Mars en Venus is soortgelyk aan die Aarde, so wetenskaplikes verloor nie hoop om lewe op naburige planete te vind nie. Vir Mars is dit meer waarskynlik. Die Curiosity-rover kon vir seker uitvind dat riviere eens daar gevloei het, wat beteken daar was 'n atmosfeer. Miskien het lewe op Mars lank voor die Aarde bestaan of sal dit moontlik wees na terraforming (veranderinge in klimaatstoestande). Dit vereis die teenwoordigheid van 'n magnetiese veld naby Mars.
Groottes, massas en bane van planete
Die rooi planeet is baie kleiner as die Aarde in grootte. Volgens wetenskaplikes se berekeninge en die data wat in die proses van talle studies verkry is, sal tot ses voorwerpe van dieselfde volume as Mars in die Aarde pas. Die radius van die vierde planeet vanaf die Son langs die ewenaar is 0,53 Aarde s'n, en die oppervlakdigtheid is 37,6%.
Die wentelbane van die planete verskil radikaal, maar die sideriese omset is soortgelyk. Dit beteken dat 'n jaar op Mars amper 687 dae duur, en 'n dag is 24 uur 40minute. Die aksiale kanteling is amper dieselfde - 25 grade vir Mars, die Aarde is twee grade minder. Hierdie ooreenkoms beteken dat seisoenaliteit van die rooi planeet verwag kan word.
Struktuur en samestelling van Aarde en Mars
Verteenwoordigers van aardplanete (Venus, Aarde en Mars) is soortgelyk in struktuur. Dit is 'n metaalkern met 'n mantel en kors, maar die digtheid van die aarde is hoër as dié van Mars. Dit wil sê, die rooi planeet bestaan uit ligter elemente. Die Aarde het 'n rotsagtige kern wat met vloeistof bedek is, sowel as 'n silikaatmantel en 'n soliede oppervlakkors. Wat Mars betref, is wetenskaplikes nog nie heeltemal seker oor die struktuur van sy kern nie. Dit is bekend dat die Mars-kern uit yster en nikkel, 16-17% - uit swael bestaan. Die mantel van Mars is slegs 1300-1800 km (ter vergelyking: die dikte van die aarde se mantel is 2890 km), en die kors dek 50-125 km (naby die Aarde - 40 km). Die mantel en kors van die Aarde en Mars is byna identies in struktuur, maar verskil in dikte.
Oppervlakkenmerke
Ongeveer 70% van die aarde se oppervlak word deur die water van die oseane bedek. Volgens een weergawe was vloeibare water deel van die gas- en stofwolk waaruit die Aarde gevorm is. Volgens 'n ander het dit verskyn as gevolg van intense asteroïde- en komeetbombardement, wat die jong planeet ondergaan het. Sommige wetenskaplikes is van mening dat water tydens die vorming van die Aarde uit gehidreerde minerale vrygestel is. Daar is ander hipoteses, en dit is moontlik dat almal min of meer waar is.
Mars het ook eens vloeibare water gehad, watis 'n noodsaaklike voorwaarde vir die ontwikkeling van lewe. Maar nou is dit 'n koue en verlate planeet, ryk aan ysteroksied, wat die oppervlak van Mars 'n rooi tint gee. Water is beskikbaar in die vorm van ys by die pole. 'n Klein hoeveelheid versamel onder die oppervlak.
Mars en Aarde is soortgelyk in landskap. Op die planete is daar berge en vulkane, canyons en vlaktes, klowe, rante, plato's. Die grootste berg op Mars word Olympus genoem, en die diepste afgrond is die Mariner-vallei. Albei planete is tydens hul vorming aan meteoriet- en asteroïde-aanvalle onderwerp, maar spore op Mars word baie beter bewaar weens die gebrek aan neerslag en lugdruk. Individue is miljarde jare oud. Op aarde het sulke formasies geleidelik ineengestort.
Atmosferiese samestelling en temperatuur
Aarde het 'n digte atmosfeer wat in vyf lae verdeel is. Mars het 'n baie dun atmosfeer en hoë druk. Die aarde se atmosfeer bestaan hoofsaaklik uit stikstof (78%) en 21% suurstof (die oorblywende 1% is ander stowwe in die gasvormige toestand), en op die rooi planeet word die samestelling hoofsaaklik deur koolstofdioksied (96%), stikstof en argon (byna 2 %, die oorblywende 1% - ander gasse).
Dit het 'n effek op die temperatuur gehad. Die gemiddelde aarde temperatuur is +14 grade Celsius, maksimum - 70,7 grade, minimum - -89,2 grade. Dit is baie kouer op Mars. Die gemiddelde temperatuur daal tot -46 grade Celsius, die minimum bereik -143 grade, en die maksimum planeet verhit tot 35 grade. Buitendien, indie atmosfeer van die rooi planeet bevat baie stof.
Het Mars 'n magneetveld
Die magnetiese veld spruit uit die kern van die planeet en skep 'n beskermende area wat elektriese ladings van die oorspronklike trajek afbuig. Alle ladings van die Son of 'n ander voorwerp bedreig nie 'n planeet wat so 'n beskermende veld het nie. Die aarde het 'n magneetveld, maar het Mars sulke beskerming? In hierdie opsig verskil die planeet van die Aarde.
Wat is die magneetveld op Mars? Eens op 'n tyd het 'n wêreldwye beskermende dop rondom die planeet bestaan, maar het uiteindelik om 'n aantal redes verdwyn. Nou is daar 'n magnetiese veld op Mars, dit is omvangryk, maar vang nie die hele oppervlak van die planeet vas nie. Daar is gelokaliseerde gebiede waar die veld sterker is. Die radius van die magnetiese veld van Mars is op sommige plekke 0,2-0,4 Gauss, wat ongeveer gelyk is aan die aarde se aanwysers.
Wetenskaplikes probeer vandag hierdie kenmerke verduidelik. Dit was moontlik om byvoorbeeld uit te vind dat die magnetiese veld van Mars en die struktuur van die planeet met mekaar verbind is. Die veld is swak as gevolg van die kern. Die Mars-kern is roerloos relatief tot die kors, wat die effek van daardie selfde beskermende veld verswak.
Vergelyking van magnetosfere
Die magnetiese veld van die Aarde en Mars laat nie toe dat geïoniseerde deeltjies van die sonwind en ander kosmiese deeltjies na die oppervlak deurbreek nie. Die veld beskerm letterlik lewe op aarde. Die teenwoordigheid van die veld word verklaar deur die rotasie van die metaalkern in die vloeibare buitenste deel. Die konstante beweging van elektriese ladings lei tot die vorming van 'n magnetiese veld.
Bmeer onlangs is daar gedink dat die magnetiese kragte aansienlik verander of bydra tot die lekkasie van suurstof uit die atmosfeer. Dit kan waar wees, want die magnetiese pole kan oor tyd van plek verander, hulle is nie permanent nie. Vir 160 miljoen jaar het die pole ongeveer 100 keer verander. Die laaste keer dat dit gebeur het, was ongeveer 720 000 jaar gelede, en wanneer dit volgende keer sal gebeur, is onbekend.
Die magnetiese veld van Mars, in vergelyking met die Aarde s'n, is onvoldoende om lewe te ondersteun. Maar 'n potensieel bewoonbare planeet moet ten minste 'n metaalkern hê. Dit sal voorvereistes skep vir die vorming van 'n magnetiese veld. Wat Mars betref, is daar 'n magnetiese veld (al is dit "in die balans"), daar is ook 'n metaalkern. Dit beteken dat in teorie lewe op die planeet óf voorheen bestaan het, óf moontlik is onderhewig aan sekere veranderinge.
Veldverdwyningsteorieë
Hoekom is daar geen magneetveld op Mars nie? Watter ramp het die beskermende dop “deurgebreek” of wat het die planeet se metaalkern laat vries? Is daar enige manier om die veld te herstel? Tans oorweeg wetenskaplikes twee hoofteorieë oor die verdwyning van die magnetiese veld van Mars.
