Тайный космос
Помимо птиц, звёзд и самолётов в небе ещё очень много всего чего не видно нашему глазу...👁️
tg ➡️
Помимо птиц, звёзд и самолётов в небе ещё очень много всего чего не видно нашему глазу...👁️
tg ➡️
Снимать объекты солнечной системы на бытовые фотоаппараты и объективы, и в любительские телескопы, не имея при этом домашней копии телескопа Хаббла?
Ответ - да!
Вот, к примеру, снимки некоторых космических объектов, полученных с использованием любительского телескопа.
Ученые выяснили еще один факт о шестой планете Солнечной системы
Казалось бы, ученые так дотошно изучили кольца Сатурна, что знают о них все. Даже то, как они выглядят с его поверхности. Но планетологи всегда найдут, чем нас удивить! Например, члены Американского астрономического общества уверяют, что впервые выяснили, как кольца влияют на атмосферу Сатурна.
В издании The Planetary Science Journal астрономы опубликовали исследование, в котором заверяют, что кольца не просто являются отличительной особенностью Сатурна, но и оказывают на космического гиганта самое прямое влияние, нагревая верхние слои его атмосферы.
Сделать такое открытие астрономам помогли данные, собранные с помощью космических телескопов International Ultraviolet Explorer и «Хаббл», космических кораблей «Вояджер-1» и «Вояджер-2», зонда «Кассини». Благодаря всему этому научному вооружению удалось выяснить, что в атмосфере Сатурна есть спектральная линия горячего водорода, и это ни что иное как избыток ультрафиолетового излучения. Именно он, по мнению ученых, нагревает и загрязняет верхнюю часть атмосферы.
Астрономы уверены: причина нагрева — ледяные частицы колец, которые ливнем падают в атмосферу Сатурна. Откуда берется этот ледяной дождь? На этот вопрос у исследователей есть сразу несколько версий:
воздействие микрометеоритов;
бомбардировка частицами солнечного ветра;
ультрафиолетовое излучение;
электромагнитные силы, притягивающие заряженную пыль.
Приняв во внимание это открытие и объединив его со всем, что раньше было известно о сезонном воздействии Солнца на Сатурн, ученые пришли к выводу, что энергия Солнца все-таки не разогревает атмосферу Сатурна — за это в ответе именно дождь с колец.
Возможно, вскоре астрономы научатся и возраст космического гиганта по его кольцам определять, а пока они в точности дают ответ на один из главных космических вопросов: откуда у Сатурна его знаменитые кольца?
Илья Ненко
Спутники Марса были открыты в 1877 году (в год великого противостояния Марса) американским астрономом Асафом Холлом и названы в честь спутников бога войны – страха (Фобос) и ужаса (Деймос).
Интересно, что предположение о существовании у Марса именно двух лун высказал еще Иоганн Кеплер в 1611 году. Тогда существовала теория, что количество спутников у планет возрастает по мере удаления от Солнца. На тот момент были известны всего 4 самых крупных спутника Юпитера, и считалось, что между Марсом и Юпитером кружится еще одна планета – Фаэтон. Соответственно у Красной планеты предполагали 2 спутника, к тому же Кеплер ошибочно расшифровал анаграмму Галилея:
«Высочайшую планету тройною наблюдал»
На самом деле Галилей говори о кольцах Сатурна, но это стало известно много позже.
Луны Марса совсем не похожи на спутник Земли – это два булыжника неправильной формы, и их размеры очень малы:
· Фобос – «картофелина», вытянутая в длину на 27 км, два других размера составляют 21,6 и 18,8 км.
· Деймос – «камешек» 10х12,6х16 км.
Так выглядят Фобос и Деймос. Фото из открытых источников.
Фобос очень близок к Марсу – его орбита находится всего лишь в 9377 км (большая полуось) и потому он совершает свой оборот вокруг Красной планеты очень быстро – за 7 часов 39 минут, т.е. быстрее, чем вращается вокруг своей оси Марс. Таким образом, для наблюдателя с Марса Фобос восходит на западе и заходит на востоке, успевая дважды за сутки сделать круг по марсианскому небу – по такому быстрому движению Фобос очень легко найти среди звезд.
Реальный снимок Фобоса с поверхности Марса, переданный Curiosity.
Впрочем, его видимый размер не так уж мал: в экваториальной зоне Фобос имеет размер с треть нашей Луны и гораздо ярче Венеры на земном небе. По мере удаления от экватора угловые размеры обоих марсианских лун уменьшаются, а из района полярных шапок луны не видны вовсе – всегда скрываются за горизонтом.
Сравнительные видимые размеры: Деймос, Фобос с экваториального пояса на Марсе и Луна с Земли. Картинка из открытых источников.
Деймос вращается дальше Фобоса – на расстоянии 23,460 тыс. км и его путь вокруг Марса занимает 30,3 часа, однако марсианский наблюдатель увидел бы заход Деймоса на западе только через 2,7 дня – поскольку к движению спутника добавляется вращение самого Марса. Американскому роверу Curiosity удалось заснять на одну из своих камер обе марсианские луны в одном кадре:
Уникальный снимок, переданный Curiosity: Фобос и Деймос с поверхности Марса в одном кадре.
