani, canioane și câmpii, chei, creste, platouri. Cel mai mare munte de pe Marte se numește Olimp, iar cel mai adânc abis este Valea Marinerului. Ambele planete au fost supuse atacurilor de meteori și asteroizi în timpul formării lor, dar urmele de pe Marte sunt mult mai bine păstrate din cauza lipsei precipitațiilor și a presiunii aerului. Indivizii au miliarde de ani. Pe Pământ, astfel de formațiuni s-au prăbușit treptat.
Compoziția și temperatura atmosferei
Pământul are o atmosferă densă împărțită în cinci straturi. Marte are o atmosferă foarte subțire și presiune ridicată. Atmosfera Pământului este formată în principal din azot (78%) și 21% din oxigen (restul de 1% sunt alte substanțe în stare gazoasă), iar pe planeta roșie compoziția este reprezentată în principal de dioxid de carbon (96%), azot și argon (aproape 2%, restul de 1% - alte gaze).
A avut un efect asupra temperaturii. Temperatura medie a pământului este de +14 grade Celsius, maximă - 70,7 grade, minimă - -89,2 grade. Este mult mai frig pe Marte. Temperatura medie scade la -46 de grade Celsius, cea minimă ajunge la -143 de grade, iar planeta maximă se încălzește până la 35 de grade. În plus, înatmosfera planetei roșii conține mult praf.
Are Marte un câmp magnetic
Câmpul magnetic emană din miezul planetei și creează o zonă de protecție care deviază sarcinile electrice de la traiectoria originală. Toate încărcăturile de la Soare sau alt obiect nu amenință o planetă care are un astfel de câmp de protecție. Pământul are un câmp magnetic, dar Marte are o astfel de protecție? În acest sens, planeta diferă de Pământ.
Care este câmpul magnetic de pe Marte? A fost odată ca niciodată, o înveliș global de protecție în jurul planetei, dar a dispărut în cele din urmă din mai multe motive. Acum există un câmp magnetic pe Marte, este extins, dar nu captează întreaga suprafață a planetei. Există zone localizate în care câmpul este mai puternic. Raza câmpului magnetic al lui Marte în unele locuri este de 0,2-0,4 Gauss, care este aproximativ egală cu indicatorii pământului.
Oamenii de știință încearcă să explice aceste caracteristici astăzi. S-a putut afla, de exemplu, că câmpul magnetic al lui Marte și structura planetei sunt interconectate. Câmpul este slab din cauza nucleului. Miezul marțian este nemișcat în raport cu crusta, ceea ce slăbește efectul aceluiași câmp de protecție.
Comparație de magnetosfere
Câmpul magnetic al Pământului și al lui Marte nu permite particulelor ionizate ale vântului solar și altor particule cosmice să pătrundă la suprafață. Câmpul protejează literalmente viața de pe Pământ. Prezența câmpului se explică prin rotația miezului metalic în partea exterioară lichidă. Mișcarea constantă a sarcinilor electrice duce la formarea unui câmp magnetic.
Bmai recent, s-a crezut că forțele magnetice se modifică semnificativ sau contribuie la scurgerea oxigenului din atmosferă. Acest lucru poate fi adevărat, deoarece polii magnetici pot schimba locurile în timp, nu sunt permanenți. Timp de 160 de milioane de ani, polii s-au schimbat de aproximativ 100 de ori. Ultima dată când s-a întâmplat a fost acum aproximativ 720.000 de ani și nu se știe când se va întâmpla data viitoare.
Câmpul magnetic al lui Marte, în comparație cu cel al Pământului, este insuficient pentru a susține viața. Dar o planetă potențial locuibilă trebuie să aibă cel puțin un nucleu metalic. Acest lucru va crea condiții prealabile pentru formarea unui câmp magnetic. În ceea ce privește Marte, există un câmp magnetic (deși „în balanță”), există și un miez metalic. Aceasta înseamnă că, în teorie, viața de pe planetă fie a existat înainte, fie este posibilă sub rezerva unor modificări.
Teorii despre dispariția câmpurilor
De ce nu există câmp magnetic pe Marte? Ce catastrofă „a spart” carcasa de protecție sau ce a făcut ca miezul metalic al planetei să înghețe? Există vreo modalitate de a restabili câmpul? În prezent, oamenii de știință iau în considerare două teorii principale ale dispariției câmpului magnetic al lui Marte.
Conform primei teorii, planeta avea cândva un câmp magnetic stabil (ca pe Pământ), dar a fost „străpuns” de o coliziune cu un obiect mare. Această coliziune a oprit nucleul planetei, câmpul a început să slăbească și apoi și-a pierdut complet scara. Și astăzi unele părți ale planetei rămân mai protejate decât altele.
A doua teorie o contrazice complet pe prima. Marte ar putea începeexistență fără câmp magnetic. După nașterea planetei, miezul de fier din centru a rămas nemișcat mult timp și nu a creat impulsuri magnetice. Dar cândva, cel mai puternic câmp magnetic al gigantului gazos al sistemului solar Jupiter, capabil să respingă nu numai asteroizii mici, ci și obiectele uriașe, a respins un corp cosmetic și l-a trimis pe Marte.
Ca urmare a influenței forței mareelor de-a lungul mai multor zeci de mii de ani, pe Marte au apărut curenți convectivi, care au forțat miezul planetei să se miște și au provocat formarea unui câmp magnetic. Pe măsură ce corpul cosmic se apropia de Marte, câmpul a crescut, dar după câteva milioane de ani corpul s-a prăbușit, astfel încât câmpul magnetic a început să dispară treptat. Aceasta este ceea ce cercetătorii văd acum.
