Жизнь на марсе

Хроники исследований планеты

Хроники исследований планеты начались после того, как в 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли обнаружил на ее поверхности разветвленную сеть из прямых линий, которые он назвал каналами. Некоторое время спустя астроном Трувело обнаружил, что видимые пятна на планете меняют свой цвет в зависимости от времени года. Это навело его на мысль о существовании на Марсе растительности.

Однако первые научные попытки доказать существование жизни на планете потерпели неудачу. Было установлено, что содержание кислорода в марсианской атмосфере крайне мало, она настолько разрежена, что исключает существование воды в жидком виде.

Следующий этап в изучении Марса связан с появлением космических кораблей и автоматических межпланетных станций. Советские исследования включали в себя программы «Марс» и «Фобос», в рамках которых производились запуски аппаратов нескольких поколений, в т. ч. со спускаемыми модулями. Первая мягкая посадка на поверхность Марса и попытка передачи изображения поверхности была осуществлена 2 декабря 1971 г. в ходе миссии станции «Марс-3».

Практически одновременно американцы продвигали свои программы исследования Марса — «Маринер» и «Викинг». В 1971 г. «Маринер-9» стал первым искусственным спутником, который произвел картографирование планеты. Орбитальные станции «Викинг-1» и «Викинг-2» доставили на поверхность спускаемые аппараты. С их помощью были сделаны первые результативные исследования с передачей фотографий и взятием проб грунта.

Следующий спускаемый аппарат НАСА (Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства) Mars Pathfinder работал в 1996-1997 гг. Несколько лет назад существенный прогресс в изучении Красной планеты был достигнут с помощью марсоходов «Спирит» (2004-2010 гг.) и «Оппортьюнити» (2004-2018 гг.) в рамках программы Mars Exploration Rover.

Сейчас на орбитах искусственных спутников находится сразу несколько автоматических межпланетных станций:

• индийская Mangalyaan;
• американские «Марс Одиссей», «Марсианский разведывательный спутник» и MAVEN;
• «Марс Экспресс» и «Трейс Гас Орбитер», принадлежащие Европейскому космическому агентству.

На поверхности планеты работает «Кьюриосити» — марсоход третьего поколения, в перечень задач которого включено обнаружение следов биологической активности.

Мы потомки марсиан?

Некоторые астробиологи уверены, что жизнь на Марсе зародилась намного раньше, чем на Земле. Затем произошла некая глобальная катастрофа и мощный взрыв отправил органические вещества в космос, в том числе – и на нашу планету.

В 2020 году руководитель Планетарного общества Билл Най подготовил доклад в NASA с просьбой увеличить финансирование работ по доставке образцов с красной планеты. Он убеждён, что земляне – потомки марсиан и надеется в корне изменить историю нашей Земли.

Билл Най – не единственный приверженец подобной теории. Изучение геологии нашей планеты доказывает, что сложные органические соединения появились на Земле на 500 миллионов лет позднее, чем на Марсе.

Гравитация на Марсе

Есть ли гравитация на Марсе? Гравитацией называют силу, с которой все тела во Вселенной притягиваются друг к другу. Такое взаимодействие возможно благодаря гравитационному полю, которым обладает абсолютно каждое тело. Сила гравитации выражается с помощью Закона всемирного тяготения, сформулированного И. Ньютоном. Он гласит: сила притяжения тел пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Этот физический закон можно выразить с помощью формулы F=G*m1m2/r2, где:
G –гравитационная постоянная Марса. Равна 6,67*10 -11
M1 – Масса первого тела
М2 – масса второго тела
R – расстояние между ними.
Притяжение Марса и какого-нибудь другого тела также можно определить с помощью этого закона.

Чем Марс похож на Землю и чем от нее отличается

Марс — четвертая от Солнца планета. Свое название получила в честь древнеримского бога войны. Эту планету можно увидеть в небе с поверхности Земли невооруженным глазом, ярче нее только Солнце, Луна и Венера. Если заметите на небе яркую, красноватого цвета немигающую точку — это Марс.

Фото: NASA

Диаметр Марса равен 6 779 км, Земли — 12 742 км, наша планета почти в два раза больше своего соседа. Площадь поверхности Марса — 145 млн км², Земли — 510 млн км², однако почти 71% поверхности земного шара покрыто водой, получается, что общая площадь суши Земли составляет около 150 млн км². На поверхности соседней планеты воды в жидком состоянии нет, значит, размеры суши Марса и суши нашей планеты приблизительно одинаковы.

Статья по теме: Публикуем редкие снимки Марса, сделанные учеными в 1909 году

Масса Марса примерно в 11 раз меньше массы Земли, что значительно влияет на силу тяжести. У поверхности соседней планеты сила тяжести составляет 38% от земной, то есть она в 2,5 раза слабее. Поэтому 100-килограммовый человек, вдруг оказавшийся на Марсе, будет весить там всего 38 килограммов.

Исследования, проведенные на борту МКС, показывают, что если человек длительное время подвергается влиянию силы тяжести в 1-2 раза меньшей, чем на Земле, он начинает страдать от потери костной ткани, мышечной массы, у него могут начаться проблемы со зрением. Иными словами, такие условия могут нанести непоправимый вред здоровью.

Фото: NASA / Марсианская зима

Марс совершает один оборот вокруг своей оси за 24 часа 39 минут 36 секунд, это значит, продолжительность марсианских суток, или, как их называют ученые, солов, практически равна продолжительности земных суток, что хорошо подходит для нашей физиологии.

Что касается одного витка вокруг Солнца, то Марс его делает гораздо дольше, чем Земля — за 687 земных дня, в результате марсианский год длится почти в два раза больше, чем земной.

На нашей планете главная причина смены времен года — наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики, который равен 23,5°. Угол наклона Марса к плоскости орбиты — 25,19°, то есть практически такой же, что и у Земли. Значит, на Марсе, как и на нашей планете, происходит смена времен года. Правда, из-за того, что марсианский год продолжительнее земного, все 4 сезона там длятся гораздо дольше.

Фото: NASA/Wikimedia Commons / Сравнение размеров Земли и Марса

Марс находится от Солнца на среднем расстоянии 230 млн км, Земля же — на 150 млн км. Поэтому на соседней планете довольно прохладно: там более холодное лето, чем на Земле.

Температура на поверхности Марса постоянно колеблется. Летом при благоприятных условиях на экваторе в дневное время она может достигать +35°C, а ночью опускаться до -73°C. Такие резкие перепады обусловлены тем, что атмосфера Марса в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли, а значит, она не способна долго удерживать тепло. Из-за удаленности на поверхность Марса падает всего 43% солнечного света от того общего количества, что доходит до поверхности Земли.

Орбита Марса вокруг Солнца такая же, как и у Земли — эллиптическая. Соседняя планета ближе всего подходит к звезде (проходит перигелий) в разгар зимы в северном полушарии и лета в южном, дальше всего от светила (проходит афелий) находится во время зимы в южном полушарии и, соответственно, лета в северном. Так что климат северного и южного полушарий отличается: летом температура в южных регионах может быть выше, чем в северных, разница достигает +30°C.

Жизнь в марсианских лужах?

Значит ли это, что такой жизнеспособный лишайник всё-таки не сможет существовать на Марсе? Джон Раммл советует не торопиться с выводами. При падении температуры ночью в местах с достаточно высоким давлением вода может сконденсироваться в снег или лёд. С наступлением утра лёд и снег постепенно тают и, в конце концов, испаряются. По словам Раммла этот процесс может идти несколько минут, а может занимать и до нескольких часов.

В 1970 году космический аппарат Викинг-2 наблюдал за конденсацией воды на Марсе в течение двухсот дней подряд, исследуя мельчайшую ледяную пыль на поверхности планеты.

Джон Раммл утверждает, что даже такой короткий промежуток времени гипотетически позволяет неким живым организмам функционировать и даже размножаться.

Засушливый климат является не единственной помехой для жизни на Марсе. По причине отсутствия магнитного поля и очень тонкой атмосферы, уровни радиации на поверхности Марса, скорее всего, окажутся летальны для всего живого. Поэтому жизнь на Марсе, подобную Земным лишайникам, следует искать не на поверхности, а под ней.

Более того, солнечная радиация вредит не только самой жизни, но и её источнику — воде, превращая последнюю в пероксид водорода, который изрядно мешает появлению, развитию и воспроизведению организмов.

«Открытый ландшафт Марса с палящим Солнцем уж точно не является уютным местом для жизни», — говорит Джон Раммл.

Поверхность Марса и немного геологии

На Марсе встречается большое количество химических элементов, которые имеют очень низкие температуры кипения — хлор, фосфор, магний, натрий, калий, сера. Некоторые из этих веществ могут быть полезны, например, для выращивания растений.

Фото: NASA / Минерал гематит на Марсе, известен также под названием красный железняк

В марсианском грунте содержатся примеси соединений кремния, железа, магния, алюминия, кальция и калия, а также значительное количество примесей гидратов оксида железа, которые придают марсианской почве красноватый цвет. Поэтому Марс и называют Красной планетой.

Статья по теме: Как в начале XX века люди планировали начать радиопереговоры с марсианами

Данные аппарата InSight показывают, что кора Марса состоит из двух слоев, и она намного толще земной коры. Толщина варьируется от 24 до 72 км, на Земле же от 5 до 30 км (на континентах).

На Марсе наблюдается любопытный геологический феномен — дихотомия полушарий: южное и северное полушария Красной планеты различаются по ряду физических и топографических особенностей. Так, например, средняя толщина коры северного полушария составляет 32 км, а южного — 58 км. Поверхность северного полушария относительно плоская и гладкая, в то время как поверхность южного полушария изрезана древними кратерами.

Фото: NASA / Слоистые осадочные породы, образующие гору Шарп. Снимок сделал марсоход Curiosity

В 1980 году ученые предложили гипотезу, объясняющую гладкость и ровность северного полушария. Согласно этой гипотезе, в далеком прошлом, когда Красная планета была тектонически активной, на северное полушарие упал объект диаметром ⅔ диаметра нашей Луны. В результате на поверхность выплеснулись потоки лавы и заполнили углубления, постепенно поверхность начала сглаживаться.

Многие специалисты считают, что сегодня Марс не является геологически активным телом, последние излияния лавы здесь происходили 20 млн лет назад, однако приборы аппарата InSigh зарегистрировали более 170 марсотрясений, это позволяет говорить о том, что какие-то подповерхностные сейсмические процессы там все же идут.

Марс в кино

Почти 100 лет назад, в 1924 году, когда еще кино было черно-белым, без звука и снималось на пленку, советский народ смог увидеть первый фантастический космический фильм «Аэлита» (имя королевы планеты Марс) по одноименному роману Алексея Толстого. Фильм получился полнометражным — 113 минут, хотя в те годы это было очень дорого и технически трудно. И в этом произведении не обошлось без красноармейцев и революции. К слову, в тот же год вышел один из первых советских мультфильмов, и он тоже был про космос — «Межпланетная революция». В нем показано, как недовольная буржуазия улетает с планеты Земля на ракетах, чтобы спасти свои деньги. Кроме ракет в фильме показано, как люди связываются друг с другом по «космической связи».

Еще один черно-белый фильм, но уже 1958 года — «Оно! Ужас из космоса» режиссера Эдварда Кана. По сюжету, в 1973 году на Марс отправлена первая экспедиция с людьми на борту, связь с которой по их прибытии на Марс прекращается. Земля отправляет спасательный корабль, который находит лишь одного выжившего. Сейчас 2018-й, но мы так и не ступили на Марс. Даже немного грустно.

В 1959 году вышел советский фильм «Небо зовет» про то, как советская и американская научные экспедиции были отправлены на Марс, но американская потерпела крушение, и ученые СССР меняют маршрут, чтобы спасти зарубежных коллег.

В 1965 году зрители США смогли увидеть кинокартину «Волшебник Марса», в котором американская научная экспедиция потерпела бедствие на Марсе. Им приходится бороться с непогодой и пробираться сквозь пещеры, вулканы и песок к части своей ракеты.

В США за всё время освоения космоса выходило много фантастических фильмов про Марс, и их невозможно все перечислить. Много фильмов было снято и в СССР, потому что казалось, что вот-вот — и мы достигнем этой планеты и вскоре будем туда часто летать. Основные тематики фильмов, которые снимались режиссерами двух стран — это терраформирование Марса, его заселение, попытка экспансии. Также есть кинокартины о марсианах, которые прилетели на Землю.

Современные фильмы про Марс снимаются в основном зарубежными кинокомпаниями. Наверняка многие любят (или хотя бы знают) режиссера Тима Бёртона. Так вот он в 1996 году сделал научно-фантастический фильм «Марс атакует». Это юморное американское кино не без доли черного юмора и с нарисованными пришельцами.

В 2000 году на киноэкранах появилось аж два американских фантастических фильма про Марс. «Красная планета» повествует о шести астронавтах, которые прилетели на Марс, чтобы понять, пригодна ли она для жизни. «Миссия на Марс» — про то, как люди отправились на четвертую планету Солнечной системы, чтобы спасать экспедицию, которая была до них.

В 2005 году вышла экранизация книги Герберта Уэллса «Война миров» с одноименным названием. Стивен Спилберг выступил режиссером этого фильма.

Последний самый известный фильм-фантастика — это вышедший всего три года назад «Марсианин» Ридли Скотта. Он посвящен выживанию человека, оставшегося один на один с Марсом.

Конец «марсианской мечты»

В 20-х годах скептики последовательно и безжалостно уничтожили «марсианскую мечту». Сразу несколько ученых доказали справедливость спектрального анализа 1894 года. В атмосфере Марса нет воды и почти нет кислорода, зато много углекислоты. Сама атмосфера не плотная, а разреженная. Низкое атмосферное давление исключает существование на планете жидкой воды. Климат если и похож на земной, то только на арктический — экстремально сухой и холодный. Но эти сведения не помешали обычным людям до смерти испугаться радиопостановки уже упомянутого романа Уэллса, стилизованной под прямой репортаж, — вера в марсиан в народе была еще жива. Полное развенчание мифа о марсианских каналах произошло только через сотню лет после его появления. Американские межпланетные станции серии «Маринер» и советские корабли серии «Марс» в конце 60-х — начале 70-х отправились к самой спорной планете Солнечной системы. «Маринер-4» определил, что климатические условия Марса не могут поддерживать многоклеточную жизнь. «Маринеры» 6 и 7 проверили химический состав атмосферы и льда, который оказался (как минимум частично) углекислотным. И наконец, корабль «Маринер-9» в 1971—1972 годах передал на Землю снимки, которые однозначно говорили — на Марсе нет стройной системы каналов и жизни. Виденное астрономами конца XIX века было оптической иллюзией — так человеческий мозг воспринял разломы в коре планеты и реальные долины древних рек.

Поверхность Марса

Площадь всей марсианской поверхности примерно равна площади всей земной суши. Марс на небе выглядит красной звездой, отчего и получил название Красной планеты. Да и в телескоп он тоже красный, и даже на орбитальных фотографиях этот цвет преобладает. Это объясняется большим количеством оксида железа, который содержится в породе под названием маггемит. Из-за неё вся планета имеет «ржавый» цвет.

Под поверхностью есть залежи водяного льда – это доказанный факт. А на поверхности есть минералы, которые могли образоваться только в воде, так что Марс не всегда был сухим, по нему текла вода, притом много. Обнаружены русла рек, промытые на десятки километров. Есть свидетельства, что и в настоящее время на Марсе иногда возникают потоки воды, когда тают полярные шапки.

Особенности поверхности – множество кратеров от упавших метеоритов, большие долины и полярные шапки. На Марсе есть много вулканов, в том числе Олимп – крупнейший вулкан в Солнечной системе, высотой 27 км от основания или 25 км от среднего уровня, и диаметром в 600 км.

Если смотреть на Марс в мощный телескоп, можно заметить, что 2/3 его поверхности более светлые – их называют материками. Остальная треть более темная – эти области называют морями. Конечно, эти моря – просто безжизненные пустыни, где нет ни капли воды, но названия прижились.

Кстати, несмотря на частые пылевые бури на Марсе, темные области никогда не исчезают. Раньше считали, что на них есть растительность, которая не заносится или каждый раз возрождается снова. Сейчас считается, что это просто особенности рельефа – много кратеров и холмов, которые становятся препятствием для ветров, и на которых песок не задерживается.

Моря в основном расположены в южном полушарии, а в северном их всего два – Ацидолийское и Большой Сирт. Южное полушарие вообще сильно отличается от северного. Оно более возвышено – на 1-2 км от среднего уровня, и богато кратерами. А вот в северной половине поверхность планеты, наоборот, ниже, и в основном гладкая – здесь расположены обширные равнины. Почему они так отличаются, ученые спорят до сих пор.

По одной из теорий, вся равнинная северная часть, которая занимает 40% поверхности, может быть кратером от удара очень большого тела, размером с Плутон. Тогда это крупнейший кратер в Солнечной системе, размером 8х10 тысяч километров. Кстати, на планете Марсе итак находится самый крупный известный кратер в Солнечной системе – Эллада, размером в 2300 км и глубиной в 9 км.

На поверхности Марса много следов эрозии от протекавших когда-то лавовых и водных потоков. Есть много разломов, следов оползней, затоплений лавой или водой. Есть места с очень сложным, хаотичным рельефом, которые называются хаосами, из них самый большой хаос Авроры длиной более 700 км.

Каньоны на Марсе. Район хаоса Авроры.

Если южное полушарие богато кратерами, то северное – равнинами и вулканами. Эти ровные поверхности, возможно, во многом возникли благодаря морям растекавшейся когда-то лавы.

Одна из вулканических областей – Фарсида, возвышена на 10 км над средним уровнем, и простирается на 2000 км. На ней находятся очень крупные вулканы, а на краю – крупнейший вулкан Олимп.

Вулкан Олимп даже из космоса выглядит очень внушительно.

Фарсида пересекается тектоническими разломами, и крупнейший из них – долина Маринер, длиной в 4000 км, шириной в 600 км, и глубиной до 10 км. На краях происходят самые крупные в Солнечной системе оползни, а долина – самый крупный известный канон.

Долина Маринер — самый большой каньон в Солнечной системе.

Как видите, планета Марс богата на достопримечательности. Здесь много чего интересного – самый большой каньон с самыми большими оползнями, самый большой вулкан, самый большой кратер… Пылевые бури здесь тоже самые большие, но о них дальше.

А может, жизнь на Землю пришла с Марса?

Ученые точно не знают, как зародилась жизнь на Земле. Гипотеза панспермии предполагает, что она могла появиться в какой-то части Вселенной, а потом на нашу планету ее занесли кометы, метеориты, астероиды.

Если бы жизнь зародилась на Марсе, попасть на Землю она могла бы при помощи микроорганизмов, вкрапленных в марсианскую породу. Эта порода могла отколоться от поверхности Марса в результате падения какого-нибудь крупного тела, после чего еще один удар большого объекта выбросил бы породу в космос, затем гравитационное поле Земли притянуло бы этот материал к планете, и со временем он упал бы на поверхность. Какова вероятность такого события? Судите сами.

В 1996 году ученые, изучавшие марсианский метеорит ALH 84001, упавший на Землю, обнаружили в нем окаменевшие микроскопические структуры, очень похожие на земные окаменелые бактерии. Однако прийти к согласию, что в метеорите находятся “гости с Марса”, исследователи не смогли. Мнения разделились. Одни специалисты посчитали, что живые организмы попали на кусок “космического камушка” уже после его падения на нашу планету, поэтому говорить о том, что на Марсе существовала жизнь, нельзя, другие — наоборот, говорили, что ALH 84001 необходимо рассматривать как доказательство внеземной жизни. Кстати, первых было большинство, чуть позже именно их мнение было принято международным научным сообществом.

Фото: NASA / Изображение части марсианского метеорита ALH 84001, полученное при помощи электронного микроскопа. На снимке можно заметить удлиненную структуру, напоминающую бактерию

Тем не менее, открытие ученых все равно принесло пользу науке: оно разожгло общественный интерес к Марсу и привлекло большое количество инвестиций в программы по исследованию Красной планеты, которые оказались довольно успешными и до сих пор приносят результаты.

Предлагаем дружбу: , , Telegram

Следите за новостями в Google Новостях и читайте материалы, не опубликованные на сайте

Метеоритный дождь или война?

Есть ли жизнь на планете Марс? Не секрет, что она имеет свои тайны, раскрыть которые пытаются ученые, обнаружив много неясных вещей. Например, сфинкс, смотрящий в небо, правильной формы непонятные отверстия в скальных породах, найденные 40 пирамид — все это требует разъяснения.

На Марсе есть жизнь или нет? Вышеперечисленные факты доказывают, что она существовала. Можно дать объяснения по поводу исчезнувшей разумной цивилизации марсиан, предполагая, что они погибли в результате катастрофы. На поверхности Марса обнаружено множество небольших в диаметре кратеров, которые идут вглубь планеты, их возраст огромен. Из этого следует вывод, что много лет назад здесь прошел метеоритный дождь, который стер с лица планеты всю жизнь. Марсианам не удалось справиться с этой напастью.

Каковы условия на Марсе?

Там действительно сложно выжить. Одна из гигантских проблем Марса — то, что атмосфера у него выдувается в космос солнечным ветром и истощается таким образом, либо она как бы перелетает на холодные полюса, где оседает и может застыть.

2 млн лет назад все было примерно так же, как сейчас. А вот 2 млрд лет назад, по последним исследованиям, Марс был совершенно другой планетой, которая вполне могла поддерживать жизнь или зародить какую-то свою.

Ранняя Земля и ранний Марс различались не слишком сильно. Но потом что-то пошло не так на Марсе, чего не случилось на Земле. Моделирование того, как мог выглядеть Марс в далеком прошлом, выполнено по большому счету на основе того рельефа Марса, о котором мы сейчас знаем, а также расчетов того, сколько вообще воды было 2–2,5 млрд лет назад в климатической системе Марса. Когда ученые взяли и распределили эту воду по рельефу Марса, получился гигантский океан, большое количество озер и рек.

Главный изъян этой планеты заключался в том, что она в разы меньше Земли. Это действительно изъян, потому что наш основной защитник от той же судьбы, которая постигла Марс, — это магнитное поле вокруг Земли. А магнитное поле создается ядром внутри нашей планеты, которое вращается. Это по факту динамо-машина, которая закрутилась когда-то, в момент создания Земли, и до сих пор крутится просто по инерции. А Марс меньше. У него меньше инерции, у него эта динамо-машина в какой-то момент взяла и остановилась. Эта гипотеза косвенно подтверждается современными измерениями тех магнитных потоков, которые есть сейчас на орбите Марса.

Представим ранний Марс. На нем есть довольно толстая атмосфера, есть облака, парниковый эффект, вода, хорошая температура — в общем, весь тот «суп», в котором могла зародиться жизнь. И, может быть, она там зародилась, и, возможно, она до сих пор там есть, мы этого не знаем. Мы просто предполагаем, что в тех условиях, в которых Марс был 4–3,5 млрд лет назад, вполне могла поддерживаться жизнь.

Вулканизм опять же создает парниковые газы. И все это приводит к тому, что жизнь вполне себе может зарождаться и развиваться в таких условиях. Но что происходит дальше? Дальше, во-первых, у нас останавливается эта динамо-машина, пропадает магнитное поле, и Марс становится подвержен воздействию солнечного ветра. Солнечный ветер — это, по сути, заряженные частицы, электроны, протоны, которые извергает наше Солнце. Он никак не вредит Земле, потому что у Земли есть магнитное поле. А при взаимодействии с Марсом его атмосферу буквально выдувает в открытый космос, и она становится тоньше.Фото: ABACA/Abaca/East News

Когда-то на Марсе была нойская эра, она так называется, потому что было действительно мокро. Прошло 1–2 млрд лет, и наступила постнойская эра: она стала уже совершенно сухой, вода осталась только на полярных ледниках — это аналог нашей вечной мерзлоты в Приполярье.

Остались жалкие остатки атмосферы. По составу она «не очень» в нашем понимании. Кислорода мало, в основном это углекислый газ — на 90%. Из-за того что нет атмосферы, нет парниковых газов, перепад температур — от –200 до +30 °С. Там сухо, потому что вода либо испаряется, либо она в виде льда где-то под поверхностью, откуда ей испариться не получается. И, соответственно, с живыми организмами, бактериями, любыми зачатками жизни там достаточно сложно.