Вращение марсианских спутников синхронно: они обращены к планете всегда одной и той же стороной, как Луна к Земле. Это и понятно: сильная гравитация близкого Марса не позволяет им вращаться иначе.
Фобос находится в гравитационной ловушке: он приближается к Красной планете со скоростью 1,8 метра за 100 лет. По оценкам ученых, примерно через 43 млн лет Фобос должен упасть на Марс. Деймос – наоборот, постепенно удаляется от планеты – на 9 см в год, и через какое-то время он улетит от Марса в космическое пространство.
Происхождение Фобоса и Деймоса
Несмотря на свои маленькие размеры, два марсианских спутника вызывают множество вопросов у астрономов, и первый из них – откуда появились Фобос и Деймос?
Поначалу были предположения, что спутники захвачены гравитацией Марса из кольца астероидов между орбитами Марса и Юпитера:
Согласно одной из гипотез о происхождении марсианских лун, они были захвачены гравитацией Красной планеты из кольца астероидов. Картинка с канала "Люди и Космос".
Вскоре эта гипотеза была поставлена под сомнение: оба спутника имеют почти круговые орбиты, лежащие почти точно в экваториальной плоскости Марса, а теория их захвата требует, чтобы они первоначально двигались по очень вытянутой орбите – иначе как им приблизиться к Марсу на достаточно близкое расстояние? А затем – за счет сопротивления атмосферы и приливных сил Красной планеты орбиты спутников должны были приобрести текущий вид. Хотя не ясно, каким образом произошел захват Деймоса: ведь захват также требует рассеивания энергии (при переходе на другую орбиту) и нынешняя атмосфера Марса слишком тонкая, чтобы захватить такой объект, как Фобос, атмосферным торможением – хотя, возможно, Деймос был притянут Марсом в далеком прошлом, когда атмосфера планеты была сходна с земной? Астроном Джеффри Лэндис отметил, что захват мог произойти, если первоначальное тело было двойным астероидом, которое потом разделилось в результате действия приливных сил Марса.
Другая гипотеза: когда-тобыл один спутник, а потом он раскололся на две части. Картинка из открытых источников.
Альтернативная версия сходна с версией происхождения Луны: Марс пережил столкновение с крупным небесным объектом, и от обломков катастрофы образовался спутник, который позже распался на два тела под воздействием марсианской гравитации. К тому же наблюдения Фобоса в инфракрасном спектре показывают, что он, главным образом, содержит филлосиликаты, которые хорошо известны на поверхности Марса. Но в прошлом году ученые японского астрономического агентства JAXA опубликовали опровержение этой теории: взяв за основу предположение, что Деймос и Фобос действительно были прежде одним телом, они с помощью вычислений и компьютерного моделирования воспроизвели эволюцию системы спутников Марса. Моделирование показало, что Фобос и Деймос, будь они обломками одного тела, в течение 100 тысяч лет столкнулись бы и образовали вокруг Марса кольцо, которое сохранилось бы и сегодня:
Кольцо вокруг Марса, получившееся в результате компьютерного моделирования теории образования Фобоса и Деймоса из одного спутника, расколовшегося когда-то под действием приливных сил планеты.
Спор о происхождении марсианских лун не закрыт и продолжается до сих пор.
Строение спутников Марса
Деймос и Фобос состоят из каменистых пород, на поверхности спутников имеется значительный слой реголита. Поверхность Фобоса крайне испещрена гребнями и кратерами всевозможных размеров, очевидно, ударного происхождения, а самый крупный кратер, носящий имя Стикни, жены Асафа Холла, марсианский наблюдатель смог бы увидеть даже невооруженным глазом. Кроме того, Фобос исполосован рядом светлых, почти параллельных борозд длиной до 30 километров и шириной в пару сотен метров:
Подлинная фотография поверхности Фобоса, цвета усилены для контрастности.
Природа этих полос тоже по сей день остается загадкой. По одной из версий - их оставили обломки, откатившиеся от кратера, по другой – борозды появились под воздействием приливных сил близкого Марса. Последние исследования ученых из Китая и США говорят в пользу второй версии: гравитация Красной планеты деформировала спутник, образовав глубокие трещины, куда упал сыпучий материал с поверхности, оставив видимые издалека полосы.
В 50-е годы XX века были произведены первые оценки массы Фобоса и Деймоса, а также их плотности. Результаты обескуражили ученых: получалось, что спутники слишком легкие даже для своих небольших размеров. На этом основании астрофизик Иосиф Шкловский в 1959 году сделал фантастическое предположение: что спутники, по крайней мере, Фобос – внутри «полый, пустой внутри — нечто вроде консервной банки, из которой вынули содержимое. Ну а может быть естественное космическое тело полым? Нет и нет! Следовательно, Фобос имеет искусственное происхождение. Странности в свойствах Деймоса, хотя и менее разительные, чем у Фобоса, позволяют высказать предположение, что и он имеет искусственное происхождение».
Идея о разумной цивилизации на Марсе вновь набрала популярность после того, как это интервью опубликовала «Комсомольская правда» 1 мая 1959 года.
Теория об искусственном происхождении Фобоса и Деймоса дала пишу новым фантазиям о разумной жизни на Марсе. Катринка из открытых источников.
