Чему равен вес на Марсе?
Сам по себе вес – это физическая сила, которая имеет направление (вектор приложения) и отражает то, как объект давит на опору (поверхность, на которой он стоит). Она выражается в Ньютонах. Но в повседневной жизни этим словом принято называть массу тела в килограммах, граммах, центнерах, тоннах и других подобных единицах измерения.
Оно примерно равно 9,8 м/с^2 – такое округление вполне допустимо в вычислениях. Небольшая разница в значениях g возникает при изменении высоты – например при подъеме в гору. Также притяжение уменьшается по мере приближения к экватору.
Но все эти колебания незначительны. Сильнее же всего гравитация изменяется в зависимости от планеты, на которой проводятся измерения. Именно из-за этого то, сколько весит человек на Земле, сильно отличается от его веса на Марсе.
Несмотря на то, что эту планету считают наиболее похожей на Землю среди всех объектов Солнечной системы, его атмосфера в десятки раз слабее земной. Она представляет собой лишь тонкую пленку, преимущественно состоящую из углекислого газа и покрывающую его поверхность. Очевидно, что на планете, не способной удержать возле себя плотный слой газа, гравитация также будет очень слабой – по крайней мере, значительно меньше земной.
И такое предположение верно, так как сила притяжения на Земле намного больше, чем зафиксированная на Марсе. Гравитация на этой планете составляет всего лишь 3,711 м/с^2. Следовательно, и вес на Марсе будет намного меньше земного.
Для сравнения, разница между земной и марсианской гравитацией составляет примерно 6,1м/с^2. Если же выразить эту разницу в процентах, то получится, что сила притяжения Марса составляет 37,9% от земной, то есть в 2,64 раза меньше.
Если бы не было гравитации
В соответствии с вышеприведенными законами физики на практике такая ситуация невозможна.
Бывший астронавт NASA, физик Джей Баки, отмечает, что наш организм адаптирован к силе земного притяжения. Когда сила тяжести почти исчезает (например, на борту МКС), организм начинает перестраиваться. За время миссий в космосе члены экипажей кораблей теряют костную массу и мышечный тонус, а также чувство равновесия.
Доктор Кевин Фонг добавляет, что количество эритроцитов в организме падает, что приводит к так называемой космической анемии. При этом раны заживают дольше, а также снижается иммунитет, наблюдаются проблемы со сном. Таким образом, в отсутствие гравитации мышцы, вестибулярный аппарат, сердце и кровеносные сосуды развивались бы иначе.
Астроном Карен Мастерс из Портсмутского университета в Великобритании предположил, что в отсутствие гравитации Земля начала бы вращаться с большой угловой скоростью как раскручиваемая над головой веревка. Таким образом, любые объекты на планете улетели бы прямо в космос, как и вода с атмосферой. Только укрепленные строения могли бы какое-то время держаться на поверхности Земли.
В конечном счете отсутствие гравитации разрушит саму планету. Земля развалится на части, которые разлетятся в разные стороны.
Похожий пример, но с Солнцем, приводит канал Discovery News в своем видео.
Что произойдет, если гравитации не станет
Без гравитации не осталось бы ни звезд, ни планет, а Вселенная стала бы смесью рассеянных атомов и молекул.
Исследования Венеры
Космический аппарат Маринер-2
С развитием космических технологий во второй половине XX века люди начали активно изучать планеты Солнечной системы. В 60-е годы СССР направил на Венеру несколько космических аппаратов, которые должны были изучить ее особенности. Однако ни один из спутников не смог достигнуть своей цели.
В то же время американцы отправили космический аппарат Маринер-2. Он подошел к поверхности планеты на расстояние 34,8 тыс. км. С этой дистанции спутник сумел измерить примерную температуру поверхности. Тогда ученые впервые установили, что Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе. Это подтвердило факт отсутствия жизни.
Почему Венера так называется?
Богиня любви Венера
Еще в древности Вавилоняне отождествляли планету с любовью и романтическими чувствами. Из-за этого они называли ее Иштар, в честь богини женственности. Позже ее имя римские астрономы заменили на Венеру, поскольку именно так они называли свою богиню любви. С тех пор именно такое название закрепилось за второй планетой от Солнца. Древние греки называли ее Афродитой, в честь своей богини любви.
Древние Египтяне также наблюдали за планетой, но принимали ее за две разные звезды, появляющиеся дважды в день. Из-за этого они называли их Утренней и Вечерней.
Краткая характеристика Венеры
- Год на планете составляет 224,7 земных суток.
- Период вращения небесного тела вокруг своей оси составляет 243 земных суток.
- Она не наделена спутниками, такими как Луна у нашей планеты.
- Венера и Луна схожи по насыщенности, степени освещённости, но планета занимает третью строчку, уступая лишь явным фаворитам- Солнцу и спутнику Земли.