Volgens die eerste teorie het die planeet eens 'n stabiele magneetveld gehad (soos op Aarde), maar dit is deur 'n botsing met 'n groot voorwerp "deurboor". Hierdie botsing het die kern van die planeet gestop, die veld het begin verswak en toe heeltemal sy skaal verloor. En vandag bly sommige dele van die planeet meer beskerm as ander.
Die tweede teorie weerspreek die eerste heeltemal. Mars kan beginbestaan sonder 'n magnetiese veld. Ná die geboorte van die planeet het die ysterkern in die middel vir 'n lang tyd roerloos gebly en nie magnetiese impulse geskep nie. Maar eens het die sterkste magnetiese veld van die gasreus van die sonnestelsel Jupiter, wat nie net klein asteroïdes nie, maar ook groot voorwerpe kon afstoot, een of ander kosmetiese liggaam afgestoot en na Mars gestuur.
As gevolg van die invloed van getykrag oor etlike tienduisende jare, het konvektiewe strome op Mars verskyn, wat die kern van die planeet gedwing het om te beweeg en die vorming van 'n magneetveld uitgelok het. Soos die kosmiese liggaam Mars genader het, het die veld toegeneem, maar na 'n paar miljoen jaar het die liggaam ineengestort, sodat die magneetveld geleidelik begin verdwyn het. Dit is wat navorsers nou sien.
Waarom NASA 'n kunsmatige veld wil skep
Het Mars 'n magnetiese veld wat kolonisasie van die planeet moontlik maak? Dit is reeds duidelik dat daar nie so 'n beskermende krag is nie, maar wetenskaplikes gaan voort met hul navorsing. Onlangs was daar inligting dat NASA’n kunsmatige magneetveld op Mars wil skep sodat die atmosfeer van die planeet digter word. Dit behoort toekomstige verkenning van die rooi planeet en uiteindelike kolonisasie aansienlik te vereenvoudig.
Hoe om 'n magnetiese veld op Mars te skep? Die skrywers van die verslag wat by die planetêre konferensie aangebied is, het voorgestel om die module op 'n punt tussen Mars en die Son te ontplooi, waar die ruimtetuig byna onbepaald sonder die gebruik van enjins kan bly. Op die module sal insluitspesiale magnete wat in staat is om 'n veld van 1-2 tesla te skep. Ongeveer dieselfde magnete is by die Large Hadron Collider geïnstalleer.
Die veld vorm 'n "stert" wat die hele planeet sal bedek. Hierdie veld sal baie swak wees, maar in teorie sal dit genoeg wees. Volgens NASA sal die planeet se atmosfeer daarna begin verdik. Wanneer 'n digtheid gelykstaande aan die Aarde bereik word, sal die gemiddelde temperatuur op Mars tot +4 grade Celsius styg, en die sneeukappies by die pole sal smelt. Hulle het genoeg water om matige see te vorm.
Die koste om 'n ruimtemodule op Mars te ontwikkel en in stand te hou en waar dit energie vandaan sal neem, omseil die skrywers van die verslag. Wat kostedoeltreffendheid betref, is die metode nie vergelykbaar met ander projekte nie. Daar was byvoorbeeld 'n idee om SF6-gas op Mars te produseer. Selfs 'n klein konsentrasie van hierdie gas is genoeg om 'n kweekhuiseffek te skep en die planeet se oppervlak teen aggressiewe ultravioletstrale te beskerm.
Geen van NASA se konsepte is tot op hede ten volle bewys nie. Dit is slegs aannames gebaseer op die feit dat die sonwind die bron van Mars se atmosferiese verliese was. Maar die redes vir die verlies aan stikstof sal waarskynlik nie net met wind verband hou nie, so wetenskaplikes is nie haastig om projekte te implementeer nie, maar gaan voort met navorsing.
