Характеристики: Атмосфера Марса более разряжена, чем воздушная оболочка Земли. По составу она напоминает атмосферу Венеры и на 95% состоит из углекислого газа. Около 4% приходится на долю азота и аргона. Кислорода и водяного пара в марсианской атмосфере меньше 1% (Точный состав см здесь). Среднее давление атмосферы на уровне поверхности около 6,1 мбар. Это в 15000 раз меньше, чем на Венере, и в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли. В самых глубоких впадинах давление достигает 10 мбар.
     Средняя температура на Марсе значительно ниже чем на Земле, — около -40° С. При наиболее благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20° С — вполне приемлемая температура для жителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать до -125° С. При зимней температуре даже углекислота замерзает, превращаясь в сухой лед. Такие резкие перепады температуры вызваны тем, что разреженная атмосфера Марса не способна долго удерживать тепло.


рвые измерения температуры Марса с помощью термометра, помещённого в фокусе телескопа-рефлектора, проводились ещё в начале 20-х годов. Измерения В. Лампланда в 1922 г. дали среднюю температуру поверхности Марса -28°С, Э. Петтит и С. Никольсон получили в 1924 г. -13°С. Более низкое значение получили в 1960г. У. Синтон и Дж. Стронг: -43°С. Позднее, в 50-е и 60-е гг. были накоплены и обобщены многочисленные измерения температур в различных точках поверхности Марса, в разные сезоны и времена суток. Из этих измерений следовало, что днём на экваторе температура может доходить до +27°С, но уже к утру до -50°С.

Карта температур
Пылевая буря на Марсе

     На Марсе существуют и температурные оазисы, в районах «озера» Феникс (плато Солнца) и земли Ноя перепад температур составляет от -53° С до +22° С летом и от -103° С до -43° С зимой.


ак, Марс — весьма холодный мир, однако климат там ненамного суровее, чем в Антарктиде. Когда первые фотографии с поверхности Марса, сделанные “Викингом”, были переданы на Землю, ученые были очень сильно удивлены, увидев, что Марсианское небо не черное, как это предполагалось, а розовое. Оказалось что пыль, висящая в воздухе, поглощает 40% поступающего солнечного цвета, создавая цветной эффект.
     Пылевые бури: Одним из проявлений перепада температур являются ветры. Над поверхностью планеты часто дуют сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/с. Малая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли. Иногда довольно обширные области на Марсе бывают охвачены грандиозными пылевыми бурями. Чаще всего они возникают вблизи полярных шапок. Глобальная пылевая буря на Марсе помешала фотографированию поверхности с борта зонда «Маринер-9». Она бушевала с сентября 1971 по январь 1972 г., подняв в атмосферу на высоте более 10 км около миллиарда тонн пыли. Пылевые бури чаще всего бывают в периоды великих противостояний, когда лето в южном полушарии совпадает с прохождением Марса через перигелий. Продолжительность бурь может достигать 50-100 суток. (Раньше меняющийся цвет поверхности объяснялся ростом марсианских растений).
     Пылевые дьяволы: Пылевые смерчи — еще один пример процессов на Марсе, связанных с температурой.

Такие смерчи очень частые проявления на Марсе. Они поднимают в атмосферу пыль и возникают из-за разниц температур. Причина: днем поверхность Марса достаточно нагревается (иногда и до положительных температур), но на высоте до 2х метров от поверхности атмосфера остается такой же холодной. Такой перепад вызывает нестабильность, поднимая в воздух пыль — образуются пылевые дьяволы.
     Водяной пар: Водяного пара в марсианской атмосфере совсем немного, но при низких давлении и температуре он находится в состоянии, близком к насыщению, и часто собирается в облака. Марсианские облака довольно невыразительны по сравнению с земными. В телескоп видны только самые большие из них, но наблюдения с космических кораблей показали, что на Марсе встречаются облака самых разнообразных форм и видов: перистые, волнистые, подветренные (вблизи крупных гор и под склонами больших кратеров, в местах, защищенных от ветра). Над низинами — каньонами, долинами — и на дне кратеров в холодное время суток часто стоят туманы. Зимой 1979 г. в районе посадки «Викинга-2» выпал тонкий слой снега, который пролежал несколько месяцев.
     Времена года: На сегодняшний момент известно, что из всех планет Солнечной системы Марс наиболее подобен Земле. Он сформировался приблизительно 4,5 млрд. лет назад. Ось вращения Марса наклонена к его орбитальной плоскости приблизительно на 23,9°, что сравнимо с наклоном земной оси, составляющим 23,4°, а потому там, как и на Земле, происходит смена сезонов.
iv>
че всего сезонные изменения проявляются в полярных областях. В зимнее время полярные шапки занимают значительную площадь. Граница северной полярной шапки может удалиться от полюса на треть расстояния до экватора, а граница южной шапки преодолевает половину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушарии зима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном — когда через афелий. Из-за этого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном. И продолжительность каждого из четырех марсианских сезонов разнится в зависимости от его удаления от Солнца. А потому в марсианском северном полушарии зима коротка и относительно «умеренна», а лето длинное, но прохладное. В южном же наоборот — лето короткое и относительно теплое, а зима длинная и холодная.
     С наступлением весны полярная шапка начинает «съеживаться», оставляя за собой постепенно исчезающие островки льда. В то же время от полюсов к экватору распространяется так называемая волна потемнения. Современные теории объясняют ее тем, что весенние ветры переносят вдоль меридианов большие массы грунта с различными отражательными свойствами.

Разрастание полярной шапки Марса
Нахождение марсианской воды

     По-видимому, ни одна из шапок не исчезает полностью. До начала исследований Марса при помощи межпланетных зондов предполагалось, что его полярные области покрыты застывшей водой. Более точные современные наземные и космические измерения обнаружили в составе марсианского льда также замерзший углекислый газ. Летом он испаряется и поступает в атмосферу. Ветры переносят его к противоположной полярной шапке, где он снова замерзает. Этим круговоротом углекислого газа и разными размерами полярных шапок объясняется непостоянство давления марсианской атмосферы.
     Марсианский день, называемый сол, составляет 24,6 часа, а его год — 669 сол.
     Влияние климата: Первые попытки разыскать в марсианской почве прямые свидетельства наличия основы для жизни — жидкой воды и таких элементов, как азот и сера, не принесли успеха. Экзобиологический эксперимент, проведенный на Марсе в 1976 году после посадки на его поверхность американской межпланетной станции «Викинг», несшей на своем борту автоматическую биологическую лабораторию (АБЛ), не принес доказательств существования жизни.

>
сутствие органических молекул на изученной поверхности могло быть вызвано интенсивным ультрафиолетовым излучением Солнца, так как у Марса нет защитного озонового слоя, и окисляющим составом почвы. Поэтому верхний слой марсианской поверхности (толщиной около нескольких сантиметров) — бесплоден, хотя существует предположение, что в более глубоких, подповерхностных, слоях сохранились условия, которые были миллиарды лет назад. Определенным подтверждением этих предположений стали недавно обнаруженные на Земле на глубине 200 м микроорганизмы — метаногены, питающиеся водородом и дышащие углекислым газом. Специально же проведенный учеными эксперимент доказал, что подобные микроорганизмы могли бы выжить и в суровых марсианских условиях. Гипотеза о более теплом древнем Марсе с открытыми водоемами — реками, озерами, а может, и морями, а также с более плотной атмосферой — обсуждается уже более двух десятилетий, так как «обживать» столь негостеприимную планету, да еще при отсутствии воды, было бы очень сложно. Для того чтобы на Марсе могла существовать жидкая вода, его атмосфера должна была бы очень сильно отличаться от нынешней.


Переменчивый марсианский климат


Источник: galspace.spb.ru

Современный Марс — прекрасное, но очень суровое место. Он в полтора раза дальше от Солнца и на нем очень разреженная атмосфера (давление у поверхности в 160 раз меньше земного). Поэтому температура на Марсе колеблется от -153 °C на полюсе зимой и до более +20 °C на экваторе в полдень.

И даже если Марс находится вблизи перигелия — экваториальная полуденная  температура в +25 °C  уже к вечеру падает до нуля, а ночью достигает значительного минуса —  разреженная сухая атмосфера планеты не может удержать тепло, получаемое днем от Солнца… Если же взять усредненные значения, то температура у поверхности Марса в средних широтах составит около —50 градусов по Цельсию.

Но так было далеко не всегда. Зонды, совершившие посадку на поверхность Марса, марсоходы и спутники передали достаточно данных, чтобы ученые удостоверились, что на Марсе не только много воды в виде льда, но когда-то её было очень много и в жидком виде. Что, скорее всего, значительную часть Марса покрывали моря и озера, а по суше текли реки. А раз на поверхности Марса была вода, то значит и температурный режим на планете был совершенно другим, чем сейчас…

Но до сих пор “теплый и влажный Марс” — оставался в значительной степени лишь общим теоретическим положением. И вот группа исследователей из Калифорнийского технологического института нашла способ (1, 2) получить “вещественные доказательства” существования “другого Марса”…


Для этого геохимики Итая Халеви, Джон Эйлер и геобилог Вуди Фишер использовали знаменитый метеорит Алан Хиллс (ALH 84001). Этот метеорит был найден в Антарктиде в 1984 году. Анализ его состава показал, что метеорит образовался на Марсе около 4 млрд лет назад, 15 млн лет назад был выбит с поверхности Марса и примерно 13 тыс. лет назад врезался во льды Антарктиды.

Температуру на Марсе помогли определить карбонаты, входящие в состав метеорита. Дело в том, что температуру, при которых они образуются можно достаточно точно определить с помощью изотопного метода. Этот метод разработал Джон Эйлер и уже опробовал его — уточнив несколько данных по климатической истории Земли и даже определив температуру тела динозавров…

В основе метода — измерение соотношения изотопов углерода13 и кислорода18. Чем ниже температура, тем больше изотопов объединяются при формировании минерала…

Анализ изотопного состава карбонатов из метеорита Алан Хиллс дал цифру 18 (±4) °C. Кроме прочего, это с однозначностью говорит о том, что они сформировались в жидкой воде.


«Вы не сможете вырастить карбонатные минералы при температуре 18 градусов не в водяном растворе», – говорит Эйлер. Новые данные также позволяют предположить, что минералы образовались в мелких трещинах и порах в камне около самой поверхности планеты. С испарением воды из камня вылетал углекислый газ, что привело к увеличению концентрации минералов. Затем они соединились с диссоциировавшими карбонатными ионами, образуя уже карбонатные минералы, которые остались на месте и после испарения воды.

Весь процесс формирования образцов из метеорита мог занять от нескольких часов до нескольких дней. И все это время в том месте Марса, где рождался будущий метеорит, поддерживалась очень комфортная по Земным меркам температура: +18 градусов Цельсия.

На сегодняшний день полученные результаты — единственные достаточно твердо установленные факты о температуре на древнем Марсе. Исходя из теории вероятности, вряд ли в руки человечества попал какой-то уникальный камень с Марса. А это значит, что и “комнатные” температура и влажность не были чем-то уникальным в истории красной планеты… Что, по традиции в очередной раз, укрепляет у экзобиологов смысл их жизни)…

ТЕМЫ: Космос Марс Планеты Астробиология Астрофизика Солнечная система Климат Химия

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:


.value = '';}" onblur="if (this.value == '') {this.value = ' Введите e-mail';}" />  , получайте анонсы через RSS RSS  или следите за обновлениями в ленте Facebook и ВКонтакте:

Источник: sci-fact.ru

Орбита

Марс имеет высоко эллиптическую орбиту, так что температура меняется совсем немного, когда планета вращается вокруг Солнца. Так как он имеет наклон оси похожий на Земной (25,19 на Марс, а на Земле 26,27), то планета имеет сезоны. Добавьте к этому тонкую атмосферу, и вы сможете понять, почему планета не в состоянии удерживать тепло. Марсианская атмосфера состоит из более чем 96% углекислого газа. Если планета была в состоянии удержать атмосферу, то углекислый газ вызвал бы парниковый эффект, который нагрел бы его.

Орбитальные аппараты передали изображения, которые указывают на эрозию, вызванную жидкой водой. Это указывает на то, что Марс когда-то был значительно теплее и влажнее. Эрозия не исчезла, потому что в настоящее время нет жидкой воды или тектоники плит, чтобы сильно изменить пейзаж. Есть ветер, но он не достаточно сильный, чтобы изменить поверхность.

Важность теплого климата

Наличие теплой погоды и жидкой воды является важным по нескольким причинам. Одна из них, это то, что жидкая вода имеет важное значение для эволюции жизни. Некоторые ученые до сих пор придерживаются мнения, что микробная жизнь существует глубоко под поверхностью, где теплее и вода может существовать в жидком виде.

Источник: SpaceGid.com