Марс общая характеристика атмосферы кратко

Обновлено: 02.07.2024

Марс – это четвертая по удаленности от Солнца планета (четвертая планета Солнечной системы).

Марс относится к планетам земной группы и назван в честь древнеримского бога войны, аналога древнегреческому Аресу.

Марс известен людям с древних времен, когда люди наблюдали за перемещением по небосводу красной звезды, предвестника войн и катаклизмов.

Марс обладает разреженной атмосферой.

Соседями Марса являются Земля и Юпитер, который отделен от Красной планеты поясом астероидов.

Модели предполагают, что Марс состоит из коры со средней толщиной 50 километров (максимальная оценка – не более 125 километров), силикатной мантии и ядра радиусом от 1480 до 1800 километров.

Основными особенностями поверхностного рельефа Марса считаются ударные кратеры, вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки. Самая высокая гора на планетах Солнечной системы Олимп – это потухший марсианский вулкан.

У Марса обнаружено слабое магнитное поле.

Орбита Марса

Среднее расстояние от Марса до Солнца 228 миллионов километров (1,52 астрономической единицы).

Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 206,655 миллиона километров (1,381 астрономической единицы).

Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 249,232 миллиона километров (1,666 астрономической единицы).

Средняя скорость движения Марса по орбите составляет около 24 километров в секунду.

Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 799,94 земных суток.

Продолжительность суток на Марсе составляет 24 часа 37 минут 22,7 секунды. Одни марсианские сутки называются солом.

Марсианский год состоит из 668,6 марсианских солнечных суток (солов).

Расстояние от Марса до Земли варьируется в пределах от 55,76 до 401 миллиона километров.

Направление вращения Марса соответствует направлению вращения всех (кроме Венеры и Урана) планет Солнечной системы.

3D-модель Марса

Физические характеристики Марса

Марс – седьмая по размеру планета в Солнечной системе.

Температура на поверхности Марса колеблется в пределах от -153 до +35°C.

Радиус Марса составляет 3389 километров (53% радиуса Земли).

Площадь поверхности Марса составляет 144,37 миллиона квадратных километров (28,3% поверхности Земли).

Средняя плотность Марса составляет 3930 килограмм на кубический метр (71,3% земной плотности).

Ускорение свободного падения на Марсе равно 3,711 метра на секунду в квадрате (0,378 g).

Масса Марса равна 6,4171 х 10 23 килограмма, что составляет около 10,7% от массы Земли.

Сравнительные размеры Марса и Земли

Атмосфера и климат Марса

Атмосферное давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного.

Атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа (95,32%), также в составе присутствуют азот, аргон, кислород, водяной пар, угарный газ и другие компоненты.

Среднее атмосферное давление на Марсе составляет 0,4-0,87 кПа.

Климат на Марсе, как и на нашей планете, носит сезонный характер из-за угла наклона оси 25,2 градуса.

Для северного полушария Марса характерны мягкая зима и прохладное лето, при этом в южном полушарии зима более холодная, а лето более жаркое.

Северная и южная полярные шапки Марса состоят из двух компонентов: сезонного углекислого газа и векового водяного льда.

Для Марса характерны пыльные бури, в том числе охватывающие планету целиком, как в 2018 году.

Исследование Марса

Марс является наиболее исследованной (после Земли) планетой Солнечной системы.

Интересные факты о Марсе

Объект, весящий на Земле 100 килограмм, на Марсе будет весить 37,8 килограмм.

Марсианский потухший вулкан гора Олимп – самая высокая известная гора на планетах Солнечной системы.

Из-за низкого давления вода не может существовать в жидком состоянии на большей части (около 70%) поверхности Марса.

Идея, что Марс населен разумными существами, широко распространилась в конце XIX века.

Фотографии Марса

Атмосфера Марса составляет всего 1% земной, поэтому на Красной планете нет никакой защиты от солнечного излучения, а также нормального температурного режима. Состав атмосферы Марса представлен углекислым газом (95%), азотом (3%), аргоном (1.6%) и небольшими примесями кислорода, водяного пара и прочих газов. Также она переполнена мелкими пылевыми частичками, из-за которых планета кажется красной.