- Плотная атмосфера, состоящая на 96-97% из углекислого газа.
- Атмосферное давление на Венере во многом больше, чем на нашей Земле, к сравнению, исследуемый показатель равен давлению воды на 900 метрах.
- Средние показатели температуры на поверхности бьют все рекорды – 735 Кельвинов (462 по Цельсию).
- На космическом объекте действует парниковый эффект.
- Планета не удаляется от Солнца более, чем на 47,8 градусов.
- На поверхности самой горячей планеты нет магнитного поля.
- Атмосфера небесного тела представлена значительным содержанием углекислого газа (более 96%), азота (более 3%), также существует незначительное содержание диоксида серы, аргона и водяного пара.
- На высоте 100 километров от поверхности располагается озоновый слой.
- По структуре планета содержит семь оболочек: экзосферу, термосферу, мезопаузу, верхнюю мезосферу, нижнюю мезосферу, тропопаузу, тропосферу.
- Экваториальная скорость вращения тела равна 6,52 километрам в час.
- Облака на всей территории планеты предстают в виде мощной защиты от солнечного света, некоторая часть света не достигает поверхности планеты.
Космос
Венера является второй планетой от Солнца и относится к земной группе. Находясь от Земли на относительно небольшой дистанции, она отлично заметна невооруженным взглядом. Люди наблюдают за планетой еще с начала второго тысячелетия, и за это время успели отлично ее изучить. А с появлением возможности бороздить просторы космоса они смогли получить еще больше интересных сведений.
Из чего состоит Венера?
К сожалению, информации о внутреннем строении Венеры мало.
Формирование Венеры
Венера сформировалась одновременно с остальными планетами Солнечной системы. Около 4,5 млрд лет назад гигантское облако межзвездного газа и пыли сколлапсировало под воздействием собственной гравитации, образовав протопланетный диск. Венера и другие “каменные” планеты сформировались во внутренней части этого диска, а газовые планеты-гиганты – во внешней.
Структура Венеры
Из-за сходства размеров и массы Венеры и Земли ученые считают, что у планет схожее внутреннее строение. Предположительно, у Венеры есть кора, мантия и жидкое ядро. Возможно, что ядро твердое, либо его вообще не существует.
Атмосфера Венеры
Открытие газообразной атмосферы Венеры принадлежит русскому ученому Михаилу Ломоносову. Наблюдая за прохождением Венеры по солнечному диску в 1761 году, Ломоносов заметил кольцо света вокруг диска планеты. Он предположил, что это явление могло быть вызвано преломлением солнечных лучей в плотной атмосфере Венеры; более поздние исследования подтвердили правильность этого предположения.
Атмосфера Венеры состоит на 96,5% из углекислого газа и на 3,5% из азота и других газов. Густые облака, состоящие из серной кислоты и водяного пара, покрывают поверхность планеты и отражают около 70% солнечного света, который достигает Венеры: вот почему эта планета такая яркая.
Терраформирование в 5 шагов
Отражатели солнечного света
Необходимо в точку Лагранжа (для обеспечения неподвижности относительно двух массивных объектов) между Венерой и Солнцем доставить множество гигантских отражателей солнечного света, которые сформируют подобие стен.
firstpost.com
Венера будет лишена избытка солнечной энергии, что приведет к постепенному снижению температуры. Большое количество отражателей можно использовать таким образом, чтобы запустить механизм замораживания атмосферы, часть которой выпадет на поверхность в виде сухого льда (замороженный диоксид углерода, которого в венерианской атмосфере 96,5%).
Планета не только охладиться, но немного понизится давление.
Бомбардировка
Одного сухого льда недостаточно, так что потребуется вода. Очень много воды. Где ее взять? Например, доставить кометы и водно-аммиачные астероиды из пояса астероидов. Дорого, трудно и долго, но осуществимо.
Без охлаждения Венеры хотя бы 300 градусов Цельсия (поэтому необходимы отражатели) этот процесс не будет иметь смысла, потому что кометы и астероиды, входя в атмосферу, начнут испарять запасы жидкости в себе.
newatlas.com
Учитывая давление на поверхности Венеры в 93-90 атмосфер, вода при 300 градусах на испарится, так как температура кипения воды будет составлять 309-310 градусов. Таким образом, кометы и астероиды, падая на поверхность доставят горячую воду.
Вода начнет размывать породу, что приведет к высвобождению большого количества окиси кальция, который поглотит дополнительную часть диоксида углерода из атмосферы. Температура продолжит снижаться, а давление падать.
Кроме этого, массированная бомбардировка в одну точку позволить «раскрутить» планету, сократив венерианские сутки продолжительностью в 243 земных суток.
Ликвидация кислотности атмосферы
Весьма изящное решение этого вопроса заключается в доставке крупного металлического астероида, который будет взорван в верхних слоях атмосферы таким образом, чтобы получилась мелкая крошка и пыль.