Uit die geskiedenis van Mars-verkenning
Die eerste waarnemings van die planeet is gemaak voor die uitvinding van die teleskoop. Die bestaan van Mars is in 1534 vC deur antieke Egiptiese sterrekundiges aangeteken. Hulle het die trajek berekenplanetêre bewegings. In die Babiloniese teorie is die posisie van Mars in die naghemel verfyn, en is tydmetings van planetêre beweging vir die eerste keer verkry.
Die Nederlandse sterrekundige H. Huygens was die eerste om die oppervlak van Mars te karteer. Verskeie tekeninge wat donker areas toon, is in 1659 deur hom gemaak. Die bestaan van 'n yskap by die pole is in 1666 deur die Italiaanse sterrekundige J. Cassini voorgestel. Hy het ook die tydperk van rotasie van die planeet om sy as bereken – 24 uur 40 minute. Dit is korrek, hierdie resultaat verskil met minder as drie minute.
Sedert die sestigerjare van die vorige eeu is verskeie AMS na Mars gestuur. Afstandwaarneming van die planeet vanaf die Aarde het voortgegaan met behulp van wentelende en grondgebaseerde teleskope om die samestelling van die oppervlak te bepaal, die samestelling van die atmosfeer te bestudeer en die spoed van lig te meet.
Die magnetiese veld van Mars, wat vyfhonderd keer swakker as die aarde s'n is, is in die Sowjet-tye deur die stasies "Mars-2" en "Mars-3" aangeteken. Die Mars 2 en 3 ruimtetuie is in 1971 gelanseer. Die belangrikste tegniese probleem is nie opgelos nie, maar wetenskaplike navorsing was steeds gevorderd vir sy tyd.
Die Amerikaners het Mariner 4 in 1964 na Mars gelanseer. Die ruimtetuig het foto's van die oppervlak geneem en die samestelling van die atmosfeer ondersoek. Die eerste kunsmatige satelliet van die planeet was Mariner 9, wat in 1971 gelanseer is. Die soektog na lewe in grondmonsters is in 1975 deur twee identiese ruimtetuie as deel van die Viking-program uitgevoer. In die toekoms, vir 'n sistematiesedie studie van die planeet het die vermoëns van die Hubble-teleskoop gebruik.
Bestaan van lewe op Mars
Die werk van die planeet se magnetiese veld, wetenskaplikes bestudeer ook in die sin dat dit die bestaan van lewe op Mars kan aandui. Talle waarnemings het aan die einde van die negentiende eeu aanleiding gegee tot 'n ware "Marskoors" rondom hierdie onderwerp. Toe het Nikola Tesla een of ander ongeïdentifiseerde sein waargeneem terwyl hy radiointerferensie in die atmosfeer bestudeer het.
Hy het voorgestel dat dit 'n sein van ander planete kan wees, soos Mars. Hy kon self nie die betekenis van die seine ontsyfer nie, maar hy was seker dat dit nie toevallig ontstaan het nie. Tesla se hipotese is ondersteun deur die Britse fisikus William Thomson (Lord Kelvin). In 1902, tydens 'n besoek aan die Verenigde State, het hy gesê dat Tesla inderdaad die sein van die Marsmanne opgetel het.
Wetenskaplike hipoteses oor hierdie kwessie bestaan al lank. Metaan en organiese molekules is op Mars ontdek. Onder die toestande van die rooi planeet ontbind die gas vinnig, so daar moet 'n bron van sy voorkoms wees. Dit kan bakteriële aktiwiteit of geologiese aktiwiteit wees (gegewe die feit dat aktiewe vulkane op Mars nie gevind kon word nie, is dit nie die oorsaak van die gas nie).
Tans is die probleme om lewe op Mars te onderhou die gebrek aan vloeibare water, die gebrek aan 'n magnetosfeer en 'n atmosfeer wat te dun is. Boonop staan die planeet op die rand van die “geologiese dood”. Die einde van vulkaniese aktiwiteit sal uiteindelik die sirkulasie van chemiese elemente tussen die binneste deel van die planeet enoppervlak.
