Почему Марс – Красная планета?


Опубликовано: 03/11/2017 (Обновлено: 03/11/2017)

Марс называют “красной планетой” неспроста – при наблюдении с Земли, вся его поверхность действительно имеет оттенок отчетливого кирпичного цвета. Причина этого очень проста: поверхность Марса покрыта толстым слоем окисленной железной пыли и камней. Другими словами, Марс с успехом можно было бы назвать не “красной”, а “ржавой” планетой.

Но в настоящее время мы уже достаточно неплохо знаем не только о составе почв, но и о внутреннем устройстве этой планеты благодаря экспедициям марсоходов и “прозвоне” её поверхности с помощью спутников. Поэтому, предлагаю вам немного углубится под поверхность Марса, при этом без всякого риска испачкаться в ржавой пыли, покрывающих его поверхность.

Строение планет солнечной системы. Как видно из графика, Марс «изнутри» больше похож на Луну, чем на Землю

Какую планету солнечной системы называют красной?

Среди мерцающих звезд в ночном небе хорошо различимы планеты солнечной системы, благодаря их яркости. Свечение планет обусловлено составом атмосферы, удаленностью и особенностью поверхности отражать свет солнца в определенном цветовом спектре. Сатурн, Меркурий светится светло-желтым цветом. Венера серебристо-матовым. Юпитер второй объект по яркости в ночном небе и светит белым. Марс выглядит красноватым. Красный марс выделяется среди белых, голубых космических объектов своим багровым окрасом. Давайте попробуем разобраться, откуда появился красноватый цвет!

Чем Марс отличается от Земли?

Марс приблизительно вдвое меньше Земли, его радиус равен 3393 км, а радиус Земли — 6378 км.

Из-за небольшого размера внутренняя часть Марса охлаждалась быстрее, чем внутренняя часть Земли, поэтому вулканическая активность на Марсе слабее.

На красной планете нет тектонических плит. Ее кора неподвижна, в отличие от постоянно изменяющейся коры Земли. Вследствие этого на Марсе нет ни протяженных горных хребтов, ни океанов, ни цепей вулканов.

Марс — четвертая по удаленности от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы.

Когда Земля и Марс оказываются по одну сторону от Солнца — астрономы называют такие периоды противостояниями Марс на земном небе наливается кроваво-красным светом и выглядит довольно зловеще.

Возможно, поэтому он и получил имя древнеримского бога войны, чьим земным символом считался волк.

Из-за особого оттенка поверхности, Марс нередко называют «Красной планетой». Этот цвет ему придает большое количество окислов железа в верхних слоях коры. Однако главная «изюминка» планеты не в этом.

На протяжении нескольких столетий астрономы, которые вели наблюдения за Марсом, отводили ему в Солнечной системе роль «другой Земли» — планеты земной группы, на которой могла развиться жизнь. Кое-кто даже предполагал, что эта жизнь может оказаться разумной.

Некоторые основания для этого имелись, но исследования Марса с помощью космических аппаратов в последние десятилетия заметно охладили пыл энтузиастов.

В наши дни изучение Марса ведется как никогда широко, и можно с уверенностью сказать, что астрономам известно о «Красной планете» больше, чем о каком-либо ином объекте в Солнечной системе.

На Марсе работают целых три космических аппарата: «Марс Одиссей», «Марс Экспресс» и «Марс Реконнессанс Орбитер», а поверхность планеты исследуют два марсохода — «Спирит» и «Оппортунити».

Почему Марс красный?

Почему именно Марс называют красной планетой все дело в том, что окрас поверхности сравним с цветом ржавчины. Многие камни и метеориты на планете содержат железо, окисляясь, они принимают красноватый оттенок примерно так же, как ржавеет, метал на земле. Это становится очевидным при изучении полученных данных, сделанных марсоходами. При проведении исследований выяснилось, поверхность планеты по соседству с нами действительно преимущественно красного цвета. В качестве вещества, придающего почве и атмосфере красный оттенок, выступает продукт окисления железа – маггемит, напоминающий ржавчину.

Вывод: Марс красный, потому что оксид железа в почве планеты содержится в большом количестве.

Вещество придает грунту особый багряный оттенок, из-за чего вопроса какая планета в Солнечной системе является красной, не возникает: под это описание попадает только Марс.