Из-за различных металлов серная кислота свернется в соли, осядет на поверхности, где будет окончательно нейтрализована водой с минералами. Все.
Магнитное поле
Если бомбардировка окажется эффективной, то возникнет «магнитное динамо», так как у планеты есть металлическое ядро, мантия и присутствует тектоническая активность.
JAXA
Если не получится добиться такого эффекта, то есть идея провести вдоль экватора сверхпроводниковый электрический провод и возбудить в нем ток, который будет получен из солнечного света, обеспеченного отражателями из первого шага (энергию можно запасать, а не рассеивать).
Первая жизнь
Проделанные шаги позволят превратить Венеру в весьма комфортное, но безжизненное место. Кого послать туда первым? В 1961 году Карл Саган предложил забросить в атмосферу Венеры некоторое количество хлореллы — род одноклеточных зеленых водорослей, которым требуются вода, диоксид углерода и свет для быстрого роста и размножения. Всего этого на планете будет в изобилии.
wikimedia.org
Стремительно растущая колония водорослей позволит еще снизить температуру, выровнять химический состав атмосферы и стабилизировать давление.
Мечты и воображение всегда двигали этот мир вперед, потому что однажды находились безумцы, которые стремились все это реализовать.
Геология Венеры
Как и в случае с другими планетами земной группы, Венера по существу состоит из трех слоев: коры, мантии и ядра. Однако есть и то, что весьма интригует — недра Венеры (в отличие от Меркурия или Марса) очень похожи на недра Земли. Из-за того, что пока невозможно сравнить истинный состав двух планет, такие выводы были сделаны на основании их характеристиках. На данный момент считается, что кора Венеры имеет толщину 50 километров, толщина мантии 3000 километров, а ядро имеет диаметр 6000 километров.
Кроме того у ученых до сих пор нет ответа на вопрос о том, является ли ядро планеты жидким или же представляет собой твердое тело. Все что остается, это в виду схожести двух планет предполагать, что оно такое же жидкое как у Земли.
Однако некоторые исследования указывают на то, что ядро Венеры твердое. В доказательство этой теории исследователи приводят то, что планете существенно не хватает магнитного поля. Проще говоря, планетарные магнитные поля являются результатом переноса тепла изнутри планеты на ее поверхность, а необходимым компонентом этой передачи является жидкое ядро. Недостаточная мощность магнитных полей, согласно этой концепции, указывает на то, что существование жидкой сердцевины у Венеры попросту невозможно.
Интересные факты о планете Венера
Эта планета очень любопытна, у неё есть немало отличий не только от привычной нам Земли, но и от других планет Солнечной системы. Это просто уникальный мир, не имеющий аналогов.
- Венера очень похожа на Землю по своим физическим параметрам. Её диаметр всего на 640 км меньше, чем у Земли. Масса её – 80% земной.
- Длительность венерианского года – 225 наших суток, а день там длится 243 суток, то есть венерианские сутки длиннее венерианского года.
- Венера вращается в обратном направлении, чем остальные планеты, кроме Урана – с востока на запад.
- На Венере нет времен года.
- Венера – самая горячая планета Солнечной системы. На ней жарче, чем на Меркурии, который ближе к Солнцу. На поверхности Венеры температура достигает 467 градусов по Цельсию, это больше температуры плавления олова, свинца и цинка.
- Из-за густой облачности освещение на Венере, как у нас в пасмурный день. Хотя Солнце гораздо ближе, но его там не никогда не удастся увидеть.
- Из-за сплошного облачного покрова поверхность Венеры нельзя увидеть. Но облачный слой прозрачен для радиоволн определенной длины.
- На поверхности Венеры немного кратеров, а те, что есть, имеют диаметр не менее 2 км. Дело в том, что сквозь плотную атмосферу могут пробиться только очень крупные метеориты, остальные сгорают.
- Атмосферное давление на поверхности больше земного в 90 раз.
- Атмосфера Венеры в 93 раза тяжелее земной.
- На Венере идут дожди из серной кислоты, но до поверхности капли не долетают – испаряются по пути.
- На Венере очень много вулканов – тысячи.
- Типичный венерианский пейзаж – горы и скалистые пустыни.
- У Венеры очень слабое магнитное поле, практически отсутствует.
- У Венеры и Меркурия нет естественных спутников, а у остальных планет есть.
- На Венере нет воды, нигде, ни в каком виде. Мало того, с солнечным ветром из атмосферы активно теряются атомы кислорода и водорода, которые могли бы образовать молекулы воды. Это, пожалуй, самая сухая планета. Даже на Меркурии есть вода в виде льда.
Конечно, это не всё, чем выделяется эта удивительная планета, лишь самые примечательные факты.
