Mars i Venera su slični Zemlji, tako da naučnici ne gube nadu da će pronaći život na susednim planetama. Za Mars je ovo vjerovatnije. Rover Curiosity uspio je sa sigurnošću otkriti da su tamo nekada tekle rijeke, što znači da je postojala atmosfera. Možda je život na Marsu postojao mnogo prije Zemlje ili će biti moguć nakon teraformiranja (promjene klimatskih uslova). Ovo zahteva prisustvo magnetnog polja blizu Marsa.
Veličine, mase i orbite planeta
Crvena planeta je mnogo manja od Zemlje po veličini. Prema proračunima naučnika i podacima koji su dobijeni u procesu brojnih istraživanja, u Zemlju bi stalo do šest objekata iste zapremine kao Mars. Poluprečnik četvrte planete od Sunca duž ekvatora je 0,53 Zemljine, a površinska gustina je 37,6%.
Orbitalne putanje planeta su radikalno različite, ali je siderički obrt sličan. To znači da godina na Marsu traje skoro 687 dana, a dan 24 sata 40minuta. Aksijalni nagib je skoro isti - 25 stepeni za Mars, Zemlja je dva stepena manje. Ova sličnost znači da se od crvene planete može očekivati sezonalnost.
Struktura i sastav Zemlje i Marsa
Predstavnici zemaljskih planeta (Venera, Zemlja i Mars) su slični po strukturi. Ovo je metalno jezgro sa omotačem i korom, ali je gustina Zemlje veća od gustine Marsa. Odnosno, crvena planeta se sastoji od lakših elemenata. Zemlja ima kameno jezgro prekriveno tečnošću, kao i silikatni omotač i čvrstu površinsku koru. Što se tiče Marsa, naučnici još nisu potpuno sigurni u strukturu njegovog jezgra. Poznato je da se jezgro Marsa sastoji od gvožđa i nikla, 16-17% - od sumpora. Marsov omotač je samo 1300-1800 km (za poređenje: debljina Zemljinog omotača je 2890 km), a kora pokriva 50-125 km (blizu Zemlje - 40 km). Plašt i kora Zemlje i Marsa su gotovo identične strukture, ali se razlikuju po debljini.
Površinske karakteristike
Oko 70% Zemljine površine prekriveno je vodama okeana. Prema jednoj verziji, tekuća voda bila je dio oblaka plina i prašine od kojeg je nastala Zemlja. Prema drugom, pojavio se kao rezultat intenzivnog bombardiranja asteroida i kometa, kojem je mlada planeta prošla. Neki naučnici smatraju da je voda oslobođena iz hidratiziranih minerala tokom formiranja Zemlje. Postoje i druge hipoteze, a moguće je da su sve manje-više tačne.
Mars je takođe nekada imao tečnu vodu, kojaje neophodan uslov za razvoj života. Ali sada je to hladna i pusta planeta, bogata željeznim oksidom, koji površini Marsa daje crvenu nijansu. Voda je dostupna u obliku leda na polovima. Mala količina se nakuplja ispod površine.
Mars i Zemlja su slični u pejzažu. Na planetama postoje planine i vulkani, kanjoni i ravnice, klisure, grebeni, visoravni. Najveća planina na Marsu zove se Olimp, a najdublji ponor je dolina Mariner. Obe planete su tokom formiranja bile izložene napadima meteora i asteroida, ali su tragovi na Marsu mnogo bolje očuvani zbog nedostatka padavina i vazdušnog pritiska. Pojedinci su stari milijarde godina. Na Zemlji su se takve formacije postepeno urušile.
Sastav i temperatura atmosfere
Zemlja ima gustu atmosferu podijeljenu u pet slojeva. Mars ima veoma tanku atmosferu i visok pritisak. Zemljina atmosfera se sastoji uglavnom od azota (78%) i 21% kiseonika (preostalih 1% su ostale supstance u gasovitom stanju), a na crvenoj planeti sastav je predstavljen uglavnom ugljendioksidom (96%), azotom i argon (skoro 2 %, preostalih 1 % - ostali gasovi).
Uticao je na temperaturu. Prosječna temperatura zemlje je +14 stepeni Celzijusa, maksimalna - 70,7 stepeni, minimalna -89,2 stepena. Na Marsu je mnogo hladnije. Prosječna temperatura pada na -46 stepeni Celzijusa, minimalna dostiže -143 stepena, a maksimalna se planeta zagrijava do 35 stepeni. Osim toga, uatmosfera crvene planete sadrži puno prašine.
Da li Mars ima magnetno polje
Magnetno polje emanira iz jezgra planete i stvara zaštitno područje koje odbija električne naboje od originalne putanje. Sva naelektrisanja sa Sunca ili nekog drugog objekta ne ugrožavaju planetu koja ima takvo zaštitno polje. Zemlja ima magnetno polje, ali da li Mars ima takvu zaštitu? U tom pogledu, planeta se razlikuje od Zemlje.
Koje je magnetno polje na Marsu? Nekada je postojala globalna zaštitna školjka oko planete, ali je na kraju nestala iz više razloga. Sada na Marsu postoji magnetno polje, ono je veliko, ali ne zahvata cijelu površinu planete. Postoje lokalizirana područja gdje je polje jače. Poluprečnik magnetnog polja Marsa na pojedinim mestima iznosi 0,2-0,4 Gausa, što je približno jednako zemaljskim indikatorima.
Naučnici danas pokušavaju da objasne ove karakteristike. Bilo je moguće saznati, na primjer, da su magnetsko polje Marsa i struktura planete međusobno povezani. Polje je slabo zbog jezgra. Marsovo jezgro je nepomično u odnosu na koru, što slabi efekat tog istog zaštitnog polja.
Poređenje magnetosfera
Magnetno polje Zemlje i Marsa ne dozvoljava jonizovanim česticama Sunčevog vetra i drugim kosmičkim česticama da se probiju na površinu. Polje doslovno štiti život na Zemlji. Prisustvo polja se objašnjava rotacijom metalnog jezgra u tečnom vanjskom dijelu. Stalno kretanje električnih naboja dovodi do stvaranja magnetnog polja.
Bu novije vreme se smatra da se magnetne sile značajno menjaju ili doprinose curenju kiseonika iz atmosfere. Ovo može biti istina, jer magnetni polovi mogu mijenjati mjesta tokom vremena, oni nisu trajni. Za 160 miliona godina, polovi su se promijenili oko 100 puta. Posljednji put se to dogodilo prije oko 720.000 godina, a kada će se to dogoditi sljedeći put nije poznato.
Magnetno polje Marsa, u poređenju sa Zemljinim, nije dovoljno da podrži život. Ali potencijalno nastanjiva planeta mora imati barem metalno jezgro. To će stvoriti preduslove za formiranje magnetnog polja. Što se tiče Marsa, postoji magnetno polje (iako "u ravnoteži"), postoji i metalno jezgro. To znači da je u teoriji život na planeti postojao i prije, ili je moguće podvrgnuti nekim promjenama.
Teorije nestanka polja
Zašto nema magnetnog polja na Marsu? Koja je katastrofa "probila" zaštitnu ljusku ili šta je dovelo do smrzavanja metalnog jezgra planete? Postoji li neki način da se vrati polje? Trenutno naučnici razmatraju dvije glavne teorije o nestanku magnetnog polja Marsa.
Prema prvoj teoriji, planeta je nekada imala stabilno magnetno polje (kao na Zemlji), ali ga je "probušio" sudar sa nekim velikim objektom. Ovaj sudar zaustavio je jezgro planete, polje je počelo slabiti, a zatim potpuno izgubilo svoje razmjere. I danas su neki dijelovi planete zaštićeniji od drugih.
Druga teorija potpuno je u suprotnosti s prvom. Mars bi mogao da počnepostojanje bez magnetnog polja. Nakon rođenja planete, željezno jezgro u centru dugo je ostalo nepomično i nije stvaralo magnetske impulse. Ali nekada najjače magnetno polje gasovitog giganta Sunčevog sistema Jupiter, sposobno da odbije ne samo male asteroide, već i ogromne objekte, odbilo je neko kozmetičko telo i poslalo ga na Mars.
Kao rezultat uticaja plimne sile tokom nekoliko desetina hiljada godina, na Marsu su se pojavile konvektivne struje, koje su primorale jezgro planete da se pomeri i izazvalo formiranje magnetnog polja. Kako se kosmičko tijelo približavalo Marsu, polje se povećavalo, ali nakon nekoliko miliona godina tijelo je došlo do kolapsa, tako da je magnetsko polje postepeno počelo nestajati. Ovo je ono što istraživači sada vide.
Zašto NASA želi stvoriti vještačko polje
Da li Mars ima magnetno polje koje bi omogućilo kolonizaciju planete? Već sada je jasno da takve zaštitne sile nema, ali naučnici nastavljaju svoja istraživanja. Nedavno su se pojavile informacije da NASA želi stvoriti umjetno magnetsko polje na Marsu kako bi atmosfera planete postala gušća. Ovo bi uvelike trebalo da pojednostavi buduća istraživanja crvene planete i eventualnu kolonizaciju.
Kako stvoriti magnetno polje na Marsu? Autori izvještaja koji su predstavljeni na planetarnoj konferenciji predložili su da se modul postavi u tački između Marsa i Sunca, gdje svemirska letjelica može ostati gotovo neograničeno bez upotrebe motora. Na modulu će se uključitispecijalni magneti sposobni da stvore polje od 1-2 tesle. Približno isti magneti su instalirani na Velikom hadronskom sudaraču.