Состав атмосферы Марса

Исследователи полагают, что ранее атмосферный слой был плотным, но 4 млрд. лет назад разрушился. Без магнитосферы солнечный ветер врезается в ионосферу и снижает атмосферную плотность.

Это привело к низкому показателю давления – 30 Па. Атмосфера простирается на 10.8 км. В ней присутствует много метана. Причем заметны сильные выбросы в конкретных областях. Выделяют две локации, но источники пока не обнаружены.

Распределение метана в атмосфере Марса

В год выходит 270 тонн метана. А значит, речь идет о каком-то активном подповерхностном процессе. Скорее всего, это вулканическая активность, кометные удары или серпентинизация. Наиболее привлекательный вариант – метаногенная микробная жизнь.

Тонкая марсианская атмосфера и пыльная красная поверхность, отображенные аппаратом Викинг-1 в 1976 году

Теперь вы знаете о наличии атмосферы Марса, но, к сожалению, она настроена на истребление колонистов. Она не дает скопиться жидкой воде, открыта для радиации и чрезвычайно холодная. Но в ближайшие 30 лет мы все равно нацелены на освоение.

Космос

Параметры планеты

Марс – одна из планет Солнечной системы, располагающаяся на четвёртой по счёту орбите, сразу же после Земли. Его размеры:

радиус – 3396 километров (53 % радиуса нашей планеты);
протяжённость экватора 21344 км;
площадь поверхности 144,37 миллиона квадратных километров (28,3 % земной поверхности).

Масса Красной планеты 6,4171×1020 тонн, что равно 10,7 % количества вещества Земли. По своим размерам, она находится на седьмом месте среди спутников нашего Светила.

Марс – инфографика

Марс вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с весьма существенным эксцентриситетом 0,0934. Вот почему расстояние между ними за период обращения изменяется на 42,6 миллиона километров. Эти небесные тела то приближаются, то удаляются друг от друга.

Ряд физических параметров

Средняя плотность марсианского грунта 3930 кг на один кубический метр. Это меньше удельного веса того, что находится у нас под ногами на 28,7 %.
Диапазон температурных колебаний в атмосфере Марса достигает 188° C. Зимние холода доходят до -153° C; летом поверхность может прогреваться, достигая +35° C.
Тело, находящееся в состоянии свободного падения будет испытывать ускорение, 3,711 м/сек за секунду, что равняется 0,378 g.
Атмосфера планеты сильно разрежена, магнитное поле слабое.
Ось Марса наклонена под углом 25,2 градуса. Поэтому зиму сменяет весна, лето – осень.

Строение

Строение Марса

Строение Марса планеты классическое.

Структура Марса такова, что центр значительно более плотный, чем окружающие слои. Что касается коры и мантии то, как видно из таблицы, они в два раза легче. Средняя плотность планеты указывает на её каменистое строение.

Строение Марса

Химический состав

Кора: 21 % кремний, 12,7 % – железо, 3,1 % – сера.
Мантия насыщена сернистым железом. Содержание металлического железа низкое.
Ядро состоит в основном из железа и серы.

Орбита и вращение

Орбита Марса и Земли

Таким параметрам орбиты планета обязана силам притяжения своих космических соседей. По предположениям учёных ранее Марс имел более округлую орбиту. Возможно даже с меньшим эксцентриситетом, чем орбита Земли.

Интересный факт: по ночам на Марсе бушуют метели. Порывы ветра подхватывают падающие снежинки, создавая настоящие бури.

Температура на Марсе

Температура на Марсе – тепловая карта

Из-за отсутствия приличного слоя атмосферы поверхность следующей за Землёй планеты на выходе из Солнечной системы, а значит и менее обогреваемой, сильно охлаждена. Среднегодовая температура колеблется в пределах: – 50°; – 60°C. Имеются факты прогрева полюсов и экватора до + 35°C. Но общей метеорологической картины это не меняет.

Атмосфера

Атмосфера Марса

Рассматривая нашего космического соседа, как потенциального обладателя условий жизни, учёные тщательно изучили его атмосферу. Выяснилось много интересного. Но, как это часто бывает в науке, от ряда оптимистических прогнозов пришлось отказаться. И вот почему.
Атмосфера планеты чрезвычайно разрежена – 1 % от величины атмосферного давления Земли. На нашей планете, чтобы получить марсианские условия (в плане силового воздействия газо-воздушного столба), требуется подняться на 35 километров.

Сравнение атмосферы Марса и Земли

Интересно, что тонкий слой атмосферы Марса определяет вполне земные климатические условия. Там также дуют ветры, проносятся пыльные бури; бывают туманы и наступают жуткие морозы (иногда до полутора сотен градусов по Цельсию).

Утечка атмосферы

Ещё недавно, основной гипотезой утечки атмосферы с поверхности Красной планеты был недоказанный факт столкновения с космическим телом. Время внесло свои коррективы. В 2013 году межпланетная станция MAVEN провела зондирование Марса. В результате исследований, многое выяснилось.

Марс в прошлом и сейчас

Миллиарды лет назад планета была тёплой и влажной. Имелись водоёмы, которые вполне могли стать средой обитания живых существ. 4,2 миллиарда лет назад, по неизвестным причинам Марс потерял магнитное поле. Произошла утечка атмосферы в космическое пространство. Она продолжается и сегодня. Правда, гораздо с гораздо меньшей скоростью – 100 граммов в секунду.
Во время солнечных бурь, под воздействием потоков солнечного ветра, процесс потери газового слоя значительно возрастает.

Магнитное поле Земли защищает нас от от воздействия солнечного ветра. Mapc лишен такой возможности

Если не произойдёт никаких изменений, то через пару миллиардов лет атмосфера нашего соседа по космосу исчезнет.

Поверхность Марса

За всё время наблюдений и практических исследований поверхности Красной планеты накопилось богатая история. На её этапах стоит остановиться.

История наблюдений за Марсом и оптические иллюзии

Каналы на Марсе

XIX век. Начало масштабных астрономических наблюдений. Итальянский учёный Джованни Скиапарелли заявляет о существовании каналов, опоясывающих планету. Теория находит широкую поддержку в научных кругах. Была нарисована карта Марса, испещрённая сотнями тонких линий, имевших звучные названия.

Каналы на Марсе

Карта Марса по Фламмариону и Антониади, 1910-e.

Сфинкс на Марсе

Ледяные полярные шапки

Ледяные полярные шапки на Марсе

В чём причина столь разительного отличия, не известно. Специалисты полагают, что подобное могло произойти вследствие смещения литосферных плит или по причине космической катастрофы.

Высохшие реки Марса

С оснащением процесса исследований марсианской поверхности специальной аппаратурой, появляются следующие свидетельства работы его водных ресурсов:

Сухие речные русла.
Выступающие над грунтом каналы рек.
Речная дельта в районе кратера Эберсвальде, занимающая 115 км2. Длина русла превышает 60 км.
Образованные водой минералы.
Залежи льда.
Свежие следы протекания солёной воды.
Остатки пересохшего водного потока.
Обработанные водой камни.
Подлёдное озеро, залегающее под слоем льда, глубиной 1,5 км.

Интересный факт: на Марсе были найдены широкие и глубокие колодцы. Диаметром и длиной более 100 метров.

Почва

Марсианский грунт

Почему Марс так называется?

Марс – бог войны в Древнем Риме

Своё название Марс получил в честь римского бога войны, из-за красного цвет. Такой оттенок действительно вызывает ассоциации жестоких битв и беспощадных сражений.
Любопытно проследить, как, и в чью честь, именовали планету в древности:

Почему Марс красный?

Причиной красноватого оттенка планеты является оксид железа. Попросту: ржавчина, составляющая основную часть пыли. Она покрывает Марс слоем от нескольких миллиметров до двух метров (нагорье Фарсида). Оксид железа с помощью ветров, создающих восходящие потоки воздуха, поднимается в атмосферу. Его и видно из космоса.

Поверхность Марса

На самом деле поверхность Марса имеет весь спектр цветов: жёлтый, бурый, золотистый, коричневый, рыжий, зелёный. Всё зависит от химического состава грунта.

