Температура на марсе: среднесуточные показатели и причины холодного климата

Как можно получить кислород на Марсе

Мечты о колонизации Красной планеты давно волнуют человечество. Создано множество научных и художественных трактатов, фильмов. Но только реальные полеты марсоходов и проведенные исследования атмосферы и поверхности Марса, дали предварительные ответы на волнующие вопросы. Основной из продолжительного списка – чем дышать.

Основываясь на результаты космических экспериментов, ученые выдвинули не только теоретические предположения, но и наработали научно-практическую базу.

Бактерии для создания кислорода

Какой биологический организм выживет в сложных . Что может помочь древней планете?

Оказывается, на Земле существуют не менее древние природные механизмы. И существует гипотеза, что именно они способствовали появлению не только кислорода, но и дальнейшей жизни. Речь идет о синезеленых водорослях – цианобактериях. Под воздействием солнечного света они производят кислород, как продукт жизнедеятельности. Форма существования водорослей – живые колонии.

В Берне были проведены эксперименты в рамках проекта Atmos. Биологическая масса помещалась внутрь камер, в которых были воссозданы приближенные к марсианским условия, включая химический состав почвы.

При значениях в одну десятую давления Земли, синезеленые бактерии успешно существовали и производили кислород. Для этого необходимы: углекислый газ, азот и вода. Все составляющие присутствуют на Красной планете, а значит, изыскания имеют практическую направленность.

Но безобидные на вид микроорганизмы могут нанести вред здоровью человека. При попадании на кожу возможны раздражение и зуд. Нахождение внутри желудочно-кишечного тракта вызывает серьезные отравления, нарушение функционирования печени, повышение температуры тела.

Британскими учеными также проводятся эксперименты по воссозданию кислорода. За основу взята почва Марса. Изучено, что в грунте присутствует 1% вещества перхлорат — сильно окисленная форма хлора. Соль, которая встречается и на Земле крайне токсична для человека. В рамках исследований были выращены бактерии, которые с солевым составом помещались в биореактор. В результате реакции, удалось получить молекулы кислорода, хлорида и побочные строительные белки.

Эксперимент moxie

По программе исследований НАСА с марта 2020 г. проводится эксперимент по возможности извлечения кислорода из газовых смесей атмосферы Марса. Проект получил название MOXIE. Он представлен роботом размером с тостер, начиненный различными программами.

Через два месяца пребывания на Марсе и подготовительных мероприятий, впервые было получено 5,4 г внеземного кислорода. Незначительный объем смог бы обеспечить дыханием одного человека в течение 10 минут в условиях МКС. Производительность экспериментальной установки: 6 г/ч.

Забор марсианского воздуха проводится насосом. Затем он поступает в специальную камеру. Электрохимический процесс разделяет молекулы кислорода и углекислого газа. Отработанные продукты реакций вновь наполняют марсианскую атмосферу.

Для успешного результата необходима температура +800°С. Важные детали конструкции выполнены из термостойких сплавов, а сам робот Perseverance покрыт золотым напылением. Также необходима защита от солнечного излучения.

Плазменная технология для производства кислорода

В Лиссабонском университете предложили использовать углекислый газ в качестве сырьевого ресурса, практически единственного на Марсе.

Найден метод, разделяющий формулу CO₂ на отдельные элементы – использование низкотемпературных плазменных технологий.

Если пропустить ток через углекислый газ, то его разделение в марсианских условиях произойдет легче, чем на Земле. Для производства кислорода по предложенному методу, необходима низкая температура окружающей среды: -63°С.

Подобная плазменная установка на Марсе исключит дополнительные элементы – дорогостоящее вакуумное оборудование, мощные насосы. Теоретические расчеты показывают, что для производства 8-16 кг кислорода за марсианские сутки (24 ч 37 мин 23 сек) потребуется от 150 до 200 Вт.

Кроме того, побочный продукт разложения, монооксид углерода, может применяться в качестве ракетного топлива. Это придаст автономность космическим полетам.

Человек настойчиво и последовательно готовится к пилотируемым полетам на Марс. Благодаря научным исследованиям, мечты работать и жить на Красной Планете приближаются и обретают реальные формы.

Диагностика и лечение МАРС

Поводом к детальному обследованию в кардиологии на предмет наличия малой аномалии сердца чаще всего является выслушиваемый систолический шум. Педиатр либо кардиолог, обнаружив его у малыша, определяют дальнейшие необходимые процедуры.

Установление диагноза МАРС основывается на:

• Данных аускультации (шум, щелчок, нарушение сердечного ритма);
• Оценке жалоб (большей частью – вегетативная симптоматика, низкая устойчивость к нагрузкам, быстрая утомляемость);
• Анализе внешних признаков дисплазии соединительной ткани и состояния других органов (астенический тип телосложения, сколиоз, плоскостопие, дисфункция пищеварительного тракта, проблемы со зрением и др.);
• Данных инструментальных методик исследования – ЭКГ, УЗИ сердца.

У ряда пациентов с МАРС возникает необходимость в оценке состояния остальных органов, особенно, при распространенных врожденных или генетически обусловленных формах дисплазии соединительной ткани.

Главным подтверждающим наличие аномалий тестом считается ультразвуковое исследование (Эхо-КГ), которое дает наибольший объем информации об анатомических особенностях органа. Наиболее эффективен этот метод при пролапсе, когда трехмерная эхокардиография позволяет установить степень провисания створок клапанов, наличие и выраженность регургитации, дегенеративные изменения элементов клапана. Аномально расположенные хорды диагностировать сложнее, а для их выявления используют двухмерную Эхо-КГ.

При наличии аритмий обязательно проводят ЭКГ

Немаловажное значение имеют тесты с дозированной физической нагрузкой, позволяющие оценить резервные возможности миокарда и сосудов. Обнаружить дополнительные пути проведения электрических импульсов помогает чреспищеводная электрокардиостимуляция

При относительной безобидности малых аномалий сердца, они все же способны приводить к серьезным изменениям кровообращения и разного рода осложнениям. В частности, есть риск развития внезапной сердечной смерти (при некоторых видах патологии проводимости), бактериального эндокардита, поражающего створки клапанов, митральной недостаточности, разрыва дополнительных или аномально расположенных хорд. Эти обстоятельства вынуждают врачей в части случаев МАРС прибегать к активной лечебной тактике.

Немедикаментозные подходы при МАРС включают:

1. Соблюдение режима труда и отдыха, соответствующего возрасту ребенка, ограничение чрезмерных физических нагрузок;
2. Нормализацию питания;
3. Массаж, занятия лечебной физкультурой;
4. Психотерапию по показаниям.

Медикаментозная терапия направлена на коррекцию ритма сердца и метаболических процессов в нем. Так, патогенетическим считается применение лекарств, в состав которых входит магний (магнерот, магне В6), способствующий нормализации обмена веществ и выработке коллагена соединительной ткани. Улучшить метаболизм в сердечной мышце помогают такие препараты, как L-карнитин, никотинамид, витамины группы В. При аритмиях показаны антиаритмические средства, которые подбирает кардиолог.

Изучение малых аномалий сердца продолжается, специалисты разного профиля ищут оптимальные методы профилактики осложнений и имеющихся нарушений. При правильном подходе, регулярном наблюдении и соблюдении всех рекомендаций врача диагноз МАРС у абсолютного большинства пациентов не представляет опасности.

2013-2022 sosudinfo.ru

Вывести все публикации с меткой:

Пороки сердца

Перейти в раздел:

Заболевания сердца и аорты, аритмология, функц. диагностика, фармакология и кардиохирургия

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

Есть ли жизнь на Марсе?

Однозначного ответа на этот вопрос нету до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.

За:

• Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.
• Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.
• Наличие водяного пара в грунтовом слое.

Против:

• Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.
• Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».
• Вода на Марсе является слишком солёной и щёлочной и непригодна для жизни.
• Интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Таким образом, учёные не могут дать точного ответа, так как количество необходимых данных слишком невелико.

Полярные сияния на Марсе

Один из самых ярких примеров этого явления зафиксирован 14 августа 2004 года. Его наблюдал прибор SPICAM, установленный на космическом аппарате Mars Express. Полярное сияние находилось в небе над регионом Марса Земля Киммерия. И, по расчетам ученых, имело протяженность около 30 километров при высоте 8 километров.