Глаз Юпитера: что скрывается за красным пятном на поверхности гигантской планеты

Огромное красно-оранжевое пятно на поверхности Юпитера делает планету легко узнаваемой и является его визитной карточкой. Примечательно, что это пятно было обнаружено еще несколько веков назад и с тех пор его всегда наблюдают на поверхности газового гиганта. Но что это за пятно, которое стабильно и неизменно существует в газовой атмосфере самой большой планеты нашей Солнечной системы?

Глаз Юпитера: что скрывается за красным пятном на поверхности гигантской планеты

Необычное пятно, наблюдаемое астрономами, получило название «глаз Юпитера». И действительно, на фоне тонких разноцветных полос атмосферы планеты это однотонное пятно выглядит, словно огромный немного жутковатый глаз. Официальная же наука уважительно именует его Большим Красным пятном. Оно настолько большое, что было обнаружено еще в середине XVII века, спустя 55 лет после открытия самой планеты при помощи не самого совершенного астрономического оборудования. И с тех пор на протяжении уже более 350 лет вызывает неизменный интерес среди профессиональных астрономов и любителей космоса.

Глаз Юпитера: что скрывается за красным пятном на поверхности гигантской планеты

Красное пятно имеет овальную форму и поистине невероятные размеры. Согласно подсчетам астрономов, размеры объекта составляют примерно 45 000 на 13 000 километров, что больше, чем наша планета Земля, чей средний радиус составляет всего 6,37 тысяч километров (а диаметр менее 13 тысяч километров). Но, как отмечают ученые, пятно Юпитера заметно «похудело» за последние полвека, так как еще в 60-х годах прошлого столетия оно было более круглым, а меньший радиус был более 20 тысяч километров.

Глаз Юпитера: что скрывается за красным пятном на поверхности гигантской планеты

До тех пор, пока не выяснилось, что Юпитер является газовым гигантом, красное пятно считалось каким-то образованием на поверхности планеты. Но поскольку твердой поверхности как таковой у Юпитера не оказалось, то вновь возник вопрос о природе этого странного объекта. Все, что на сегодняшний день доступно для визуального наблюдения — это потоки газов и облака, состоящие в основном из водорода и гелия, а также других элементов. Присутствие этих и других компонентов в составе атмосферы газового гиганта было определено при помощи космического аппарата «Галилео». Но почему в атмосфере планеты возникла столь ярко окрашенная область, которая стабильно существует вот уже несколько веков?

Глаз Юпитера: что скрывается за красным пятном на поверхности гигантской планеты

Большое Красное пятно хоть и самый заметный объект в атмосфере Юпитера, но далеко не единственный. Атмосфера Юпитера очень динамична, что вызвано стремительным движением планеты вокруг своей оси, а также значительным количеством тепла, поступающего из нижних более плотных и горячих слоев этого огромного газового шара. Облака в самом верхнем слое находятся в постоянном движении, а скорость движения воздушных масс может достигать 600 км/час. Такие интенсивные перемещения формируют полосы, имеющие различную ширину и химический состав, а, следовательно, и цвет. Кроме разнонаправленных горизонтальных воздушных потоков на Юпитере формируются атмосферные вихри, и Большое Красное пятно — один из них. Это огромные по площади ураганы, которые напоминают такие же атмосферные системы, существующие на Земле. Но, учитывая невероятные скорости атмосферных процессов на Юпитере, этот вихрь отличает удивительная стабильность: пятно лишь медленно перемещается параллельно экватору и уменьшается в размерах. Если другие ураганы формируются, растут, а затем исчезают, то Большое Красное пятно всегда можно наблюдать к югу от экватора планеты. Кстати, в 2008 году астрономы наблюдали, как Большое Красное пятно поглотило в свою систему другой атмосферный вихрь более скромных размеров, который оказался по соседству.

Глаз Юпитера: что скрывается за красным пятном на поверхности гигантской планеты

Воздушные массы внутри пятна постоянно вращаются со скоростью около 500 км/час, а их температура около минус 160ºС — это чуть ниже, чем окружающая температура атмосферы. Три года назад ученым удалось выяснить, с чем связан цвет Большого Красного пятна, а также изменение интенсивности окраса. Оранжевый вплоть до красного цвет вызван наличием ацетилена, который, скорее всего, поступает на поверхность из нижних слоев планеты. Благодаря исследовательскому аппарату «Юнона», подлетевшему очень близко к пятну, удалось узнать о том, что пятно простирается вглубь как минимум на 350 километров и что с удалением от поверхности возрастает температура внутри вихря. Астрономы полагают, что активность и само существование этого вихря поддерживается источником тепла, который расположен глубже.

Почва Марса

С грунтом красной планеты связаны загадки и тайны, некоторые из которых человечество не разгадало до сих пор. Последнее исследование показывает, что практически вся поверхность покрыта оксидной пленкой, по составу сходной с земной ржавчиной. Ее образуют не только продукты окисления железа, но и сульфаты магния и кальция, а также железистые глины и сера. Похожие почвы встречаются и на земной поверхности.

Маггемит и гематит на планете

Почва красной планеты состоит в основном из оксида железа. Магнитные свойства почвы планеты объясняется наличие в ней магнитного минерала магнетита. Продуктом окисления магнетита является маггемит – магнитная модификация оксида железа, который составляет 5-8 процентов в почве красной планеты. Маггемит не устойчив к нагреваниям, а при нагревании до высоких температур он теряет свои магнитные свойства и переходит в гематит. В ходе исследований, возле марсианской горы Эолида, был обнаружен трехвалентный оксид железа с кристаллической решеткой – гематит, более известный как красный железняк. А плато Меридиана усыпано гематитом в виде железных шариков. Подобное открытие может помочь ученым выяснить доселе неизвестные факты из истории красной планеты.

Гематит на планете Марс

Марс под пыльной коркой

Красная пыль, покрывающая поверхность Марса, очень мелкая и напоминает скорее не песок, а тальк. Под слоем пыли, Марсианская кора толщиной до 50 километров, состоит в основном из вулканических базальтовых пород. Почва Марса неоднородна и имеет в своем составе питательные вещества, такие как натрий, калий, хлор и магний.

Хотя состав коры Марса и Земли весьма похож, между нашими планетами есть одно весьма важное отличие – вся поверхность Марса представляет собой единое целое, каменный монолит, без намека на привычные нам тектонические плиты. По этой причине естественный пейзаж Марса довольно однообразен и представляет собой почти сплошную каменистую равнину.

Так как марсианская кора не двигается, магма может выходить из глубин планеты только по одним и тем же случайно образовавшимся проломам и каналам в коре. Отсюда и гигантские вулканы, подобные горе Олимп, которые встречаются в нашей Солнечной системе только на Марсе. Миллионы лет эти огнедышащие горы были единственной возможностью Марса “выпустить пар” из недр, отсюда и их циклопические размеры (Олимп имеет 27 км в высоту!).

Вулканы Марса - одно из «чудес» солнечной системы. Они такие огромные

Теории появления диоксида железа

Звание красной планеты Марс получил из-за высокого содержания диоксида и оксида железа в грунте. Он образуется при взаимодействии железа и кислорода. Большое количество подобного вещества в грунте позволяет предполагать, что в прошлом атмосфера содержала кислород в больших количествах. Однако вещества обнаружены не только на каменистой поверхности. Много пыли оксида железа содержится и в атмосфере планеты. Теорий, почему так уникальна поверхность Марса и откуда на планете появилось огромное количество окисленного железа, всего две.

Первая теория

Наличие диоксида некоторыми учеными объясняется возможным наличием воды в атмосфере и на поверхности планеты на ранних стадиях развития. Обилие жидкости при достаточно теплом климате способствовало окислению пород. Самые мелкие частицы пыли могли испаряться, а затем вновь выпадать на поверхность вместе с осадками.

Вторая теория

Большое содержание железа в грунте также может быть вызвано окислением метеоритов, которые ранее в больших количествах падали на поверхность красной планеты. В результате химического процесса на Марсе образовалось большое количество красной пыли, содержащей диоксид железа, которая из-за сильнейших бурь равномерно распространилось по всей планете.

Причины такого явления

Изучение Марса идёт очень интенсивно, так как это ближайшая планета к нам и, конечно, она более-менее подходит для колонизации.

Итак, учёные пришли к выводу, что Марс не весь красный, а покрыт слоем пыли, от несколько сантиметров до двух метров.