Бури на Марсе

Бури на Марсе (космический аппарат Mars Express показал пылевую бурю на Марсе)

Малые размеры Марса, тонкий слой атмосферы, очень слабое давление, – вкупе приводят к постоянному появлению ветров. Планета беспрерывно продувается мощными потоками, летящими со скоростью, достигающей – 100 м/сек. Максимума они достигают в начале лета, за счёт огромной разницы температур Северного и Южного полушария.

Огромные потоки пыли, слабо удерживаемые силой тяжести, вовлекаются в процесс возникновения марсианских бурь. Мощь воздушных вихрей, кружащихся по поверхности астрономического соседа, превосходит все известные пределы. При взгляде из космоса видны лишь жёлтые облака, окутывающие всю планету.

Пылевые смерчи

Пылевые смерчи на Марсе

Марсианские достопримечательности

Марс богат на уникальные объекты. Некоторые из них являются единственными во всей Солнечной системе. Будущим путешественникам найдётся, что посмотреть на соседней планете. Даже простое перечисление оставляет неизгладимое впечатление.

Гора Олимп на Марсе

Безусловно, самой знаковой достопримечательностью является гора Олимп с потухшим вулканом. Высотой 26,2 км, шириной доходящей до 85 км. Кратер углублен до 3 км.

Каньоны долины Маринер

Каньоны долины Маринер, длиной до 3 тысяч километров. Жемчужиной её является самое глубокое – до 8 км, ущелье, именуемое каньон Геба. Процесс его образования остаётся загадкой.
Лабиринт Ночи, названный так из-за собственной формы, представляющей систему каньонов.

Совокупность вулканов Элизиум

Есть ли жизнь на Марсе?

Риторический вопрос, на который до сих пор не найдено ответа. Есть ряд благоприятствующих обстоятельств. Среди них:

Интересный факт: проведён цикл экспериментов по выращиванию в марсианских условиях (искусственно воспроизведённых в лабораториях) бактерий, водорослей, лишайников. Результаты положительные. Один из микроорганизмов смог адаптироваться к новому климату лучше, чем к земному.

Возможно, где-то в пещерах и расщелинах Марса были или продолжают существовать условия для возникновения жизни. Вопрос остаётся открытым.

Спутники Марса

У ближайшего к нам космического соседа имеются два спутника: Фобос и Деймос.

Физические и орбитальные параметры спутников Марса

Прошлое и будущее марсианских спутников

Взгляды космических исследователей на происхождение спутников противоречивы. Возможно, в прошлом они были астероидами, притянутыми планетой; не исключена версия их возникновения в процессе столкновения.

Орбита спутников Марса

Что касается будущего, то тут учёные единодушны: Фобосу грозит разрушение, что может привести к созданию вокруг Марса планетного кольца. Его составные части постепенно будут обрушиваться на планету. Деймос имеет иные перспективы, так как постепенно удаляется от Марса.

История изучения Марса

Стройность в геометрию Солнечной системы внесли средневековые учёные. Гелиоцентрическая система Коперника расставила Солнце и планеты по своим местам.

Первое печатное изображение Солнечной системы (страница из книги Коперника)

С возникновением телескопов наступил новый этап изучения Марса. Первым освоил технику инструментальных исследований Галилео Галилей. Его дело продолжили: Джованни Кассини, Тихо Браге, Иоганн Кеплер. Появились карты марсианской поверхности Гюйгенса, Скиапарелли. Были открыты спутники Красной планеты, выполнены точные расчёты. Работа астрономических обсерваторий продолжается и сегодня.

Карта Марса Джованни Скиапарелли, 1877.

Будущие колонии на Марсе

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Марс

Если вести сравнение с земными показателями, можно сделать вывод, что атмосфера Марса отсутствует, т. к. на неё приходится только 1% атмосферы Земли, и она не в состоянии обеспечить защиту от излучения и холода.

Общая информация

Атмосфера Марса была обнаружена и официально открыта ещё до того, как к поверхности были отправлены автоматические станции межпланетного типа. Для планеты характерны противостояния, возникающие раз в 3 года. За счёт этого явления и грамотного спектрального анализа астрономам ещё в 19 веке удалось понять, что космический объект имеет однородный состав. Он включает в себя преимущественно углекислый газ (95%).

В 20 веке, когда появились и стали эксплуатироваться межпланетные зонды, было получено известие о том, что марсианская атмосфера и температура планеты имеют между собой большую взаимосвязь. Перенос частиц оксида железа провоцирует появление пылевых бурь, которые могут распространяться на ½ планеты, повышая температуру на ней.

Общая информация об атмосфере Марса

Приблизительный состав

Атмосфера Марса, как и у других планет, представляет собой газовую оболочку, включающую следующие вещества:

углекислый газ – более 95% — это продукт извержения, которым атмосферный состав пополняется на регулярной основе;
азот;
аргон;
метан – в относительно большом содержании этот газ был обнаружен недавно, появляется он из разных мест планеты, но в целом есть два источника его формирования.

Большую роль играют следы элементов кислорода, водяного пара и прочих газов. Также в составе присутствуют незначительные пылевые частицы, состоящие преимущественно из оксида железа, придающие поверхности красноватый тон. Учёные также убеждены в том, что планета растеряла свою атмосферу по той причине, что ею была утрачена магнитосфера порядка 4 млрд. лет тому назад. Это привело к низкому давлению у поверхности, составляющему 600 Па.

Строение и количественный состав

Атмосфера Марса включает в себя 4 базовых слоя:

нижний (он представляет собой тёплую область, на которой царит температурный режим, составляющий 210 К, нагревание происходит преимущественно от пыли и теплового излучения);
средний (этот слой напоминает Землю – как по температуре, так и по давлению);
верхний (нагревание происходит от солнечного ветра, а температура значительно выше, чем на поверхности);
экзосфера (начало её наблюдается в 200 км от поверхности планеты, а какие-либо четкие границы отсутствуют).

Невзирая на большую разрежённость воздуха, концентрация углекислого газового вещества на планете приблизительно в 23 раза выше, чем на Земле.

При этом количественный состав атмосферы Марса, если уточнить процентные показатели, является следующим:

Такой состав атмосферы Марса делает планету непригодной для проживания живых организмов. Тем не менее учёные продолжают проводить исследования в поисках источников жизни.

Погодные условия

Не очень благоприятная атмосфера планеты Марс объясняет погодные условия, которые на ней сформировались, поэтому прогноз самый печальный. Изменения в погодных условиях происходят ежедневно и даже ежечасно.

Строение атмосферы

Температура

В летнее время температурный режим в экваториальной части этого космического тела может достигать 20 градусов по Цельсию. В ночное время столбик термометра нередко опускается до минус 90. Такие колебания создают условия для следующих явлений:

сильные ветры;
смерчи;
бури из пыли.

В зимнее время температуры достигают -140 градусов. Такая погода может наблюдаться неделями.

Облачность

Планета постоянно находится под влиянием солнечного излучения и ветра, так что жидкая вода на ней отсутствует, как и дождь. Хотя иногда атмосфера Марса формирует небольшие облака, и начинаются осадки в виде снега. Учёные убеждены, что некоторые из них содержат в составе незначительные водные частицы.

Пылевые бури являются самым распространённым атмосферным состоянием на планете Марс. Возникают они вследствие температурного перепада, а также наблюдается покрытие поверхности лёгкой пылью, которая может быть поднята даже в результате слабого ветра. Атмосфера Марса такая непредсказуемая, что данное явление приводит к загрязнению солнечных батарей. Поэтому долгосрочно исследовать поверхность невозможно.

К счастью для представителей учёного мира, на поверхности наблюдается активное чередование бурь с ветром. Он в свою очередь, сдувает накопленную пыль. И атмосфера не может ему помешать, так же, как и не страшны перебои, связанные с подачей солнечного света.

Смерчи из пыли

Это зловещее природное явление, которое ни по каким параметрам не может сравниваться с Землёй. Ведь плотность у газовой оболочки в 100 раз меньше, нежели на Земле. Поэтому смерчи могут возвышаться на несколько километров и покрывать огромную площадь.

Таким образом, несмотря на изученность всех описанных явлений, учёные продолжают проведение исследовательских мероприятий.

Читайте также: