Марс - четвёртая планета от солнца: его масса, поверхность, диаметр, размер, плотность, строение

Состав атмосферы

На Красной планете сложился особый химический состав газообразной оболочки. Самое большое количество занимают в ней: двуокись углерода (95,32 %), азот в чистом виде (2,7 %) и газ аргон (1,6 %). Совсем немного присутствуют в марсианском воздухе такие химические вещества, как кислород (0,13 %), оксид углерода (0,07 %), водные пары (0,03 %) и окись азота (0,001 %).

Состав атмосферы Марса

Содержание метана

Сравнительно новые исследования добавили в химический состав Марса заметное количество газа метана, который добывают на земле для хозяйственных и промышленных нужд. Там его пропорции выглядят, как 30 единиц к миллиарду. Газ периодически появляется в разных местах планеты, где, по всей видимости, имеются его месторождения. Примерный подсчет метановых выбросов составляет около 270 тонн в течение года. Природный газ не может долго сохраняться в разряженной атмосфере и полностью разрушается за полгода. Периодичность и большие объемы вещества говорят о том, что его источники скрыты верхним слоем почвы, но выбрасываются наружу из-за вулканической деятельности. Свет закатного Солнца окрашивает частицы метана в голубые тона.

Содержание углекислого газа в атмосфере

Отсутствие магнитного поля и тектонического движения плит повлияло на постоянное извержение большого количества углекислых соединений из внутренних слоев планеты. Если когда-то ее окружали более легкие газы, то ничто не препятствовало их удалению посредством солнечного ветра. Оксиды углерода активно выделяются также через многочисленные вулканические образования, которые видны на поверхности планеты. Некоторые из них, подобно самой крупной горе в Солнечной системе Олимп, получили названия. Их происхождение связано с непрерывными извержениями, происходящими в течение миллионов лет.

Проблемы при терраформировании Марса

Землянам придется столкнуться с холодной обстановкой, где средний показатель температуры Марса днем – 20°C, а ночью опускается до -70°C. Гравитация достигает лишь 40% земной, что приведет к потере мышечной массы и снижению костной плотности.

Проект «Биосфера-2» – имитация марсианских условий на Земле

Примерно 95% атмосферы представлено диоксидом углерода, а значит не обойтись без кислорода. Отсутствие масштабного магнитного поля лишает защиты от космической радиации. Модели показывают, что первый астронавт задохнется через 68 дней, а остальные умрут от голода, обезвоживания или же сгорят в атмосфере при посадке.

Художественное видение марсианского космонавта

В общем, нам придется решить еще множество проблем, прежде чем отправиться в путь. Но мы вынуждены это сделать, если планируем превратить чужой мир во второй дом. Кто знает? Может от этого зависит выживание всей цивилизации.

Интересные факты о Марсе;
Колонизация Марса;
Марс и Земля;
Есть ли жизнь на Марсе;
Терраформирование Марса
Когда мы отправим людей на Марс?
Сравнение Марса и Земли
Как Земля выглядит с Марса?
Что такое марсианское проклятие?
Когда открыли Марс?

Положение и движение Марса

Орбита Марса;
Сезоны на Марсе
Как далеко Марс от Солнца?
Сближение Марса
Как далеко находится Марс?
Сколько лететь до Марса;
День на Марсе;
Год на Марсе;

Строение Марса

Размеры Марса;
Кольца Марса;
Состав Марса;
Атмосфера Марса;
Воздух на Марсе;
Масса Марса;

Поверхность Марса

Поверхность Марса;
Лед на Марсе
Радиация на Марсе
Вода на Марсе;
Температура на Марсе;
Гравитация на Марсе;
Цвет Марса;
Почему Марс красный;
Насколько холодный Марс;
Вулканы на Марсе;
Вулкан Олимп;
Долина Маринер;
Лицо на Марсе;
Пирамида на Марсе;

Марсианский километраж

По утверждению астрономов, использующих все средства для считывания положения планет и производства вычислений на основании точнейших данных, расстояние до Марса от нашей планеты несколько больше, чем до третьего объекта нашей системы – Венеры.

Однако венерианские температурные условия и избыток серной кислоты в окружающем ее пространстве пока не располагают к полетам.

А вот на Красную планету в достойном снаряжении допустимо даже высадиться для проведения исследований.

Если для людей будут разработаны скафандры, способные создать надежную защиту в марсианских условиях, то выяснение, сколько же километров действительно придется преодолеть, приобретает практическое значение.

Чтобы грамотно провести вычисления и получить точное расстояние от Земли до Марса в привычных для людей единицах, надо учесть специфику траектории движения планеты.

Если теоретически его вычислять по кратчайшему пути, соединив две точки на обеих планетах, протяженность варьирует от 55 млн км во время движения с пересечением перигелия до 100 млн км при пересечении афелия.

Причем для сокращения крайне желательно, чтобы вылет с Земли был совершен во время движения в афелии ее траектории, а приземление на Красной планете – в перигелии его космического пути. Для того чтобы обе планеты заняли выгодное для запуска космолета положение, придется подождать примерно 2 года. По сведениям астрофизиков, удачный момент наступает с периодичностью в 26 месяцев.

Безусловным приоритетом считается наименьший вариант маршрута, который позволяет почти двукратно сократить продолжительность полета при равных скоростях.

Рельеф

Наибольшее разнообразие
ландшафта наблюдается в южном полушарии Марса. У границы полушарий расположен
ряд хаосов – участков беспорядочного сочетания трещин, плато, гряд и
возвышенностей. Самый большой их них – хаос Авроры – достигает более 700 км.
Остальная часть марсианского юга изрыта крупными кратерами.

В северном полушарии наибольший интерес для изучения представляют вулканические районы. Гора Олимп, находящая на краю равнины Фарсида, является крупнейшей на планетах нашей системы. Она занимает площадь более 500 км и достигает высоты 27 км. Здесь же пролегает долина Маринер – каньон, являющийся самым большим в нашей звездной системе.

Физические характеристики Марса

Орбита и вращение планеты

Подобно остальным планетам солнечной системы, Марс вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Но его орбита более вытянута, чем орбита Земли и остальных планет. Наибольшее расстояние от Солнца до Марса — 249 230 000 км, наименьшее — 206 620 000 км. Продолжительность года — 687 земных суток. Продолжительность суток — 24 часа 39 минут и 35 секунды.

Расстояние между Землей и Марсом зависит от позиции этих планет в своих орбитах. Оно может варьироваться от 54 500 000 км до 401 300 000 км. Марс ближе всего к Земле во время противостояния, когда планета находится в направлении, противоположном Солнцу. Противостояния повторяются каждые 26 месяцев в разных точках орбиты Марса и Земли.

Как и у Земли, ось Марса наклонена относительно плоскости орбиты на 25,19° по сравнению с 23, 45° Земли. Это отражается на количестве солнечного света, падающего на некоторые части планеты, что в свою очередь влияет на возникновение времен года, аналогичных временам года на Земле.

Масса и плотность

Масса Марса составляет 6,42*1020 тонн, что в 10 раз меньше массы Земли. Плотность — около 3,933 грамм на кубический сантиметр, что составляет примерно 70 % от плотности Земли.

Гравитационные силы

Вследствие меньшего размера и плотности планеты, сила тяжести на Марсе составляет 38% от силы тяжести Земли. Поэтому, если человек будет стоять на Марсе, то он будет чувствовать себя так, как будто его вес уменьшили на 62%. Или, если он уронит камень, то этот камень будет падать гораздо медленнее, чем такой же камень на Земле.

Сколько длится год на других планетах нашей Солнечной системы.

Для человеческого существования на нашей планете наш организм привык к биоритмам жизненного цикла .

Мы считаем время, в течение которого Земля обращается вокруг своей оси, днями. День, или, как мы заменяем его словом, длится ровно 24 часа на нашей родной планете. Полный оборот планеты вокруг Солнца называется годом. Для Земли это 365,2468 дней.

Возможно, если мы предположим, однажды мы снова ограничим космическое пространство. Мы добьемся прогресса в астрономии и колонизируем другие планеты и, возможно, другие галактики.

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы.

На Меркурии время одного оборота вокруг своей оси, то есть одни сутки, длится 178 земных суток. А время полного обращения вокруг Солнца, то есть один год, составляет около 88 земных суток. Там он проходит год за день. И в одночасье — еще год .

Венера — вторая по удалённости от Солнца планета Солнечной системы.

На Венере они длятся 244 земных дня. А венерианский год длится всего 224,7 земных дня. День на Венере длится больше года!

Нептун — восьмая и самая дальняя от Земли планета Солнечной ситемы.

Нептун совершает полный оборот вокруг Солнца за 164,79 года.

Вероятно, человечеству потребуется много времени, чтобы обуздать космос, возможно, другие цивилизации в нашей огромной Вселенной помогут нам в развитии астрономии.

Интересные факты о Марсе для детей

Размер красной планеты весьма мал

Размер

Можно подумать, что он является близнецом Земли, но его диаметр всего лишь около половины диаметра Земли, — 6800 км в поперечнике.

Масса

Общая масса составляет около 10% массы Земли. Сила тяжести на поверхности — 37%, от Земной.

Объём и плотность Марса

Объем и плотность

Научные факты про Марс говорят, что средняя его плотность равна 3,94 грамма на кубический сантиметр (г/см3). Для сравнения, плотность Земли составляет 5,52 г/см3. Одна из причин низкой плотности, по сравнению с Землей, в том, что он имеет только 10% от массы Земли.

Строение планеты

Внутренняя структура

Марс по строению похож на Землю, он также имеет ядро, которое в основном состоит из железа и серы, мантии, состоящей из силикатов и коры, сделанной из базальта с примесями оксида железа, которая дает планете характерный красноватый оттенок.

Его ядро, как и Земное, состоит из основного компонента — железа. На этом сходство заканчивается. Ядро Земли расплавлено и находится в постоянном движении. Внутреннее ядро вращается в противоположном направлении, в отличие от внешнего. Это взаимодействие создает магнитное поле, которое защищает нашу поверхность от солнечной радиации.

Марсианское ядро

Является твердым и не вращается. Считается, что оно имеет размер около 2960 км в диаметре. Планета не имеет магнитного поля из-за чего постоянно подвергается солнечному излучению.

Мантия

Мантия покрывает ядро. У планеты нет движения тектонических плит, поэтому поверхность не меняется и углерод не удаляется из атмосферы. Мантия считается довольно мягкой.

Земная кора образовалась в результате вулканической деятельности миллиарды лет назад. Ее размер колеблется между 50 и 125 км. Большая часть поверхности Марса покрыта порошком из оксида железа. Учитывая легкость пыли и высокую скорость ветра на Марсе, его поверхность постоянно подвергается изменению в относительно короткие сроки.

Орбита

Расстояние до Солнца

Орбита Марса по эксцентричности занимает второе место в Солнечной системе. Только орбита Меркурия имеет больший эксцентриситет. В перигелии он находится на расстоянии 206,6 млн. км от Солнца, а в афелии 249,2 млн. км. Среднее расстояние от него до Солнца (так называемая большая полуось) равна 228 млн. км. На один оборот у Марса уходит 687 земных дней. Расстояние до Солнца изменяется в зависимости от гравитационного влияния других планет, а эксцентриситет может измениться с течением времени. Совсем недавно, примерно 1,350 млн. лет назад он имел почти круговую орбиту.

Ось вращения и сезоны Марса

Продолжительность года и сезоны

Марс, как и все планеты Солнечной системы, имеет наклон оси, составляющий около 25,19 градусов. Этот наклон, похож на Земной, так что у него есть сезоны. Марсианские сезоны дольше Земных, потому что год на нем почти вдвое длиннее земного года. Резко меняющееся расстояние между Марсом в афелии и перигелии означает, что его сезоны не сбалансированы.

Движение по орбите

Легче всего наблюдать Марс, когда он находится в оппозиции — ближайшей к нам точке своей орбиты. Расстояние, во время сближения, колеблется от 54 до 103 млн. км в связи с их положением планет на своих орбитах. Последняя оппозиция была 3 марта 2012.

Атмосфера на Марсе

Атмосфера

Воздух на Марсе смертелен для человека. Размер его атмосферы всего лишь 1% от Земной. Он состоит из 95% двуокиси углерода, 3% азота, 1,6% аргона, и следовых количеств кислорода, водяного пара и других газов.

Температура

Марс это мир экстремальных погодных условий. В целом, там очень холодно, средняя температура поверхности около -47 °C. В течение лета, близ экватора, температура может достигать 20 °C в течение дня, но падать до -90 °С ночью. Это 110 ° градусов разницы температур создают ветра, которые достигают скорости торнадо. После того как начинаются эти ветры, в воздух поднимается пыль из оксида железа, которая охватывает всю планету.

Ваш вес

Вес

Сила притяжения на Марсе составляет всего 38% от Земного эталона, поэтому если на Земле вы весите 100 кг, то на Марсе весы покажут 38 кг!

Коротко про Марс

Как видите, планета Марс для детей, представляет собой целую сокровищницу загадок и интересных открытий!

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.

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.

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.

Статья по теме:

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.

Физические характеристики Марса

Температура на поверхности зависит от сезона и составляет от +35 до -150°C;
Радиус Марса — по сравнению с земным меньше. Он всего 3.3 тыс. км. Это 53% сравнивая с нашей планетой;
Размер Марса — 6.7 тыс. км, а его масса 6,4171⋅1023 килограмма;
Площадь планеты 144,3 млн. километров квадратных;
Плотность — 3.9 кг на метр кубический;
Расстояние, в земных величинах, от Марса до солнца составляет 227,9 млн км.

Орбита и вращение Марса

Четвертая планета солнечной системы по расположению от Звезды. Имеет орбиту в виде вытянутого эллипса. Считается, что на нее повлияла гравитация соседних планет: нашей Земли и газового гиганта Юпитера. От Марса его отделяет астероидный пояс. По гипотезе, Юпитеру не хватило немного массы для сжатия и формирования новой звезды — коричневого карлика. Если бы это произошло — Солнечная система имела бы 2 светила.
По орбите Марс движется со скоростью 24.1 км/с. А полный цикл оборота проходит за 687 дней (по земным меркам).
Вокруг оси он вращается в обычном направлении — против часовой стрелки.
Перигелия орбиты по отношению к светилу составляет 206,7, а афелии — 249,2 млн км.
Как и на Земле на ней существуют смена сезонов — переход от лета к зиме.
Ось вращения Марса меньше земной на 806 км/с, однако сутки почти равны. Отличаются всего на 37 минут и 27 секунд в большую сторону.

Афелий	2,49232⋅10*8 км 1,666 а.e.
Перигелий	2,06655⋅10*8 км 1,381 а.e.
Большая полуось	2,2794382⋅10*8 км 1,523662 а.e. 1,524 земной
Сидерический период обращения	686,98 земных суток 1,8808476 земного года
Синодический период обращения	779,94 земных суток
Эксцентриситет орбиты	0,0933941
Орбитальная скорость	24,13 км/с (средн.) 24,077 км/с
Наклонение	1,85061° (относительно плоскости эклиптики) 5,65° (относительно солнечного экватора)
Спутники	2 (Фобос, Деймос)

День и ночь

Сутки на «красной» планете длиннее земных. Их называют — солом. Их продолжительность 24 часа и 37 минут.
Год на планете составляет 668,6 солов.

Есть ли жизнь на Марсе?

Этот вопрос волновал многие поколения землян. Ведь Марс содержит все необходимые составляющие для зарождения жизни – химические элементы (углерод, водород, кислород, азот), источник энергии и воду.

К тому же, еще в 1996 году ученые нашли доказательства жизни на Марсе на уровне микроорганизмов, включающих в себя разные сложные органические молекулы, зерна минерала магнетита и микроскопические соединения, напоминающие окаменелые микробы. Конечно, мнения ученых в этом вопросе расходятся, однако до сих пор не было найдено доказательств полного отсутствия жизни на Марсе.

Итак, теперь мы знаем, сколько весит Марс, его сравнительные характеристики с остальными небесными «жителями» Солнечной системы, а также другие занимательные факты.

Чему равен один год на Марсе

Продолжительность года на Марсе можно рассматривать с двух точек зрения. В условных единицах год на Марсе длится 687 земных дней. Но разница в продолжительности дня между нашими небесными телами составляет около 40 минут, а марсианские сутки длиннее земных. Ученые точно рассчитали марсианский день и получили значение 24 часа 39 минут 35 секунд. Однажды на Марсе он взял имя Сол.

логично, что продолжительность годового цикла стала исчисляться с новой единицы и составила 669,56 сол.
А в часах, минутах установлено, сколько длится звездный год на Марсе:

16 487 часов
989 197 минут
59 351 807 секунд

невозможно указать продолжительность от равноденствия до солнцестояния, то есть солнечный интервал, с такой же точностью. При изучении движения солнца можно выбрать несколько ориентиров. Из-за вариаций угловой скорости звезды результат каждый раз будет разным. Традиционно началом года считается день весеннего равноденствия.

Было предложено несколько вариантов систематизации марсианского времени. По-разному он был разбит на дни, часы и месяцы. Также учитывались прыжковые дополнения. Но на практике ни один из искусственных календарей не используется. Расчет ведется только в G, как наиболее удобных и понятных единицах. Для расчета последних марсианских лет отправная точка еще не принята. Поэтому год остается довольно астрономическим понятием.

Знание того, как долго длится марсианский годовой цикл, очень важно для исследования планет. Подготовка к отправке пилотируемых космических кораблей невозможна без точных расчетов, основанных на астрономических наблюдениях

Есть ли на Марсе времена года?

Вопрос, наблюдается ли смена времен года на Марсе, уже давно закрыт. Экватор планеты расположен относительно плоскости его орбите под наклоном, его угол равен 25,19°. Именно из-за такого отклонения и происходит смена времен года на Марсе. Все дело в том, что при движении Марса вокруг Солнца направление оси не изменяется. Поэтому Марс, двигаясь по орбите, поворачивает один раз в 24 месяца к солнцу северное, а через 12 месяцев южное полушарие в среднем на 5 месяцев. В этот период полушарие планеты получает больше солнечного света, а значит и прогревается больше, образуя более теплый климат. По этой причине прослеживаются сезонные изменения, а на полушариях наблюдаются противоположные времена года.

Жизнь на Марсе

Научные гипотезы о жизни на Марсе существуют давно. В атмосфере был найден метан благодаря наблюдениям аппарата «Марс Экспресс». Марсоход «Curiosity» обнаружил всплеск метана в атмосфере планеты и зафиксировал органические молекулы из скалы Камберленд. Условия Марса таковы, что подобный газ быстро разлагается, что свидетельствует о наличии постоянного источника. Их может быть несколько – геологическая активность или жизнедеятельность бактерий. Первый случай маловероятен из-за отсутствия действующих вулканов, а вот второй более интересен. Анализ некоторых метеоритов марсианского происхождения показал образования, похожие на простейшие бактерии. Один из этих метеоритов (ALH 84001) нашли в Антарктиде в 1984 году.

В декабре 2012 года марсоход «Curiosity» передал данные о наличии органических веществ и перхлоратов. Также были выявлены водяные пары. Интересный факт заключается в том, что марсоход опустился на дно высохшего озера.

Рельеф

Наибольшее разнообразие ландшафта наблюдается в южном полушарии Марса. У границы полушарий расположен ряд хаосов – участков беспорядочного сочетания трещин, плато, гряд и возвышенностей. Самый большой их них – хаос Авроры – достигает более 700 км. Остальная часть марсианского юга изрыта крупными кратерами.

Post Scriptum

Отметим некоторые моменты, которые в статье подробно не расписывали, но они важны. У Марса нет стабильного магнитного поля, а атмосфера очень разреженная. Это значит, что марсианская поверхность не защищена от вредоносного излучения.

Атмосфера Марса очень тонкая, основные ее компоненты:

95,97% углекислый газ;

1,93% аргон;

1,89% азот;

0,146% кислород;

менее 0,1% — это оксид углерода, оксид азота, оксид водорода, ксенон и другие газы.

Как видите, газовая оболочка Марса для той формы жизни, что нам известна, не пригодна.

На сентябрь 2021 года на марсианской орбите находится 8 космических зондов:

Mars Odyssey;
Mars Express;
Mars Reconnaissance Orbiter;
MAVEN;
Mars Orbiter Mission;
ExoMars Trace Gas Orbiter;
Hope;
Tianwen-1.

На поверхности находится 6 роботов:

Curiosity;
Perseverance;
посадочный аппарат InSight;
вертолет Ingenuity;
посадочный модуль Tianwen-1;
марсоход Zhurong.

Полярные шапки Марса

Если наблюдать за Марсом регулярно, можно заметить, как меняются его полярные шапки. Они то становятся больше, то практически исчезают. Там тоже есть времена года, и когда в каком-то полушарии лето, шапка там тает. Северная полярная шапка имеет постоянную часть размером в 1000 км, которая сохраняется всегда. Толщина их может достигать от 1 м до 3.7 км, в основном же всего несколько метров.

Полярные шапки состоят из водяного льда и углекислого газа, который и испаряется. На Южной полярной шапке были обнаружены гейзеры, бьющие на большую высоту. Они возникают при таянии и освобождении углекислого льда.

Северная полярная шапка Марса. Спиральная структура.

Когда полярная шапка начинает таять, детали на поверхности планеты становятся темнее. Раньше думали, что это вода растекается и растительность начинает бурный рост. На самом деле там нет никакой растительности, как и разливающихся рек. Запасы водяного льда в полярных шапках не тают, они лежат там миллионы лет, и их изучение позволит понять, каким был климат на Марсе в прошлом.

Кстати, в течение года давление марсианской атмосферы меняется, так как полярная шапка состоит преимущественно из замерзшего углекислого газа. Когда шапка тает, газ улетучивается в атмосферу, повышая её давление. Когда температура сильно падает, и шапка начинает формироваться, большая доля углекислого газа из атмосферы оседает в ней. В полярной шапке может содержаться до 40% всего атмосферного углекислого газа.