Polje formira "rep" koji će pokriti cijelu planetu. Ovo polje će biti vrlo slabo, ali u teoriji će to biti dovoljno. Prema NASA-i, nakon toga će atmosfera planete početi da se zgušnjava. Kada dostigne gustinu jednaku Zemljinoj, prosječna temperatura na Marsu će porasti na +4 stepena Celzijusa, a snježne kape na polovima će se otopiti. Imaju dovoljno vode da formiraju umjerena mora.
Troškovi razvoja i održavanja svemirskog modula na Marsu i odakle će uzimati energiju, autori izvještaja zaobilaze. U pogledu isplativosti, metoda nije uporediva sa drugim projektima. Na primjer, postojala je ideja za proizvodnju SF6 plina na Marsu. Čak i mala koncentracija ovog gasa dovoljna je da stvori efekat staklene bašte i zaštiti površinu planete od agresivnih ultraljubičastih zraka.
Nijedan NASA-in koncept do danas nije u potpunosti dokazan. Ovo su samo pretpostavke zasnovane na činjenici da je solarni vjetar bio izvor atmosferskih gubitaka Marsa. Ali malo je vjerovatno da će razlozi gubitka dušika biti povezani samo s vjetrom, pa naučnici ne žure s realizacijom projekata, već nastavljaju istraživanja.
Iz istorije istraživanja Marsa
Prva posmatranja planete obavljena su prije pronalaska teleskopa. Postojanje Marsa zabilježili su staroegipatski astronomi 1534. godine prije nove ere. Izračunali su putanjuplanetarna kretanja. U babilonskoj teoriji, položaj Marsa na noćnom nebu je poboljšan, a mjerenja vremena planetarnog kretanja su dobijena po prvi put.
Holandski astronom H. Huygens bio je prvi koji je mapirao površinu Marsa. Nekoliko crteža koji prikazuju tamna područja napravio je 1659. godine. Postojanje ledene kape na polovima sugerisao je italijanski astronom J. Cassini 1666. godine. Izračunao je i period rotacije planete oko svoje ose - 24 sata i 40 minuta. Tačno je, ovaj rezultat se razlikuje za manje od tri minute.
Od šezdesetih godina prošlog veka, nekoliko AMS je poslato na Mars. Daljinsko istraživanje planete sa Zemlje nastavljeno je uz pomoć orbitalnih i zemaljskih teleskopa kako bi se odredio sastav površine, proučavao sastav atmosfere i izmjerila brzina svjetlosti.
Magnetno polje Marsa, koje je petsto puta slabije od Zemljinog, snimile su stanice "Mars-2" i "Mars-3" u sovjetsko vreme. Svemirske letelice Mars 2 i 3 lansirane su 1971. Glavni tehnički problem nije riješen, ali su naučna istraživanja i dalje napredovala za svoje vrijeme.
Amerikanci su lansirali Mariner 4 na Mars 1964. godine. Letjelica je snimila površinu i ispitala sastav atmosfere. Prvi umjetni satelit planete bio je Mariner 9, lansiran 1971. godine. Potraga za životom u uzorcima tla obavljena je 1975. godine sa dvije identične svemirske letjelice u sklopu programa Viking. U budućnosti, za sistematičnostproučavanje planete koristilo je mogućnosti teleskopa Hubble.
Postojanje života na Marsu
Rad magnetnog polja planete, naučnici takođe proučavaju u smislu da može ukazivati na postojanje života na Marsu. Brojna zapažanja izazvala su pravu "marsovsku groznicu" oko ove teme krajem devetnaestog veka. Tada je Nikola Tesla uočio neki neidentifikovani signal dok je proučavao radio smetnje u atmosferi.
On je sugerirao da bi to mogao biti signal sa drugih planeta, poput Marsa. Ni sam nije mogao dešifrirati značenje signala, ali je bio siguran da nisu nastali slučajno. Teslinu hipotezu podržao je britanski fizičar William Thomson (Lord Kelvin). Godine 1902, tokom posjete Sjedinjenim Državama, rekao je da je Tesla zaista primio signal od Marsovaca.
Naučne hipoteze o ovom pitanju postoje već dugo vremena. Na Marsu su otkriveni metan i organski molekuli. U uslovima crvene planete gas se brzo raspada, pa mora postojati izvor njegovog nastanka. Ovo može biti bakterijska ili geološka aktivnost (s obzirom na činjenicu da aktivni vulkani na Marsu nisu mogli biti pronađeni, to nije uzrok plina).
Trenutno, problemi za održavanje života na Marsu su nedostatak tekuće vode, nedostatak magnetosfere i atmosfera koja je previše rijetka. Osim toga, planeta je na ivici "geološke smrti". Prestanak vulkanske aktivnosti će konačno zaustaviti cirkulaciju hemijskih elemenata između unutrašnjeg dela planete ipovršina.