Чему равна сила гравитации
Гравитационное поле Земли — это поле силы тяжести, которое образуется из-за силы тяготения Земли и центробежной силы, вызванной ее суточным вращением.
Сила тяжести на поверхности Земли варьируется от 9,780 м/с² на экваторе до 9,832 м/с² на полюсах. В приблизительных расчетах значение обычно принимают равным 9,81; 9,8 или 10 м/с². Однако оно учитывает только силу тяжести и не учитывает центробежную силу, возникающую за счет вращения Земли. При подъеме тела над поверхностью Земли значение уменьшается.
NASA в рамках проекта GRACE создало визуализацию гравитационных аномалий на Земле. Красным цветом показаны области, где гравитация сильнее, а синим — где она слабее стандартных значений
(Фото: NASA)
Французские ученые утверждают, что различие в гравитационной постоянной в различных регионах нашей планеты зависит от величины напряженности магнитного поля Земли. Они предположили, что такое влияние может объясняться наличием дополнительных и скрытых для непосредственного наблюдения измерений пространства. Ученые подсчитали, что земное тяготение будет сильнее в тех местах, где сильнее магнитное поле. Таким образом, своих максимальных значений оно достигает в районах северного и южного магнитных полюсов. Они не совпадают с географическими полюсами. Так, северный магнитный полюс располагается в границах нынешней канадской Арктики, а южный лежит на краю Антарктиды.
Если принимать значение гравитации на Земле за единицу, то на Солнце оно будет равно 27,9, на Меркурии — 0,37, на Венере — 0,9, на Луне — 0,16, на Марсе — 0,37, на Юпитере — 2,6. Таким образом, если человек, который на Земле весит 60 кг, взвесится на Юпитере, то весы покажут 142 кг.
Космонавты на орбите также испытывают микрогравитацию. Они как бы бесконечно падают вместе с кораблем, в котором находятся.
Общие сведения о Венере
Подарила необычайно красивое имя планете римская богиня красоты и любви. Назвать её этим именем римляне решили в силу высочайшей освещенности небесного тела, её заметности, ведь в те века еще не было развито исследование космоса с помощью специальных приборов, у людей не было сведений о Венере. С тех пор, планета и носит образ женственности, любви, нежности, идущего от женского начала природы тела. В своих представлениях, видные исследователи древности предполагали, что вся территория сестры Земли покрыта болотистыми лесами, верили в существование жизни.
Венера- входит в топ 8 планет Солнечной системы и по удалённости от Солнца занимает второе место, Венера и Солнце никогда не бывают удалены менее чем на 48 градусов. Расстояние от него занимает — 108 миллионов километров. Расстояние же до Земли колеблется в пределах от 37 до 261 миллионов километров. Период обращения вокруг Солнца, с учётом округления, может приравняться к 225 земным суткам; средняя орбитальная скорость составляет 35 км/с. Размеры Венеры очень похожи с размерами Земли. Радиус планеты составляет 95 % земного, а масса, с учётом округления, 82 % земной.
Яркий космический объект интересовал всё человечество, на протяжении многих исторических эпох. Изучение началось еще с вавилонян, они назвали планету Иштар. Но наиболее важные и первые наблюдения за светилом проводил известный итальянский учёный, астроном- Галилео Галилей, который наблюдал за планетой с помощью простого приспособления- подзорной трубы. Результаты его научной работы позволили взглянуть на планету с новой стороны, только теперь с реальной. С появлением в 1610 году более мощных оптических устройств, таких как телескопы, люди стали отмечать фазы Венеры, которые напоминали лунные фазы. Первые наблюдения позволили выявить некоторую схожесть планеты с Землёй.
Фазы Венеры изменяются в процессе вращения её вокруг Солнца. При полной фазе – планета находится за самим ярким объектом космического пространства. Четвертная фаза свидетельствует о наивысшей элонгации. Рассмотреть фазы Венеры возможно с помощью обычного телескопа. В определённый период изучения планеты, её фазы стали весомым доказательством гелиоцентрической картины мира, т.к. процесс вращения небесного тела происходит непосредственно вокруг Солнца.
Вплоть, до середины двадцатого века учёные-исследователи надеялись на наличие на поверхности планеты Венеры следов жизни, но организованные космические миссии СССР и США доказали обратное.
Атмосфера здесь самая плотная среди планет, это связано с высочайшим содержанием углекислого газа. Поверхность покрыта облаками, состоящими из серной кислоты, которые непрозрачны при свете.
Атмосфера Венеры и по сей день продолжает терять водород и кислород. А в целом планета носит заметные следы вулканической жизни, и содержит некоторое количество серы. По низкому количеству кратеров можно сделать вывод, что она относительно молода, её возраст, приблизительно, равен 500 миллионам лет. На ней отсутствует вода. Литосфера вязкая и неподвижная.