De ce NASA vrea să creeze un câmp artificial
Are Marte un câmp magnetic care ar permite colonizarea planetei? Este deja clar că nu există o astfel de forță de protecție, dar oamenii de știință își continuă cercetările. Recent au existat informații că NASA dorește să creeze un câmp magnetic artificial pe Marte, astfel încât atmosfera planetei să devină mai densă. Acest lucru ar trebui să simplifice foarte mult explorarea viitoare a planetei roșii și eventuala colonizare.
Cum se creează un câmp magnetic pe Marte? Autorii raportului prezentat la conferința planetară și-au propus să desfășoare modulul într-un punct între Marte și Soare, unde nava spațială poate rămâne aproape la nesfârșit fără utilizarea motoarelor. Pe modul va includemagneți speciali capabili să creeze un câmp de 1-2 tesla. Aproximativ aceiași magneți au fost instalați la Large Hadron Collider.
Câmpul formează o „coadă” care va acoperi întreaga planetă. Acest domeniu va fi foarte slab, dar teoretic va fi suficient. Potrivit NASA, după aceea, atmosfera planetei va începe să se îngroașe. La atingerea unei densități egale cu Pământul, temperatura medie pe Marte va crește la +4 grade Celsius, iar calotele de zăpadă de la poli se vor topi. Au suficientă apă pentru a forma mări moderate.
Costul dezvoltării și întreținerii unui modul spațial pe Marte și de unde va lua energie, autorii raportului ocolesc. Din punct de vedere al rentabilității, metoda nu este comparabilă cu alte proiecte. De exemplu, a existat o idee de a produce gaz SF6 pe Marte. Chiar și o mică concentrație a acestui gaz este suficientă pentru a crea un efect de seră și pentru a proteja suprafața planetei de razele ultraviolete agresive.
Niciunul dintre conceptele NASA nu a fost pe deplin dovedit până în prezent. Acestea sunt doar presupuneri bazate pe faptul că vântul solar a fost sursa pierderilor atmosferice ale lui Marte. Dar este puțin probabil ca motivele pierderii de azot să fie legate doar de vânt, așa că oamenii de știință nu se grăbesc să implementeze proiecte, ci continuă cercetările.
Din istoria explorării lui Marte
Primele observații ale planetei au fost făcute înainte de inventarea telescopului. Existența lui Marte a fost înregistrată în 1534 î. Hr. de către astronomii egipteni antici. Au calculat traiectoriamișcări planetare. În teoria babiloniană, poziția lui Marte pe cerul nopții a fost rafinată, iar măsurătorile temporale ale mișcării planetare au fost obținute pentru prima dată.
Astronomul olandez H. Huygens a fost primul care a cartografiat suprafața lui Marte. Mai multe desene care prezintă zone întunecate au fost realizate de el în 1659. Existența unei calote glaciare la poli a fost sugerată de astronomul italian J. Cassini în 1666. El a calculat și perioada de rotație a planetei în jurul axei sale - 24 de ore și 40 de minute. Este corect, acest rezultat diferă cu mai puțin de trei minute.
Din anii şaizeci ai secolului trecut, mai multe AMS au fost trimise pe Marte. Teledetecția planetei de pe Pământ a continuat cu ajutorul telescoapelor orbitale și terestre pentru a determina compoziția suprafeței, a studia compoziția atmosferei și a măsura viteza luminii.
Câmpul magnetic al lui Marte, care este de cinci sute de ori mai slab decât cel al Pământului, a fost înregistrat de stațiile „Mars-2” și „Mars-3” în timpul sovietic. Sondele spațiale Marte 2 și 3 au fost lansate în 1971. Principala problemă tehnică nu a fost rezolvată, dar cercetarea științifică era încă avansată pentru vremea ei.
Americanii au lansat Mariner 4 pe Marte în 1964. Nava spațială a fotografiat suprafața și a examinat compoziția atmosferei. Primul satelit artificial al planetei a fost Mariner 9, lansat în 1971. Căutarea vieții în probe de sol a fost efectuată în 1975 de două nave spațiale identice, ca parte a programului Viking. În viitor, pentru o sistematicăstudiul planetei a folosit capacitățile telescopului Hubble.
Existența vieții pe Marte
Lucrarea câmpului magnetic al planetei, oamenii de știință o studiază și în sensul că ar putea indica existența vieții pe Marte. Numeroase observații au dat naștere unei adevărate „febre marțiane” în jurul acestei teme la sfârșitul secolului al XIX-lea. Apoi Nikola Tesla a observat un semnal neidentificat în timp ce studia interferența radio din atmosferă.
El a sugerat că ar putea fi un semnal de la alte planete, cum ar fi Marte. El însuși nu putea descifra semnificația semnalelor, dar era sigur că ele nu apar întâmplător. Ipoteza lui Tesla a fost susținută de fizicianul britanic William Thomson (Lord Kelvin). În 1902, în timpul unei vizite în Statele Unite, el a spus că Tesla a preluat într-adevăr semnalul de la marțieni.
Ipotezele științifice cu privire la această problemă există de mult timp. Metanul și molecule organice au fost descoperite pe Marte. În condițiile planetei roșii, gazul se descompune rapid, așa că trebuie să existe o sursă a apariției sale. Aceasta poate fi activitate bacteriană sau activitate geologică (având în vedere faptul că vulcanii activi pe Marte nu au putut fi găsiți, aceasta nu este cauza gazului).
În prezent, problemele pentru susținerea vieții pe Marte sunt lipsa apei lichide, lipsa unei magnetosfere și o atmosferă prea subțire. În plus, planeta este în pragul „moartei geologice”. Sfârșitul activității vulcanice va opri în cele din urmă circulația elementelor chimice între partea interioară a planetei șisuprafață.
