Марс - Планеты Солнечной системы

Марс является второй (после Венеры) наиболее близкой к Земле планетой. При наблюдениях с Земли Марс представляется яркой красной звездой. За этот красный цвет древние римляне и присвоили планете имя бога войны Марса.

Вокруг Солнца Марс движется по эллиптической орбите. Его расстояние от Солнца меняется в широких пределах, от 206,5 до 249 миллионов километров. Расстояние же Марса от Земли колеблется в еще больших пределах - от 55 до 401 миллиона километров.

Полный оборот вокруг Солнца Марс совершает за 687 земных суток. В среднем каждые 2 года 50 дней Марс оказывается на одной линии с Землей и Солнцем, причем с Земли Марс и Солнце видны в противоположных направлениях. Это положение называется противостоянием Марса.

Во время противостояния Марс наиболее близок к Земле, но благодаря эллиптичности его орбиты расстояние от Земли во время противостояний колеблется от 55 до 102 миллионов километров. Когда противостояние марса совпадает с перигелием, Марс оказывается на предельно близком расстоянии от Земли, 55 миллионов километров. Эти противостояния называются великими и повторяются через каждые 15 - 17 лет. Последнее великое противостояние Марса наблюдалось в 2003 году. Во время великих противостояний условия для наблюдения наиболее благоприятны. И дело тут не только в большой близости Марса к Земле, а в том, что он находится в этом положении довольно долгое время; это дает возможность более тщательно наблюдать изменения на его поверхности и в атмосфере.

Диаметр Марса равен 6782 км, т. е. почти вдвое меньше, чем Земли. Масса Марса меньше земной примерно в 10 раз, а средняя плотность равна 3, 95 г/см кубических, или о,71 земной. Площадь поверхности Марса составляет всего 0,29 площади поверхности земного шара, а объем Марса равен лишь 0,15 объема Земли.

Плоскость экватора Марса наклонена к его орбите под углом 25* , т. е. почти так же, как Земли. Это обусловливает смену времен года. Продолжительность года Марса почти вдвое больше земного, поэтому каждое время года на нем почти вдвое дольше, чем на Земле.

Период обращения Марса вокруг своей оси определен достаточно точно, так как поверхность Марса хорошо просматривается в телескоп. Этот период почти равен земному и составляет 24 часа 37 минут 24 секунды. Это значит, что на Марсе, как и на Земле, происходит смена дня и ночи. Таким образом, ряд характеристик Марса обнаруживает большое сходство с земными. Однако физические условия на Марсе существенно отличаются от земных. В первую очередь это выражается в том, что Марс получает от Солнца в два раза меньше тепла, чем Земля. Известно, что интенсивность солнечных лучей убывает пропорционально квадрату расстояния от Солнца на значительно большем расстоянии, чем Земля, и в результате интенсивность поступающего на него солнечного излучения в 2,32 раза слабее. Это означает, что на Марсе, в общем, должно быть значительно холоднее, чем на Земле. На поверхности марса различаются по окраске три вида областей: материки или континенты, моря и полярные пятна.

Материки на Марсе - это обширные светлые области, оранжево-желтого цвета, занимающие большую часть поверхности планеты. Моря - это темные, зеленоватые или голубоватые пятна. Окраска этих пятен немного меняется в зависимости от времен года - весной и в первую половину лета она несколько темнее. Кроме этих областей, на поверхности Марса довольно отчетливо просматриваются в телескоп тонкие длинные полосы, которые пересекают материки и соединяют между собой моря. Итальянский астроном Скиапарелли, впервые обнаруживший эти полосы в 1877 году, назвал их каналами. До сих пор природа этих полос окончательно не выяснена. В конце 19 века американский астроном Ловелл высказывал предположение, что это действительно искусственные каналы, построенные разумными существами, по-видимому, для ирригации. Однако дальнейшие исследования при помощи более мощных телескопов показали, что там, где по зарисовкам Скиапарелли и Ловелла проходили правильные геометрические полосы, в действительности обнаружились ряды неправильных пятен разных размеров. Это достаточно очевидно опровергло предположение о наличии искусственных каналов, но в свою очередь оставило нерешенным вопрос о природе рядов пятен.

О природе материков и морей на Марсе до сих пор еще идут споры. Можно считать более или менее твердо установленным, что области материков - это пустыни, покрытые каким-то веществом, окраска которого зависит от присутствия гидроокиси железа. Этот вывод сделан на основе наблюдений отражательной способности материков Марса, которая оказалась сходной с отражательной способности материков Марса и ряда красноцветных форм покровов в земных пустынях, проводившиеся советским ученым Шароновым, позволили достаточно уверенно судить о характере пород поверхности Марса.

Поверхность материков Марса, не имеющего больших возвышенностей, везде покрыта красным мучнистым порошком, состоящим либо из чистого лимонита, либо из сильно окрашенных им песков и глинистых порошков. Это предположение подтверждается тем, что при исследовании яркости диска Марса оказалось, что это яркость изменяется именно так, как это должно быть для гладкого матового шара.

Что касается природы морей Марса, то имеется много различных мнений, особенно в связи с тем, что в их окраске наблюдаются сезонные изменения. Одни предполагают, что моря - это мелкие водоемы или намокающие горные породы. Другие считают, что моря - это отложения пыли, наносимой и сдуваемой ветрами, или отложения вулканического пепла.

Очень интересное явление на поверхности Марса представляют хорошо видимые в телескоп белые околополярные покровы, получившие название полярных шапок. Эти шапки претерпевают определенные изменения в связи со сменой времен года на Марсе. К концу марсианской зимы белая окраска около полюсов Марса распространяется не только на околополярную область, но и на часть пояса умеренных широт, до 40-50'.

Весной начинается постепенное уменьшение размеров этого белого покрова, он медленно, но неуклонно сокращается и с наступлением лета все быстрее отступает к полюсу. По мере его отступания становится видимой скрывавшаяся под ним поверхность темного цвета. Южная и северная шапки сокращаются при этом по-разному: от южной часто не остается ничего, а северная обычно сокращается лишь до 1500 км в поперечнике. Осенью полярные шапки снова начинают расти, и так каждый марсианский год. Одним словом, эта картина очень похожа на эволюцию снега и льда в районах около полюсов на Земле. Поэтому наиболее распространено предположение, что полярные шапки Марса состоят из снега и льда. Против этой гипотезы выдвигалось то возражение, что спектроскопические исследования не обнаружили присутствия на Марсе воды. Однако последующие наблюдения приводят к заключению, что наличие воды на Марсе не исключено.

Барабашов Н. П. утверждает, что, по его колориметрическим исследованиям, полярные шапки Марса состоят из тонкого слоя снега, изморози или инея, покрытых сверху туманом или легкими облаками. Были получены новые записи спектра полярной шапки Марса в инфракрасных лучах, свидетельствующие о том, что полярные шапки состоят из замерзшей воды, т. е. снега, инея или ледяных облаков.

Но при рассмотрении гипотез строения полярных шапок Марса, естественно, возникает вопрос, достаточно ли на Марсе тепла летом, чтобы растопить околополярный снег? Это подводит нас к вопросу о тепловом режиме Марса и его атмосферы.

Как уже мы знаем, Марс получает от Солнца тепла меньше, чем Земля. Существуют определенные методы расчета вероятной температуры для отдельных участков поверхности планеты. Используя эти методы, советский астрофизик Сытинская Н. Н. получила для разных широт следующие средние годовые температуры поверхности Марса:

В связи с тем, что орбита Марса очень вытянута, расстояние его от Солнца меняется в больших пределах и температура в перигелии должна быть на 27' выше, чем в афелии.

Марс проходит через перигелий орбиты в период, когда в его северном полушарии зима, поэтому лето в его северном полушарии оказывается длинным и холодным, а в южном, наоборот, коротким и теплым. Это различие сказывается на процессе разрушения полярных шапок, вызывая упоминавшееся выше исчезновение полярной шапки у южного полюса и сохранение некоторо части ее у северного полюса.

Похожие статьи




Марс - Планеты Солнечной системы

Предыдущая | Следующая