Космический аппарат MAVEN также наблюдал полярные сияния. Это произошло 17 марта 2015 года. Явление наблюдали в самых северных широтах планеты. Из-за малого количества кислорода и азота в атмосфере Марса они были намного слабее по яркости, чем на Земле. К тому же магнитные поля на Марсе весьма и весьма слабые.

Полярные сияния на Красной планете являются результатом взаимодействия магнитных полей с солнечным излучением. Точно так же, как это происходит и на Земле.

Что случилось с атмосферой Марса в прошлом?

Изучая многие изменения на своей планете и других космических телах, земные ученые пытаются моделировать ситуации, при которых атмосфера соседнего Марса могла претерпеть катастрофические потери.

Древняя атмосфера Марса

Общие выводы говорят о том, что превращение более плотной когда-то марсианской атмосферы в разряженную произошло из-за воздействия солнечной радиации. Новые исследования добавляют, что этому способствовало беспрепятственное растворение более 65 % газа аргона из воздуха Красной планеты в космическом пространстве. Многие свидетельства на поверхности подтверждают, что древний Марс был больше похож на Землю, в ее сегодняшнем виде.

Причины истощения атмосферы

Планеты могут частично лишиться своей воздушной оболочки по многим причинам. Среди них – слишком сильный импульс родительской звезды, нарушение обычного хода химических реакций, блокировка газов в каменных породах, которое сопровождается вулканическим взрывом и нарушением глобального климата. Одна или несколько из них превратили Марс в безжизненную пустыню.

Температура на Марсе

Красная планета — негостеприимный мир. Значительная удаленность от Солнца заметно сказывается на климатических условиях этого космического тела. Температура на Марсе по Цельсию варьирует в среднем от -155º до +20º. Здесь значительно холоднее, чем на Земле, поскольку в полтора раза дальше располагающееся Солнце согревает поверхность наполовину слабее. Эти не самые благоприятные условия усугубляются разреженной атмосферой, хорошо пропускающей радиацию, как известно, губительную для всего живого.

Подобные факты снижают до минимума шансы обнаружить на Марсе следы существующих или некогда вымерших организмов. Однако точка в этом вопросе пока не поставлена.

Небольшая концентрация, но большой эффект

Удивительно осознавать, как мало должна измениться концентрация углекислого газа (CO2) и других парниковых газов, чтобы вызвать столь ощутимый сдвиг в нашем климате. С 1950-х годов мы повысили уровень CO2 в атмосфере лишь на долю процента, но это уже вызывает некоторые серьезные — и исключительно негативные — изменения в нашем климате.

Связано это с тем, что на CO2 приходится лишь крошечная часть от объема атмосферы Земли. Это содержание измеряется в частях на миллион (ppm), что означает, что на каждую молекулу углекислого газа приходится миллион других. В мае 2022 года концентрация CO2 в земной атмосфере составляет 420,82 ppm или примерно 0,042%, поэтому увеличение даже на долю процента способно привести к разрушительным последствиям.

Этот график, основанный на анализе образцов пузырьков воздуха из ледяных кернов и прямых измерениях, показывает рост содержания углекислого газа в атмосфере после промышленной революции / NASA, CC BY-ND

Мы можем сказать, какими были атмосфера и климат Земли в далеком прошлом, анализируя пузырьки древнего воздуха, «запертые» во льду. Например, во время ледниковых периодов концентрация углекислого газа составляла около 200 ppm или 0,02%. В более теплые межледниковые периоды этот показатель колебался в районе 280 ppm (0,028%), но с 1950-х годов показатель начал стремительно расти. В 2013 году уровень CO2 в атмосфере Земли впервые в истории превысил 400 ppm (0,04%).

Это повышение представляет собой почти удвоение концентрации CO2, и ясно, что в «рецепте температуры», который приведен в начале статьи, изменения такого масштаба приводят к печальным последствиям.

Причина устойчивости Солнечной системы

Итак, согласно модели Большого Взрыва, пространство Вселенной расширяется
на всех масштабах. Это расширение описывается законом Хаббла v=HR. Пространство
поглощается массивными объектами, согласно упрощенной модели
Вечно Молодая Вселенная, предложенной здесь,
или предметы расширяются на координатной сетке, как в модели «Жук на
ниточке».

Так вот, первый процесс глобального расширения координатной сетки
дает отрицательное ускорение планетам, а второй процесс дает локальное
поглощение координатной сетки и положительное ускорение, описанное выше.

Поскольку метрика пространство искривлена у Солнца, координатная
сетка, деформирована, то мы можем указать лишь приближенный результат,
поскольку о сокращении или удлинении радиальных и тангенциальных масштабов
можно говорить лишь с большой долей приближения, тем не менее, полученный
результат оказывается показательным.

Положительное ускорение вынуждает двигаться по воронке пространства-времени,
описывая некоторую расходящуюся спираль, шаг которой дается ускоряющей
силой, а отрицательное ускорение, описываемое законом Хаббла, дает сходящуюся
спираль на воронке пространства-времени, образованной массивным объектом.
Предположим, что эти два процесса компенсируют друг друга, и мы не наблюдаем
ни расширения координатной сетки воронки, ни её втягивания в массивные
объёкты.

Пускай планета массы m вращается по окружности
радиуса r со скоростью v, а Солнце массой М вращается по окружности
R со скоростью V вокруг общего центра масс C.

Силы, ускоряющие Землю и Солнце соответственно
равны:

F_Sun = Fv/c; F_Earth
= FV/c.

Мощность, расходуемая на ускорение, равна произведению
силы на скорость:

P_Sun = FvV/c; P_Earth
= FVv/c.

Подставим в эти формулы выражения для силы и скорости Земли и Солнца,
которые соответственно равны:

v =sqr(rF/m); V=sqr(RF/M); F=GMm/(r+R)2;

и получим для мощности выражение:

P = GMm/(r+R)2 * sqr(rF/m) * sqr(RF/M)
/ c.

P = G2M3/2m3/2/(r+R)4
* sqr(rR)/c.

Рассмотрим два частных случая: когда массы объектов равны, и когда
масса одного значительно больше второго:

1. m=M; r=R,

P=G2M3/(2R)4*R/c=G2M3/(16R3c).

2. Масса планеты m значительно меньше массы звезды M, следовательно,
её радиус обращения r значительно больше радиуса обращения звезды R,
и приближенно равен расстоянию между планетой и звездой, R = r(m/M);
r~R+r.

P = G2M3/2m3/2/(r+R)4
* sqr(rR)/c = G2M3/2m3/2/r4
* sqr(r2m/M)/c = G2Mm2/r3/c.

Итак, каждая планета Солнечной системы потребляет мощность:

P_Laplas =
G2Mm2/(r3c).

Подойдем теперь к этому вопросу с другой стороны.

Пространство Вселенной расширяется повсеместно по закону
n = Hr. При этом должна возрастать потенциальная
энергия системы каждой пары взаимодействующих тел на величину:

dE = GMm/r — GMm/(r+dr).

В этом случае спутник должен «улетать по спирали». Поскольку этого
не наблюдается, будем считать, что воронка пространства времени мобильна,
втягивается в массивный объект, а воображаемый след на воронке как раз
и будет этой спиралью. Разделив dE на dt получим мощность, потребляемую
объектом массы m.

P_Hubble =
dE/dt = GMmdr/r2/dt = GMmdr/r2/dt = GMmn/r2
= GMmHr/r2 = GMmH/r.

Подставив в последнее выражение значение для мощности, мы получим
значение постоянной Хаббла:

P_Hubble =
P_Laplas,

GMmH/r = G2Mm2/(r3c).

H = Gm/(r2c).

Зная постоянную Хаббла и массу планеты, попытаемся найти радиус,
где данная планета находится в состоянии устойчивого равновесия.

r = sqr(Gm/(Hc))

Ниже приведена Таблица наблюдаемых расстояний до Солнца, и отношений
вычисленных к наблюдаемым. Данные по расстояниям и массам планет взяты
из сайта:
.
Другая полезная информация о планетах и их спутниках размещена на сайтах:

Из чего состоит Марс?

Как и три другие планеты земной группы (Меркурий, Венера и Земля), Марс представляет собой каменистое небесное тело. Давайте рассмотрим подробнее физические особенности этой планеты.

Возраст Марса

Марс сформировался 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. Марс и другие “каменные” планеты сформировались во внутренней части этого диска, а газовые планеты-гиганты – во внешней.