Что она из себя представляет эта пыль? Это частички, размером от 3 до 45 мкм. А сами частички – это оксиды железа (npOx).

Из всего этого можно сделать вывод и уверенно ответить на вопрос, почему Марс красный. На поверхности и в атмосфере присутствует окись железа, что придаёт планете ни с кем несравнимый цвет.

Каким цветом настоящий Марс

Миф о том, что данный космический объект равномерно окрашен в красный цвет, давно развеян. Когда марсианский ветер поднимает в атмосферу ржавую пыль, небо принимает розовый вид, а планета со стороны смотрится красноватой. Рассмотрев снимки, полученные с марсохода или спутника, становится ясно какого цвета поверхность Марса на самом деле. Преобладающий оттенок грунта действительно является красный. Однако цвет поверхности планеты с учетом местных минералов местами принимает светло-коричневый, бардовый или синеватый вид. В действительности на планете очень много различных цветов. Объяснить подобное буйство красок достаточно просто. Оксиды железа на самом деле могут иметь различную расцветку. А наличие белых участков свидетельствует о том, что в данном месте расположен ледник. Но из-за преобладания вещества, имеющего кровавый оттенок, издали Марс выглядит равномерно красным.

Поверхность Марса

Марс не красная планета

Полученные с марсоходов первые снимки свидетельствуют о том, что на планете является красным не только грунт, но и небо. Однако некоторые скептики утверждают, что на самом деле поверхность космического тела окрашена в привычные для землян цвета. NASA скрывало сей факт, а причина тому съемка поверхности производится в основном с применением световых и инфракрасных фильтров. Необходимо это было для получения полных сведений об изучаемых объектах и состава грунта. Ведь камера марсохода – это, в первую очередь фотоприбор и только потом средство для ознакомления обывателей.

Знания о продолжительности перелета на планету сделают возможным в будущем путешествовать туда и обратно. Именно тогда мы сможем реально узнать настоящий цвет, но, а пока мы можем только рассматривать снимки и строить догадки, каким мы его увидим, оказавшись на планете.

Марс цветной

Распределение цветов на планете не является однородным. Еще на первых, полученных с орбиты снимках видно, что на планете есть черные и белые пятна. К тому же цвет зависит не только от химических свойств атмосферы и породы, но и от времени года, суток и погоды. Поэтому даже снимок одного и того же участка будет отличаться по цветовой гамме.

Предлагаем просмотреть подборку фотографий Поверхность планеты

Красная поверхность четвертой планеты Солнечной системы таит множество загадок. Исследования продолжаются, и возможно, человечество скоро узнает новые удивительные факты небесного объекта.

Вода и атмосфера Марса

На Марсе слишком холодно для того, чтобы вода могла сохранится на поверхности планеты в жидком виде, хотя следы на поверхности планеты недвусмысленно свидетельствуют о том, что когда-то вода в привычном нам состоянии не была на Марсе редкостью – следы от ручьев, пересохшие русла рек и даже ложа озер и морей слишком сильно напоминают земные, чтобы оставлять какие-то сомнения.

В наши же дни, вода на Марсе существует только в виде подпочвенного льда, или в пластах углекислого льда в полярных ледяных шапках планеты. Что и не удивительно для планеты, средняя суточная температура которой составляет -60 градусов по Цельсию. Есть некоторые теории, что под поверхностью Марса существуют резервуары жидкой воды, подогреваемые подземными источниками и жаром мантии, однако вряд ли такая вода будет пригодна для питья или развития жизни.

Порой, на Марсе даже идет снег, однако марсианские снежинки состоят не из воды, а из диоксида углерода, и такие мелкие, что по размеру не превышают размеров красных кровяных телец – эритроцитов.

Что касается атмосферы Марса, то она слишком тонкая, чтобы оставить шанс на выживание любому живому существу в привычном нам виде, к тому же она на 95 процентов состоит из углекислого газа. Впрочем, даже если бы мы умели дышать углекислым газом, сомневаюсь, что нам бы понравилось на марсианской поверхности – “воздух” планеты сильно пропитан мельчайшими частичками пыли, которую регулярно поднимают в атмосферу пылевые дьяволы — малые копии земных торнадо, и гигантские пылевые бури, порой накрывающие большую часть поверхности планеты.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: