Марс

МАРС – четвёртая по удалённости от Солнца планета Солнечной системы и одна из пяти планет, хорошо видимых невооружённым глазом. Назван в честь бога войны Марса за красноватый цвет (иногда Марс называют Красной планетой); астрономический знак ♂. Вместе с Меркурием, Венерой и Землёй образует семейство планет земной группы.

Марс как планета Солнечной системы

Источник раздела: Большая российская энциклопедия

История исследований Марса

При наблюдении с Земли угловой размер Марса изменяется от 3,5″ в верхнем соединении до 25″ в противостоянии, поэтому телескопические наблюдения выявляют лишь наиболее крупные детали поверхности (белые полярные шапки, тёмные области). Интерес к Марсу долгое время был связан с надеждой найти на нём разумную жизнь. Это объясняется тем, что в 1877 Дж. В. Скиапарелли обнаружил сеть прямых линий на поверхности Марса, которую некоторые исследователи интерпретировали как каналы искусственного происхождения (это предположение не подтвердилось). Наземные наблюдения позволили определить общие характеристики Марса, получить информацию о широтных и сезонных изменениях температуры поверхности, проследить рост и сокращение полярных шапок, а также дать первые оценки плотности и состава атмосферы планеты.

Исследования Марса с использованием космических аппаратов начались в 1960. На протяжении 2-й половины 20 века и в начале 21 века космические аппараты к Марсу отправляли СССР (позднее Россия), США, Япония и Европейский союз. Однако значительная часть этих космических миссий потерпела неудачу на разных этапах полёта. Первым космическим аппаратом, приблизившимся к Марсу на расстояние менее 10 тыс. км, был «Mariner-4» (США, 1965). Аппарат передал на Землю фотографии поверхности Марса и ряд другиъ сведений. Первая мягкая посадка на поверхность Марса была осуществлена космическим аппаратом «Марс-3» (СССР, 1971). На поверхности Марса успешно работали посадочные модули американских космических аппаратов серии «Viking» (1976), «Mars Pathfinder» (1997), «Phoenix» (2008), марсоходы «Mars Exploration Rovers» (с 2004). Начиная с 1997 поверхность Марса и его атмосфера успешно исследовались также с околопланетных орбит американскими космическими аппаратами «Mars Global Surveyor», «Mars Odyssey», «Mars Reconnaissance Orbiter» и европейским КА «Mars Express».

Общие характеристики планеты

Марс вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите (большая полуось 1,524 а.е., 228 млн. км) с заметным эксцентриситетом (0,0934). Расстояние Марса от Солнца изменяется от 207 млн. км в перигелии до 249 млн. км в афелии. Минимальное расстояние Марса от Земли (56 млн. км) достигается во время так называемых великих противостояний, когда Солнце, Земля и Марс располагаются на одной прямой, причём Марс находится вблизи перигелия. Суммарный поток солнечного излучения, проходящий за единицу времени через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на орбите Марса составляет в среднем 589 Вт/м², то есть у поверхности Марса на ту же площадь и за то же время приходится в 2,3 раза меньше солнечной энергии, чем у поверхности Земли. Период обращения Марса вокруг Солнца (сидерический период) составляет 1,88 земного года. Плоскость орбиты Марса наклонена к плоскости эклиптики на угол 1,85°. Период осевого вращения Марса близок к земному: звёздные сутки составляют 24 ч 37 мин 23 с, средние солнечные сутки – 24 ч 39 мин 35 с. Наклон оси вращения Марса (угол между осью вращения Марса и перпендикуляром к плоскости орбиты) близок к земному – около 25,2° (около 23,4° у Земли).

Экваториальный радиус Марса составляет 3397 км (0,53 от земного), полярный радиус на 21 км меньше. Масса Марса равна 6,418· 10²³ кг (около 0,11 массы Земли), средняя плотность – 3930 кг/м³ (0,71 земной плотности). Ускорение свободного падения на экваторе Марса составляет 3,71 м/с² (0,376 земного), первая и вторая космическая скорости равны соответственно 3,6 км/с и 5,02 км/с. Поскольку на Марсе нет океанов, за поверхность нулевой высоты условно принимают воображаемую поверхность, на которой атмосферное давление составляет 610 Па (ок. 0,006 давления атмосферы Земли на уровне моря). Используется также и другая система отсчёта высот, основанная на результатах альтиметрии, проведённой лазерным высотомером MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) с борта станции «Mars Global Surveyor». В этом случае за поверхность отсчёта принимается поверхность трёхосного эллипсоида, которым описывается форма Марса. Расхождение между оценками высот в соответствии с этими системами может достигать нескольких километров. Высоты вулканов, как и глубины кратеров, часто оцениваются по отношению к окружающей местности.

Модели внутреннего строения планеты предполагают наличие горячего ядра, радиус которого составляет почти половину радиуса планеты. Ядро состоит преимущественно из железа и серы, окружено силикатной мантией. Толщина внешнего слоя планеты (коры) составляет несколько десятков километров (больше, чем у земной коры).

Марс имеет два естественных спутника, Фобос и Деймос, открытых в 1877. Это маленькие твёрдые тела неправильной формы, возможно, бывшие астероиды из Главного пояса астероидов, захваченные Марсом. Их осевое вращение происходит синхронно с орбитальным (то есть спутники всегда повёрнуты к Марсу одной стороной). На поверхности спутников множество кратеров ударного происхождения.

Поверхность Марса

Изображение Марса, полученное космическим аппаратом «Viking».

Бóльшая часть поверхности Марса покрыта древними кратерами. Выделяются также другие (сравнительно молодые) элементы рельефа: хребты, долины (тектонического и эрозионного происхождения), равнины, лежащие как выше, так и ниже поверхности нулевого уровня. Поверхность Марса обладает глобальной асимметрией. Бoльшую часть северного полушария планеты занимают сравнительно молодые гладкие низменные равнины; глубина Великой Сев. равнины (Vestitas Borealis), отсчитываемая от поверхности нулевого уровня, достигает 4–5 км. Поверхность большей части южного полушария представляет собой равнины, приподнятые на высоту 1–4 км и покрытые множеством кратеров, в основном древних. В южном полушарии имеются также низменные равнины приблизительно круглой формы, называемые бассейнами: Эллада (Hellas Planitia) диаметром 2300 км и глубиной до 8 км и Аргир (Argyre Planitia) диаметром 800 км и глубиной около 3 км. Предполагается, что эти равнины имеют ударное происхождение.

В экваториальной области Марса расположена горная система Фарсида (Tharsis) протяжённостью около 6000 км со множеством потухших вулканов. В ней выделяется ряд высоких гор вулканического происхождения: самая высокая в Солнечной системе гора Олимп (Olympus Mons) высота 28 км и с диаметром основания 600 км, а также горы Аскрийская (Ascraeus Mons), Павонис (Pavonis Mons) и Арсия (Arsia Mons), имеющие диаметры основания 400–500 км и достигающие высоты 24–25 км. В низких широтах южного полушария находятся долины Маринера (Valles Marineris) – величайшая в Солнечной системе сеть каньонов глубиной более 6 км, протянувшаяся с запада на восток более чем на 4000 км.

Самые крупные марсианские кратеры: Гюйгенс (диаметр 470 км, глубина около 4 км), Скиапарелли (диаметр 465 км, глубина 2 км), Кассини (диаметр 411 км, глубина 1 км). Самый глубокий кратер (Ньютон) имеет глубину 5 км. В ударных кратерах Марса заметны следы ветровой и, возможно, водной эрозии. Под поверхностью Марса находится слой мерзлоты, содержащий водяной лёд (толщина и глубина залегания в разных местах планеты различаются). Некоторые молодые марсианские кратеры характеризуются радиальными выбросами грунта (по виду напоминающими потоки) в местах вскрытия подповерхностного льда.

Поверхность Марса состоит главным образом из базальта, местами обогащённого силикатами, обнаружены также карбонаты и глинистые минералы. Бóльшая часть поверхности покрыта слоем пыли. Красноватый цвет поверхности объясняется присутствием оксида железа (Fe₂O₃). Спектр инфракрасного излучения различных областей Марса позволил предположить наличие оливина – минерала, связанного с вулканической активностью и широко распространённого на Земле.

Полярные шапки

Остаточная северная полярная шапка Марса. Изображение получено космическим аппаратом «Mars Express».

В полярных областях Марса наблюдаются так называемые полярные шапки, состоящие из водяного льда и сухого льда (твёрдой фазы диоксида углерода). Размер этих шапок зависит от времени года: шапки начинают расти осенью, достигая зимой широты 50°. Максимальный диаметр шапок составляет около 1000 км в северном полушарии и 350 км – в южном. Толщина шапок в зимний период может превышать 1 км. Верхний слой шапок состоит из сухого льда толщиной около 1 м в северном полушарии и несколько метров – в южном. Летом размеры шапок уменьшаются. Так называемые остаточные шапки, существующие в летнее время, в северном полушарии состоят из водяного льда, в южном – из сухого и водяного льдов. Радарные измерения, проведённые с космического аппарата «Mars Reconnaissance Orbiter», выявили под южной полярной шапкой отложения сухого льда, масса которого, по-видимому, превышает суммарную массу диоксида углерода в атмосфере.

Атмосфера Марса

Панорама, полученная марсоходом «Opportunity». Цвета близки к реальным. На поверхности Марса видны дюны, на небе – облака того же типа, что и перистые облака на Земле.

Марс имеет сильно разреженную атмосферу, состоящую из диоксида углерода (95%), азота (3%), аргона (1,6%), кислорода (0,13%), водяного пара (около 0,1%) и оксида углерода (0,07%). Из-за большого перепада высот атмосферное давление у поверхности планеты сильно различается: на ср. уровне поверхности оно составляет 610 Па (примерно в 160 раз меньше земного), максимальное значение достигается в бассейне Эллада (более 900 Па), минимальное (менее 50 Па) – на вершине горы Олимп. Атмосферное давление на Марсе подвержено сезонным вариациям (особенно вблизи полюсов), что связано с сезонной конденсацией и последующей сублимацией в полярных областях примерно четверти общего количества атмосферного диоксида углерода. Перепад давлений вызывает сильные ветры, возникающие в период таяния полярных шапок. Сезонным вариациям подвержено и содержание водяного пара: оно максимально в полярных областях во время таяния полярных шапок.

Атмосферу Марса принято разделять на следующие слои: нижняя атмосфера (тропосфера), средняя атмосфера (мезосфера), верхняя атмосфера (термосфера) и экзосфера. Тропосфера нагревается поверхностью Марса и атмосферной пылью (которые, в свою очередь, нагреваются, поглощая солнечное излучение); температура здесь понижается с высотой. В вечерние часы поверхность остывает быстрее, чем атмосфера, поэтому наблюдаются температурные инверсии у поверхности. В мезосфере температура, как правило, также понижается с высотой, хотя нередки и температурные инверсии; здесь преобладают крупномасштабные атмосферные течения. В термосфере температура повышается с высотой. Экзосфера, лежащая выше 200 км, – наиболее разреженная часть атмосферы, откуда газы покидают планету. Стратосфера на Марсе (как и на Венере) отсутствует.

В атмосфере Марса обнаружен метан, который в условиях Марса является нестабильным газом (время жизни – несколько сотен лет). Следовательно, должен существовать постоянный (либо эпизодический) источник его пополнения. Предположительно в роли такого источника могут выступать вулканическая активность, столкновение с кометой, жизнедеятельность бактерий, а также химические процессы небиологического характера, происходящие в коре.

Аэрозоль в атмосфере Марса представлен силикатной пылью и облаками из водяного и сухого льдов. Диоксид углерода может конденсироваться в полярных районах во время полярной ночи на высоте ниже 20 км, главным образом в виде снега. Облака из водяного льда наблюдаются в полярных областях от осени до весны; космический аппарат «Phoenix» зафиксировал снегопад в северной полярной области осенью. В период, когда Марс находится вблизи афелия, на нём виден экваториальный пояс облаков, а также орографические облака над вулканами (последние могут наблюдаться также в другие сезоны, но они не такие мощные). Типичные марсианские облака напоминают перистые облака Земли.

В атмосфере Марса всегда присутствует тонкая пыль. В период, когда планета проходит перигелий, таяние полярных шапок происходит наиболее интенсивно и в атмосферу поступает много пыли и паров воды. В это время на Марсе часто происходят глобальные пылевые бури, которые захватывают всю планету и делают атмосферу непрозрачной. В отдельных районах возникают локальные пылевые бури, а также мощные пылевые смерчи.

Климат Марса

Долина Ниргал (Nirgal Vallis) на Марсе. Изображение получено космическим аппаратом «Mars Global Surveyor».

На Марсе, как и на Земле, происходит смена сезонов. Лето в северном полушарии холоднее, чем в южном, поскольку в этот период Марс проходит афелий. В холодное время года иней на поверхности может образовываться даже вне полярных шапок. Климат на Марсе очень суров и безводен. Однако в далёком прошлом на Марсе, по-видимому, были более тёплые периоды, когда вода могла находиться в жидком состоянии. На это указывают, в частности, элементы рельефа, напоминающие пересохшие русла, которые могли возникнуть в результате водной или грязевой эрозии. Такие русла часто наблюдаются в областях с большим количеством древних кратеров. Вид поверхности в этих местах позволяет предположить, что период тёплого климата на планете был до эры интенсивной метеоритной бомбардировки (3,8 млрд. лет назад).

В то время когда Марс находится вблизи перигелия (что соответствует лету в южном полушарии), температура поверхности Марса в экваториальной области может достигать 300 К (27 °C), однако ночью температура падает ниже 200 К (–73 °С). Минимальные температуры поверхности фиксируются на полюсах во время полярной ночи и достигают 145 К (–128 °С); при такой температуре (и марсианском атмосферном давлении) атмосферный диоксид углерода переходит в твёрдое состояние.

Ионосфера Марса

Марс не имеет глобального магнитного поля, однако в южном полушарии зарегистрированы сильные локальные магнитные аномалии. Марсианская ионосфера расположена на высоте более 110 км над поверхностью планеты, причём максимум концентрации электронов (около 10⁵ см^–3) наблюдается на высоте около 130 км. Бóльшая часть ионов образуется вследствие ионизации газов атмосферы ультрафиолетовым излучением Солнца. В отсутствие глобального магнитного поля планеты солнечный ветер взаимодействует непосредственно с ионосферой. Захват атмосферных ионов потоком солнечного ветра приводит к потере атмосферой части газов, в частности кислорода. На ночной стороне планеты силовые линии межпланетного магнитного поля вытягиваются вдоль направления Солнце – Марс и формируют магнитный шлейф Марса, в центре которого наблюдаются интенсивные потоки ускоренных ионов.

Литература статьи "Большой российской энциклопедии"

• Гипсометрическая карта Марса / Сост. Ю. А. Илюхина. М., 2004.
• Марс: великое противостояние / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. М., 2004.
• Мороз В. И. Физика планеты Марс. М., 1978.
• De Pater I., Lissauer J. J. Planetary sciences. Camb., 2010.
• Mars / Ed. H. H. Keiffer a. o. Tucson, 1992.

В астрологии

• Воля и действия как волевые акты.
• Деятельность в общем и целом.
• Система конфликтов.

Видео

• Планеты. Марс (BBC, 2019).
• Планеты 2. Две планеты сестры - Земля и Марс (BBC, 2019).
• Вселенная. 1 сезон, 2 серия. Марс - красная планета.

Ссылки

• Ученые теряются в догадках: из атмосферы Марса исчез метан — InoPressa, 25.12.2018.

Примечания

---

Астрология Возникновение астрологии и первоисточники :
Мифология и астрология : Космогонические мифы • Астральные мифы (солярные мифы, лунарные мифы) • Близнечные мифы •
Астролатрия • Альмагест • Тетрабиблос • Астрономика Базовые понятия :
Космическая симпатия • Макрокосм и микрокосм • Холизм • Цикл (циклы планет) • Качества •
Небесная сфера • Небесные координаты (эклиптика, кульминация, Асцендент, Десцендент, Середина Неба, Глубина Неба, Вертекс, Антивертекс) •
Гороскоп (момент рождения, космограмма, натальная карта, радикс, интерпретация гороскопа) • Натив Время :
Год (тропический, сидерический, лунный, календарный) • Месяц (синодический, сидерический, аномалистический, драконический, календарный) • Декада • Неделя • Хронология
Календарь : Солнечные календари (древнеегипетский, юлианский, григорианский, календарь Хайяма, индийский) • Лунные календари (древневавилонский, древнеегипетский) • Солнечно-лунные календари (древнекитайский, иудейский) • Цолькин • Зороастрийский Звёздное небо :
Созвездия (зодиакальные) • Неподвижные звезды (кратные, двойные, переменные, неистовые, паранателлонта) Зодиак :
Тропический • Сидерический • Зодиакальная система координат • Зоны • Деканат • Терм • Via сombusta • Чувствительные точки (точки равноденствия, точки солнцестояния) • Оси гороскопа (поворотная ось, ось катастроф) •
Знаки Зодиака : Овен • Телец • Близнецы • Рак • Лев • Дева • Весы • Скорпион • Стрелец • Козерог • Водолей • Рыбы •
Мужские / Женские • Плодовитые / Бесплодные • Распространенные • Долгого / Короткого восхождения • Квадранты •
Полусферы : Северная • Южная • Восточная • Западная •
Элементы (стихии) : Огонь • Земля • Воздух • Вода •
Кресты качеств : Кардинальный • Фиксированный • Мутабельный Дома гороскопа :
Куспид • Зоны • Квадранты • Мужские / Женские • Кресты домов (дома угловые, последующие, падающие) • Распространенные • Восходящие / Заходящие • Вторичные значения домов • Системы домов гороскопа Планеты :
Светила : Солнце (афелий, перигелий) • Луна (Лунные узлы, Черная Луна) • Фазы Луны (новолуние, полнолуние) • Затмения •
Собственно планеты : Меркурий • Венера • Марс • Юпитер • Сатурн • Уран • Нептун •
Карликовые планеты : Церера • Плутон • Хаумеа • Макемаке • Эрида • Седна •
Астероиды : Кентавры • Кометы •
Сила планет (достоинства и cлабости) : Обитель • Экзальтация • Дружба • Вражда • Падение • Изгнание • Рецепция • Перегрин •
Группы планет : Септенер • Классические • Высшие • Мужские / Женские • Благотворные / Злотворные • Быстрые / Медленные • Дневные / Ночные • Плодовитые / Бесплодные • Фиктивные • Гипотетические • Возничий / Дорифорий • Окружённая планета •
Движение планет : Директное • Ретроградное • Стационарность Управление :
Управитель (знака, дома) • Сигнификатор (со-сигнификатор, хилег) • Диспозитор (цепочка диспозиторов, конечный диспозитор) • Кульминатор • Хронократоры Аспекты :
Орбис • Конфигурации аспектов •
Зодиакальные дуговые аспекты : Соединение 0° (1/1) • Вигинтиль 30° (1/20) • Полусекстиль 30° (1/12) • Нонагон 40° (1/9) • Полуквадрат 45° (1/8) • Септиль 51°25.71' (1/7) • Секстиль 60° (1/6) • Биундециль 65°27.27' (2/11) • Квинтиль 72° (1/5) • Бинонагон 80° (2/9) • Квадратура 90° (1/4) • Бисептиль 102°51.43' (2/7) • Трин 120° (1/3) • Полутораквадрат 135° (3/8) • Биквинтиль 144° (2/5) • Квиконс 150° (5/12) • Трисептиль 154°17.14' (3/7) • Кварнонагон 160° (4/9) • Оппозиция 180° (1/2)
Другие дуговые аспекты : Параллель • Контрапараллель
Другие группы аспектов : Экваториальные • Мажорные / Минорные • Гармоничные / Напряженные / Творческие • Точные / Широкие • Левосторонние / Правосторонние • Дополнительные • Лучи Солнца • Сожжение • Сердце Солнца •
Динамика : Аппликация • Сепарация • Передача света • Пресечение света (прогибиция, фрустрация) • Рефранация •
Отсутствие аспектов : Отделённая планета • Перегрин • Шахта Чувствительные точки :
Планеты • Куспиды • Мидпойнты (интерпретация мидпойнтов) • Жребии Методы расчета и прогностические методики :
Радикс • Релокация • Гармоники • Композит • Транзиты (кульминатор) • Прогрессии (вторичные, третичные, минорные, прогрессивный лунар, месячный потенциал, прогрессивная солнечная революция, обратные прогрессии, ключ прогрессии) • Дирекции (солнечной дуги, лунной дуги, символические, обратные, ключ дирекции) • Революции (соляр, лунар, месячный соляр, прогрессивный лунар, эмболисмическая лунация) • Ингрессия (ингрессивная карта) • Синастрия • Композит • Гороскоп взаимодействия • Затмения • Ректификация • Астролокальность (астрокартография, паран, би-паран) Методологические направления астрологии :
Гороскоп • Синастрия • Элекция • Хорар (радикальность, свободный уход, декумбитура) • Рациональная астрология Разделы, области и отрасли астрологии :
Астрология взаимоотношений • Астротеология • Гелиоцентрическая астрология • Гороскопическая астрология • Индивидуальная астрология • Кармическая астрология • Лунная астрология (лунные дни) • Магическая астрология • Метеорологическая астрология • Мунданная астрология • Натальная астрология • Медицинская астрология (мелотезия) • Пренатальная астрология • Хорарная астрология • Эзотерическая астрология • Элективная астрология Астрологические традиции :
Истоки астрологии : Календарные системы (циклический календарь) • Астрология предзнаменований • Примитивная зодиакальная астрология •
Вавилонская астрология • Каббалистическая астрология • Китайская астрология • Тибетская астрология • Астрология друидов • Античная астрология • Египетская астрология • Византийская астрология • Астрология индейцев • Европейская астрология • Монгольская астрология • Российская астрология • Американская астрология • Вуку •
Индийская астрология : Айанамша • Накшатры Направления и школы астрологии :
Кондиционалистская астрология • Гамбургская школа • Авестийская школа Религия  и астрология :
Иудаизм и астрология • Христианство и астрология • Ислам и астрология Астрология и наука • Психология и астрология • Искусство и астрология • Общественная жизнь и астрология