Структура Марса

У Марса есть ядро, мантия и кора. Ядро Красной планеты состоит из железа, никеля и серы. Оно окружено силикатной мантией и корой, состоящей из железа, магния, алюминия, кальция и калия.

Поверхность Марса

Поверхность Марса в основном состоит из базальта. Преобладание оксида железа в марсианской почве придает ей характерный красный цвет.

Как и на Земле, на Красной планете есть долины, пустыни, горы и полярные шапки. На Марсе даже обнаружены дельты древних рек, наличие которых говорит о том, что когда-то на этой планете была вода.

Атмосфера Марса

Атмосфера Марса намного тоньше земной. Она на 95% состоит из углекислого газа, в то время как атмосфера нашей планеты богата азотом и кислородом. Таким образом, свободно дышать на Марсе земляне не смогут.

Однако в апреле 2021 года марсоходу “Персеверанс” удалось получить небольшое количество кислорода из марсианской атмосферы. В будущем эта технология, вероятно, позволит производить кислород для марсианских колонистов.

Интересные факты о планете Марс

Гора Олимп на Марсе

Что ещё будет любопытно узнать:

1. Галилео Галилей был первым человеком, рассмотревшим Марс в телескоп. Он также дал описание, как выглядит планета в своем рассказе.
2. Есть сведения, что ранее эта планета имела атмосферу, на ней была жидкая вода и, возможно, некая жизнедеятельность.
3. Сейчас вода на Марсе найдена в твердом состоянии, но в 2018 НАСА заявили, что обнаружили жидкое озеро вблизи с южным полюсом.
4. Самая высокая гора в Солнечной системе марсианская гора Олимп, достигающая 75 километров в высоту.
5. Скорость ветра во время бурь достигает 200 километров в час.

https://youtube.com/watch?v=TBxE8FkDb-0

Марс

Спутники планеты Марс

Марс имеет 2 естественных спутника вращающихся вокруг планеты. Это Фобос и Деймос. Интересно, что на греческом языке их названия переводятся, как «страх» и «ужас». И это не удивительно, ведь внешне оба спутника, действительно, внушают страх и ужас. Их формы настолько неправильны, что скорее похожи на астероиды, при этом диаметры совсем небольшие — Фобос 27 км, Деймос 15 км. Состоят спутники из каменистых пород, поверхность в множестве небольших кратеров, только у Фобоса есть огромный кратер диаметром в 10 км, почти в 1/3 от размера самого спутника. Видимо в далеком прошлом некий астероид едва не уничтожил его. Спутники красной планеты настолько напоминают по форме и строению астероиды, что по одной из версий Марс сам когда-то захватил, подчинив себе и превратив в вечных своих слуг.

Спутники Марса

В поисках жизни

(Первое освоение Марса глазами художника)

На важнейший вопросов волнующий ученых – есть ли жизнь на марсе однозначный ответ так и не получен. Однако есть факты, свидетельствующие о том, что жизнь на планете могла быть в прошлом. Ученные постоянно получают косвенные свидетельства наличия жизни на марсе в прошлом, по крайней мере, на уровне микроорганизмов.

Кроме этого по наблюдения с земли и по данным с космического аппарата «Марс экспресс» на марсе был обнаружен метан. В условиях марса этот газ быстро разрушается. Это значит, что на планете существует постоянный источник этого газа. Одним из таких источников может быть жизнедеятельность живых организмов.

(Так бы выглядел Марс на поверхности, если бы на нем были бы вода и атмосфера в представлении художника Kees Veenenbos)

Исследования марса в телескоп начались сразу же после изобретения этого прибора. Первый рисунок марса в телескоп был сделан астрономом Франческа Фатано в 1659 году. В 1888 году Джованни Скиапарелли составил первую подробную карту Марса, на которой изобразил моря и так называемые марсианские каналы. Эта карта легла в основу огромного количества фантастических романов на тему марса. Вплоть до первых космических миссий на марс многие исследователи верили, что красная планета обитаема.

(Съемка марсоходом Curiosity поверхности планеты)

Всего, начиная с 1962 года, в сторону марса было отправлено 39 космических аппаратов. На сегодняшний день на Марсе и орбите работают 5 космических аппаратов. 3 искусственных спутника и два робота марсохода.

Исследование Марса: марсоходы Spirit, Opportunity и Curiosity