Но через 10 лет все фантазии о братьях по разуму рассыпались в прах: зонд «Маринер-7» в 1969 году, фотографируя Марс, случайно заснял и Фобос, а в 1971 году «Маринер-9» передал на Землю множество снимков обоих спутников. Стало очевидно, что это – естественные космические тела, а их небольшая масса объясняется, вероятно, пористой структурой.
Фобос крупным планом, впервые сфотографированный зондом "Маринер-9", 1971 год. Фотография не слишком четкая, но на ней достаточно хорошо видно, что спутник Марса - самый что ни на есть естественный.
Гравитация Фобоса и планы NASA
Мне приходилось встречать мнение и расчеты любителей, будто гравитации на Фобосе практически не существует и достаточно легкого прыжка, чтобы улететь в космическое пространство, а, учитывая притяжение Марса - космонавту, отважившемуся подпрыгнуть на Фобосе, пророчат падение на планету и неминуемую гибель. Эти расчеты неверны и исходят из оценки ускорения свободного падения на Фобосе: оно совсем крошечное, стало быть, такая и гравитация. Но на самом деле нужно оценивать не ускорение свободного падения (вспомним, на Земле оно всего 9,8 м/с2), а так называемую скорость убегания, необходимую для преодоления гравитации. На Земле эта скорость составляет 11,2 км/с, на Фобосе – 11,4 метра/с или 41 км/ч. Отсюда ясно, что передвижение по поверхности Фобоса вполне возможно.
NASA планирует через 10 лет, в 2033-м году, добраться на пилотируемом корабле до орбиты Марса и даже осуществить высадку астронавтов на Фобос.
Предполагаемый модуль для пребывания астронавтов на Фобосе. Картинка из открытых источников.
Ученые рассчитывают, что этот спутник будет некой переходной ступенью перед посещением самого Марса, а также – базой для отлета обратно на Землю, поскольку стартовать с Фобоса куда проще и дешевле, чем с Марса. Ученые считают, что пребывание астронавтов на Фобосе существенно сократит долю радиационного облучения астронавтов, поскольку спутник Марса будет экранировать излучение своей массой.
Миссия предполагает не только технологические, но и научные цели: например, пробы грунта, привезенные с Фобоса, должны дать наконец ответ на вопрос о его происхождении. Ну и, конечно, планируется исследование человеком Красной планеты: искусственный «интеллект» не в состоянии рассуждать, анализировать, ставить новые задачи, не способен к импровизации и тратит недели на то, с чем живой астронавт мог бы управиться за пару часов.
Если этим планам суждено сбыться, то вскоре американские астронавты смогут своими глазами увидеть марсианские пейзажи, а также потрясающее зрелище: огромный Марс с поверхности маленького Фобоса:
Марс с поверхности Фобоса должен выглядеть необыкновенным зрелищем. Картинка из открытых источников.
А мы отправимся дальше и в следующей главе путешествия посетим кольцо астероидов между Марсом и Юпитером.
Ставьте лайк, если понравилась статья. Пишите комментарии, подписывайтесь на канал - будет еще много интересного!
Хотел подарить детям большую карту мира 2х1м
Но в связи с последними изменениями это несколько неактуально.
Решил что подарю им карту вселенной с планетами, созвездиями.
Знает кто где можно скачать файл в большом разрешении для печати?
Новое исследование показало, что причудливым движениям межзвездного объекта Оумуамуа можно найти разумное объяснение, которое не связано с «разумными инопланетянами».
Оумуамуа — странный межзвездный гость. Это первый объект, обнаруженный в Солнечной системе, но который возник за ее пределами. Ученых озадачило его ускорение вдали от Солнца. Такое наблюдается внутри комет, когда лед внутри них начинает нагреваться звездой, но Оумуамуа — не комета. Загадка спровоцировала теорию о том, что объект — космический корабль пришельцев.
Но авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature, нашли более приземленное объяснение. Необычные движения Оумуамуа вызваны высвобождением молекул водорода, захваченных льдом под поверхностью объекта. Возможно, они высвободились, когда Солнце нагрело его, что немного замедлило полет Оумуамуа мимо звезды.
Оумуамуа впервые наблюдали в октябре 2017 года. Он оставался в поле зрения телескопа около четырех месяцев. За этот короткий период он вызвал настоящий переполох благодаря причудливым свойствам. По данным НАСА, сигарообразный объект был около 400 м в длину и, возможно, в 10 раз тоньше. Сначала исследователи подумали, что это комета, но она не сформировала хвост и не испустила облако пыли и газа, когда приблизилась к Солнцу.
Он мог бы сойти за астероид — эти космические камни движутся только под действием гравитации. Но этой теории мешают необъяснимые изменения скорости, которые наблюдали исследователи.
Анастасия Никифорова
Их скорость такова, что, в принципе, они способны просто вылететь из Млечного Пути. И при этом их замечают примерно в одном и том же участке неба.
В нашей галактике Млечный Путь сотни миллиардов звёзд, они закручены в спираль, и внешне это напоминает некий водоворот: длинные многосоставные рукава тянутся от галактического центра и простираются вокруг него. Как объясняют учёные, сердцевина галактики и окружающие её звёзды вращаются вокруг общего центра масс. Иногда его ещё называют центром притяжения, и, возможно, так более понятно.
Мы, то есть Солнечная система, находимся на расстоянии 25 тысяч световых лет от центра (это примерно половина радиуса галактики) в маленьком, непримечательном, второстепенном рукаве Ориона. Он расположен таким образом, что с Земли частично прослеживается в окрестностях созвездия Ориона, поэтому так и называется.
И как и все остальные космические семейства, мы вращаемся как бы вокруг центра галактики, но на самом деле вокруг этого единого центра притяжения. Вращаемся со скоростью примерно 230 километров в секунду. То есть с нашей точки зрения всё в космосе кажется неподвижным, а на самом деле Солнце вместе со всеми своими планетами ежесекундно преодолевает две сотни километров по своей орбите. За 240 миллионов лет Солнечная система делает полный оборот. И это абсолютно нормальная, спокойная скорость. Есть, к примеру, звёзды, которые движутся и вдвое быстрее — километров 500 в секунду. И это считается приблизительным пределом "нормальности" для скорости звезды, потому что при ещё более быстром движении она уже просто становится способна разорвать оковы притяжения галактики и вылетает прочь. Так вот, именно такие уникумы всё чаще обнаруживаются в Млечном Пути.
Самый яркий пример — объект S5-HVS1 в созвездии Журавля. Учёные измерили его скорость и обнаружили, что она составляет 1755 километров в секунду. Это уже нечто совершенно немыслимое. Такая "пуля" в галактике долго не удержится. Просто для сопоставления: 300 тысяч километров в секунду — это скорость света. И подобных турбозвёзд обнаружили уже порядка нескольких десятков. Более того, сложилось представление, что на самом деле их в нашей галактике тысячи и все они могут "падать" в пространстве с невероятной скоростью.
Учёные полагают, что это именно звёзды, притом довольно массивные и пожилые, готовые вот-вот взорваться сверхновыми. Скажем, та же S5-HVS1, по данным измерений, вдвое с лишним тяжелее Солнца. Спрашивается, как при таком, простите, весе и в таком возрасте можно развивать подобную спринтерскую скорость?
Одна из версий — это так называемый гравитационный манёвр: очень и очень массивный объект своей гравитацией сильно разгоняет сравнительно маленькое тело при нужном взаимном расположении. Этим трюком активно пользуются при запусках в космос межпланетных станций: аппараты ускоряются при пролётах, скажем, мимо Венеры или Юпитера. И в данном случае, по мнению астрофизиков, в роли такого мощного разгонщика для звезды выступает сам центр нашей галактики, в котором находится сверхмассивная чёрная дыра. Напомним, в ней заключена материя, которой хватит на четыре миллиона Солнц.
Другой вариант: эти звёзды когда-то были не одиночками, а находились в двойных системах, и напарник взорвался сверхновой. Напомним, взрыв сверхновой — это эффектный сброс оболочки состарившейся, "перегоревшей" звезды. Есть мнение, что энергия этого сброса отталкивает звезду-партнёршу и отправляет её в последнее путешествие с сумасшедшей скоростью. Уликой в пользу этого считают как раз преклонный возраст этих супербыстрых звёзд, потому что, как правило, в двойных системах обретаются ровесницы. Они родились одновременно из одного и того же протозвёздного облака, прожили вдвоём долго и счастливо, но необязательно умирают строго в один день. По расчётам учёных, многие потерявшие сестёр и мчащиеся неизвестно куда одинокие спринтеры "умирают", то есть взрываются сверхновыми, во время своей гонки, поэтому среди них, по логике, должно быть много нейтронных звёзд и чёрных дыр: и нейтронные звёзды, и чёрные дыры (звёздной массы), и белые карлики — это бывшие ядра звёзд, которые после взрыва сверхновой остались без мантии и схлопнулись.
И ещё такой любопытный факт: практически все эти активно скоростные летуны обнаруживаются в окрестностях созвездий Льва и Секстанта. Подозрительным совпадением астрономы считают то, что в южном созвездии Золотой Рыбы имеется Большое Магелланово Облако, и если представить, что космические гонщики являются оттуда, то по траектории выходит, что появятся они действительно в районе Льва и Секстанта. Большое Магелланово Облако — это карликовая галактика – спутник Млечного Пути, они гравитационно связаны, и, по прогнозам, однажды наша галактика это "облако" проглотит. Так вот, эта галактика маленькая, в десять раз меньше нашей по массе, всего пять миллиардов звёзд. И поэтому, по идее, выбраться из-под её гравитации гораздо легче, чем сбежать из такого внушительного мегаполиса, как Млечный Путь. Так что есть соображения, что сверхбыстрые звёзды могли и прилететь к нам из соседней галактики. Только надо разобраться, что всё-таки их сюда забросило: гравитация галактического центра (у Большого Магелланова Облака тоже подозревают в середине чёрную дыру) или взрывы звёзд-напарниц.
Адель Романенкова
Теории о существовании на Марсе разумной цивилизации
Марс получил свое имя – бога войны – из-за красного цвета. Вторую после Венеры ближайшую к Земле планету наблюдали еще в древнем Египте, и с ней так же связано множество легенд о существовании разумной жизни. Писателей-фантастов Марс привлекал ничуть не меньше, чем Луна, ему посвящены десятки романов: «Война миров» Герберта Уэллса, серия романов о Барсуме Эдгара Берроуза (они легли в основу знаменитого фильма «Джон Кратер»), «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери, «Шпага Рианона» Ли Бреккета – эти и другие книги XIX – XX веков объединяет одна идея: на Марсе есть разумная цивилизация. Это, пожалуй, единственная планета, где наличие жизни, подобной земной, предполагали всерьез, и даже было время, когда миллионы людей верили – там, на Красной планете, обитают наши братья по разуму.
Много шуму наделала история с «марсианскими каналами». Впервые об их открытии объявил итальянский астроном Джованни Скиапарелли во время великого противостояния 1877 года, после него о наблюдениях каналов сообщили ряд других астрономов. Само название «каналы» делало недвусмысленную отсылку к их искусственному происхождению, эта версия тогда широко поддерживалась не только обществом, но и учеными. Американский астроном Персиваль Ловелл разделял точку зрения о рукотворном происхождении марсианских каналов и сделал их зарисовки:
Так выглядели предположения о существовании на Марсе разумной жизни. Фото из открытых источников.
Он полагал, что климат на планете весьма засушливый, и марсиане используют каналы для орошения земли водой из тающих полярных шапок. В 1908 г. Ловелл опубликовал книгу «Марс как обитель жизни», где, опираясь на свои наблюдения, приводил множество доводов в пользу существования на Марсе развитой цивилизации. Книга стала бестселлером, её успех во многом поспособствовал тому, что идея существования на Марсе разумной жизни стала очень популярной.
Такие предположения в ту пору не казались фантастическими: считалось, что Марс имеет плотную атмосферу, технических средств измерить температуру поверхности планеты еще не существовало – потому всерьез считали, что по берегам каналов существует растительность. К тому же Марс по некоторым параметрам очень похож на Землю: практически тот же угол наклона оси, та же продолжительность суток (24 ч 37 мин 22,663 с) – и в сочетании с «обнаруженными каналами» людское воображение легко рисовало планету, очень похожую на Землю: с растениями, животными, людьми, сменой времен года, тропическими ливнями на экваторе (за них принимали периодические изменения окраски экваториальных областей, вызванные на самом деле песчаными бурями) и льдами на полюсах. Ну разве что Марс – более засушливый, т.к. не имеет земных океанов.
Приблизительно так в конце XIX начале XX века многие представляли Марс. Картинка из открытых источников.
Конечно, критика теории каналов и разумной жизни на Марсе существовала и тогда: в частности, в 1903 году Эдвард Маундер поставил эксперимент, участникам которого на расстоянии показывали диск с беспорядочным набором темных пятен – и многие видели «каналы». Ими же могли казаться при малом разрешении действительно существующие на Марсе каньоны и линейные цепочки кратеров. А в 1907 году британский ученый Альфред Уоллес опубликовал книгу «Обитаем ли Марс?», где утверждал, что температура на Марсе куда ниже, чем считалось ранее, существование жидкой воды вряд ли возможно, а атмосфера Марса слишком разряжена, к тому же спектральный анализ не показал наличия в ней водяного пара. Отсюда автор книги сделал вывод, что на Марсе не может быть высокоорганизованной жизни, не говоря уже о развитой цивилизации.
Однако, в те годы еще продолжался спор о существовании жизни на Красной планете – т.к. неопровержимых доказательств, например, снимков поверхности, предъявить никто не мог.
Первые исследования
С началом космической эры к Марсу были отправлены десятки беспилотных аппаратов. Из 45 миссий, запущенных с 1965 года, 26-ти не удалось достигнуть цели: они уходили с орбиты, сбивались с пути, разбивались о поверхность или слишком быстро выходили из строя.
Самое трудное при отправке аппарата на Марс – это его посадка на поверхность. Знать заранее, где сядет аппарат, невозможно. Скорее всего, он приземлится на груду камней, подобную этой:
На такую поверхность приходится садиться космическим аппаратам. Неудивительно, что многие из первых миссий на Марс разбивались и быстро выходили из строя. Кадр с канала "National Geographic".
Как избежать повреждений марсохода? NASA использовала для этого разные способы: например, воздушные подушки, с которыми зонд прыгал по поверхности до своей полной остановки:
Так садились на поверхность Марса некоторые аппараты NASA. Кадр с канала "National Geographic".
А «Викинги» садились аккуратно с помощью ракетных двигателей:
Так выглядела посадка знаменитых "Викингов". Кадр с канала "National Geographic".
Первые снимки марсианской поверхности с близкого расстояния были получены при облете Марса аппаратами серии «Маринер» (США) с 1965 по 1971 год:
Снимки аппаратов "Маринер". Фото из открытых источников, коллаж автора.
На них Марс предстал засушливой планетой без рек и океанов, а наличие множества кратеров говорило об отсутствии тектоники планеты последние 4 млрд лет. Кроме того, первый же зонд – Маринер-4 – в 1965 году обнаружил отсутствие у Марса сильного магнитного поля, которое могло бы защитить планету от действия космических лучей.
20 июля 1976 года поверхности Марса благополучно достиг «Викинг-1», который передал первое панорамное изображения планеты,
Первый цветной панорамный снимок с поверхности Марса, переданный американским аппаратом "Викинг-1" 21 июля 1976 года.
а также провел первые непосредственные исследования атмосферы и грунта.
К сожалению, из всех советских миссий на Марс ни одна не была успешной. «Марс-3» в 1971 году все же сумел достичь поверхности, но, проработав всего 14,5 секунд, отключился – предположительно, из-за начавшейся марсианской бури.
Данные, полученные с помощью зондов, однозначно опровергали все предположения о существовании на Марсе сложных форм жизни. Основными вопросами ученых с 70-х годов XX века стали:
· Есть ли на Марсе вода?
· Есть ли на Марсе жидкая вода?
· Были ли прежде на Марсе реки и моря, и куда они исчезли?
· Как Марс потерял свою атмосферу?
· Были ли на Марсе хотя бы примитивная жизнь и может ли она существовать теперь?
Сейчас мы знаем, что средняя температура на Марсе не уступает морозам в середине антарктической зимы: -60, -70 градусов по Цельсию. Марсоходы фиксируют температуры в течение всего года – например, вот данные Марсианской научной лаборатории с 2012 по 2015 г.г:
Температуры на Марсе. Источник: Centro de Astrobiología, Погодный твиттер Марсианской научной лаборатории.
Диаметр Марса примерно в два раза меньше диаметра Земли, но из-за гораздо меньшей платности гравитация на нем составляет всего треть от земной. Площадь поверхности Марса почти равна площади всей земной суши, если исключить океаны.
Основной цвет Марса – ржавый. На этой планете очень ограниченная палитра цветов, недаром её называют Красной.
Марсианский пейзаж. Фото из открытых источников.
Однако, окажись мы на Марсе во время заката или восхода солнца, мы бы увидели знакомое нам голубое небо:
Закат на Марсе. Подлинная фотография с марсохода Perseverance. Всё наоборот: при заходе солнца небо становится голубым.
Причина та же, что и на Земле: лучу Солнца утром и вечером приходится проходить через более толстый слой атмосферы. Просто марсианская атмосфера днем рассеивает красный свет, который на закате – почти полностью фильтруется, а цвет другого спектра – сине-голубой – наоборот, рассеивается.
Одной из главных достопримечательностей Марса является гора Олимп, расположенная в экваториальной зоне планеты. Она представляет собой огромный потухший вулкан, высота которого от основания составляет 26 км, что почти втрое выше Эвереста:
Гора Олимп - самый высокий вулкан в Солнечной системе. Фото из открытых источников.
Диаметр Олимпа – около 540 км. Столь крупная гора смогла образоваться из-за отсутствия тектонических плит на Марсе и, вероятно, из-за небольшой силы тяжести, так как нагромождения лавы не обрушиваются под собственным весом.
Вода на Марсе
Ранний Марс (около 3 млрд лет назад) был другим миром: миром с более плотной атмосферой, погодными явлениями и водой, причем её было настолько много, что глубина непрерывного океана могла составлять от 100 до 1500 м.
Древний Марс. Кадр с канала "Космическое путешествие".
Сейчас на Марсе обнаружены долины и впадины, явно прорезанные потоками воды. Долина Маринер – огромная система каньонов, самый грандиозный геологический объект, до сих пор обнаруженный в Солнечной системе. Его глубина – 10 км, длина – более 4000 км. Когда-то он был полон воды. Ученые подсчитали: чтобы прорезать такой каньон, нужно было количество воды, равное 200 разлившимся Амазонкам одновременно!
Долина "Маринер". Кадр с канала "National Geographic".
А такой мы бы увидели долину «Маринер», если бы оказались на её краю:
Если бы астронавты оказались на краю долины "Маринер" - кадр с канала "National Geographic".
Был ли древний Марс не только влажным, но и теплым? С одной стороны, множество признаков существования жидкой воды в прошлом Марса говорят о том, что и климат Красной планеты был значительно теплее. И все же – насколько значительно? Некоторые ученые считают Марс в прошлом – почти двойником Земли, другие уверены, то марсианские моря были куда холоднее земных, покрываясь на зиму льдом. Эта гипотеза, впрочем, не исключает возможности, что в водоемах Марса существовала когда-то примитивная жизнь.
Ученые полагают, что Марс потерял бо́льшую часть своей жидкой воды в период от 4,1 до 3,7 млрд лет назад. Именно в этот период планета лишилась и большей части атмосферы. Куда же исчезли океаны?
Раньше считалось, что вода улетучилась в космическое пространство. Гигантские столбы пыли во время бурь на Марсе могут достигать высоты 80 км и действуют как космические лифты, поднимая и выбрасывая в космос все, что находится на поверхности. Они намного плотнее, чем пылевые облака и имеют основание до 90 км в диаметре, расширяясь кверху до 600 км. Так влага с поверхности поднималась в верхние слои атмосферы, где под воздействием космических лучей молекулы воды распадались и уносились в космос. Этот процесс продолжается до сих пор.
Пылевые столбы на Марсе. Картинка из открытых источников.
Однако низкая скорость, с которой водород улетучивается в космос, свидетельствует о том, что история исчезновения марсианских океанов куда сложнее. Если принять за данность, что водород улетучивается с такой же скоростью, как и в прошлом, то Марс потерял бы совсем немного воды. Иными словами, более 90% воды делись куда-то еще.
Ныне уже подтверждены предположения, что на Марсе есть вода – правда, в основном в твердом виде. Искусственный спутник Марса Одиссей обнаружил под поверхностью планеты залежи водяного льда. Позже это было подтверждено и другими аппаратами с помощью камеры, создающей изображение на анализе теплового излучения.
Залежи водяного льда на Марсе, найденные беспилотными аппаратами. Кадры с канала "Космическое путешествие", коллаж автора.
Окончательно вопрос о наличии воды на Марсе был решен в 2008-м году, когда АМС «Феникс», севшая в полярной области планеты, получила воду из марсианского грунта:
"Феникс" зачерпнул марсианский грунт с водой. Фото из открытых источников.
Аппарат сделал химический анализ своей находки, а ученые NASA три месяца перепроверяли данные. Сомнений не осталось: на Марсе есть вода.
Также в свежих воронках от метеоритов был обнаружен лед, и не только около полюсов, но и ближе к экватору.
Полярные шапки на Марсе состоят по большей части из замерзшей углекислоты, известной на Земле под названием «сухой лед». Но под этими шапками ученые давно подозревают наличие обычного, водяного льда. Известно, что на Марсе есть и постоянные «шапки», которые остаются ледяными даже в самые жаркие для полюсов Марса периоды – то есть тогда, когда СО2 должен превратиться в газ.
Сегодня ученые считают, что на Марсе вполне может быть вода и в жидком виде – например, подо льдом. Поверхность Марса, как уже упоминалось, тоже временами прогревается до достаточно высокой температуры, однако из-за тонкой и разряженной атмосферы окошко для воды в жидком виде на Марсе совсем крошечное: всего в несколько градусов, и если его превысить, то вода почти сразу из твердого состояния превратится в пар. Поэтому жидкая вода на поверхности планеты если и присутствует, то её очень мало.
Спектральный анализ грунта, выполненный зондом «МРС», показал на Марсе наличие солей: благодаря этому «окно» существования жидкой воды немного увеличивается. Есть основания считать, что иногда на Марсе может течь жидкая соленая вода – например, согласно вот этим следам стекания на марсианском песке:
Еще одна недавняя находка: следы стекания воды на марсианском песке. Фото из открытых источников.
Исследования продвигаются, и, вполне возможно, что в ближайшие десятилетия у нас будет точный ответ на вопрос – сколько воды на Марсе?
Как Марс потерял свою атмосферу?
Ученые считают, что около 4 млрд лет назад у Марса было гораздо более мощное магнитное поле и плотная атмосфера, позволяющая сохранять планете тепло. Климат древней Красной планеты был более теплым и влажным, благоприятным для жизни. Возможно, в ту пору на Марсе существовала растительность и даже – какой-то животный мир. По одной из версий, жизнь в нашей Солнечной системе могла начаться не на Земле, а на Марсе.
Что же произошло с атмосферой планеты?
Очевидно, она была разрушена солнечным ветром и постепенно унесена в космическое пространство после того, как Марс утратил глобальное магнитное поле:
Наглядная демонстрация, как магнитное поле защищает атмосферу Земли и как атмосфера Марса стала беззащитной. Картинки из открытых источников.
Потерю Марсом магнитного поля ученые сравнивают с более низкой массой и плотностью Красной планеты по сравнению с Землей, что привело к быстрому охлаждению марсианского железного ядра – оно затвердело, остановив эффект «динамо». Или просто стало недостаточно горячим и замедлило вращение – астрономы все же полагают, что давление внутри Марса слишком низкое, недостаточное для затвердевания его ядра – следовательно, оно до сих пор находится в жидком состоянии.
Утратив бо́льшую часть атмосферы, Марс стал остывать и постепенно превратился в холодную песчаную пустыню.
Новейшие исследования, следы жизни и возможности колонизации Марса
В августе 2012 года на Красную планету прибыл марсоход третьего поколения «Curiosity». Сразу после посадки в кратере Гейла (где 3 млрд лет назад, уверены ученые – было озеро) он нашел гладкие округлые гальки, которые, вероятно, катились вниз по течению. В пробах грунта, взятых там, обнаружены азот, сера, фосфор и углерод – элементы, необходимые для живых организмов.
Образец также содержит глинистые минералы и не слишком много соли, что показывает: когда-то туда текла свежая, возможно, даже питьевая вода. Лазерный спектрометр Curiosity обнаружил также сезонные изменения метана на Марсе. Это захватывающее открытие: ведь метан может быть результатом жизнедеятельности живых организмов или – результатом взаимодействия горных пород с водой.
А в феврале прошлого года Curiosity в этом кратере обнаружил окаменелый коралл:
Фото окаменелого коралла на Марсе, кратер Гейла. Источник: сайт NASA.
Похоже, на Марсе в прошлом была жизнь.
18 февраля 2021 года новейший американский аппарат Perseverance опустился на поверхность Марса. Он оснащен системой динамического анализа окружающей среды (MEDA), и теперь ученые всегда знают точную погоду на Марсе: температуру воздуха и поверхности, давление, скорость ветра, влажность, уровень радиации, а также уровень запыленности. 718 Па (против 101325 на земле) -22, -25, -83 на глубине кратеров.
Perseverance впервые преобразовал часть марсианского углекислого газа в кислород: из СО2 получился О2 и окись углерода – СО.
Было получено 5 граммов кислорода – его хватило бы для 10-минутного дыхания одного астронавта. Что ж, может быть, эта технология избавит будущие пилотируемые миссии на Марс от необходимости брать с собой множество баллонов с кислородом. Но позволит ли эта технология нашим потомкам гулять под марсианским небом?
Кадр из фантастического фильма "Вспомнить всё". США, 1990 год, режиссер: Пол Верховен.
Здесь дело даже не в мощности аппарата, производящего воздух. Вопрос в другом: когда на Земле атмосфера из углекисло-метановой превратилась в кислородную, это привело к самому масштабному похолоданию за всю историю нашей планеты: ледники доходили даже до экватора. Только после увеличения светимости Солнца, спустя 300 млн лет, на Земле потеплело и льды отступили. Поэтому, даже если удастся технически создать на Марсе кислородную атмосферу – не приведет ли это к понижению и без того низких температур?
Правда, углекислая атмосфера Земли была значительно плотнее марсианской – поэтому парниковый эффект был очень заметным. Поэтому возможно, что генерация пригодного для дыхания воздуха на Красной планете не слишком изменит её климат. Однозначного ответа пока нет.
Perseverance сделал еще одно важнейшее открытие: на дне кратера Джезеро, где миллиарды лет назад было озеро, он нашел органические молекулы – строительный материал живых клеток:
Работа Perseverance в кратере Джезеро. Кадр с канала "National Geographic".
Эта находка не доказывает существование даже примитивной жизни, т.к. такие молекулы могут получаться и от неорганических реакций, но позволяет предполагать, что когда-то на Красной планете до сих пор существуют живые организмы.
Найденный аппаратом Curiosity окаменелый коралл позволяет предположить, что жизнь во Вселенной – не чудо, а распространенное явление.
Сейчас всерьез предполагается колонизация Марса в будущем. Уже снято немало фантастических фильмов, затрагивающих эту тему, и в XX веке (например, «Вспомнить всё», «Вавилон-5», «Покорение космоса») и в XXI («Марсианин», «Марсианские земли», «Призраки Марса») и многие другие. Насколько реально то, что на Марсе в будущем будут жить люди?
Возможный «прогрев» планеты и создание кислородной атмосферы – это сегодня скорее фантастика. Как минимум – далекое будущее. Если колонизация Марса и начнется, то – со строительства специальных станций под куполами, куда будет подаваться воздух и где будет тепло:
Как, вероятно, будет выглядеть первая колония на Марсе. Картинка из открытых источников.
Потребуется создание костюмов нового поколения – для выхода наружу, т.к. скафандры, даже самые современные – слишком габаритны и тяжелы.
Купола должны будут защищать людей и от солнечной радиации, и от возможного падения метеоритов – т.к. на Марсе ежегодно появляется до 200 новых воронок.
Еще одна проблема пребывания человека на Марсе – пылевые бури.
На Земле буря всегда охватывает какой-либо один регион, но на Красной планете дело обстоит иначе: примерно раз в десятилетие, а иногда и чаще, всю поверхность Марса окутывает глобальный шторм, который длится в течение нескольких недель. Такой шторм наблюдался в 2018-м году, когда Марс покрылся желтоватой дымкой:
Пылевая буря на Марсе. Кадр с канала "Космическое путешествие".
Эти ураганы, правда, не так опасны, как это изображено в фильме «Марсианин»: из-за очень малой плотности воздуха даже сильный ветер на Масре едва может перевернуть лист бумаги. Хотя и пылевые воронки гораздо плотнее, чем окружающая атмосфера, однако не настолько, чтобы опрокинуть тяжелый корабль. Но если бы режиссер «Марсианина» правдиво показал бурю – не было бы такого интересного фильма. Все же ураганы Красной планеты, хоть и не способны принести разрушения, могут причинить массу неудобств будущим колонизаторам.
Есть и морально-этическая сторона вопроса. Но, на мой взгляд, она связана не с возможным существованием каких-нибудь организмов на планете (которые, если есть - скорее всего, самые примитивные), а с тем, что жизнь людей на Марсе людей будет полностью зависеть от подачи воздуха, воды, обогрева, защиты от радиации. Не комфорт, а именно – жизнь. Увы, это может создать почву для абсолютной власти – и тогда картина колонизации из фильма «Вспомнить всё» может стать страшной реальностью. Остается надеяться, что ко времени колонизации Марса духовно-нравственный уровень человечества повысится.
А мы отправимся дальше - в следующий раз заглянем на марсианские «луны» и исследуем кольцо астероидов.
Ставьте лайк, если понравилась статья, пишите комментарии, подписывайтесь на канал, будет много интересного!