10 цікавих фактів, які роблять Марс схожим на Землю
Земля і Марс мають багато спільного. Обидві планети мають подібний ландшафт, однак на Марсі спостерігається нестача води, кисню і атмосферного тиску, необхідних для підтримання земного життя. У порівнянні з нашою планетою Марс володіє меншими розмірами і масою він на 53 відсотки менше Землі і в два рази більше нашої Місяця. Незважаючи на те, що Марс виглядає млявою пустелею, його «землеподібної» особливості та характеристики роблять його схожим на нашу Землю набагато більше, ніж може здатися на перший погляд. Завдяки цим схожестям багато вчених вважають, що одного разу ми зможемо колонізувати Червону планету, зробивши її своїм другим домом.
На Марсі є чотири сезони
Як і на Землі, на Марсі є чотири сезони. Але на відміну від Землі, де кожен сезон умовно розбитий на три місяці, тривалість кожного сезону на Марсі залежить від півкулі планети. Марсіанський рік триває 668,59 сола (марсіанськими днями називають соли), що приблизно дорівнює 687 земних діб і майже в два рази більше земного року.
У північній півкулі Червоної планети весна триває сім земних місяців, літо – шість, осінь – 5,3 земних місяці, а зима триває трохи більше чотирьох.
Марсіанське літо в північному півкулі дуже холодне. Дуже часто температура тут в цей час року не підвищується вище -20 градусів Цельсія. На південній півкулі Марса трохи тепліше – температура там може підвищуватися до +30 градусів Цельсія в той же сезон. Такий температурний контраст нерідко стає причиною найсильніших пилових бур.
На Марсі є полярні сяйва
Фантастичної краси яскраві полярні сяйва – не ексклюзивна земна особливість нашої атмосфери. Полярні сяйва можуть з’являтися на будь-якій планеті, якщо того сприяють правильні умови. Марс також не є винятком.
Хоча, ми чудово бачимо полярні сяйва на Землі, на Марсі ми їх побачити не зможемо. Справа в тому, що марсіанські полярні сяйва світяться в ультрафіолетовому діапазоні хвиль, невидимому для людського ока. Вчені можуть спостерігати за полярними марсіанськими сяйвами, наприклад, завдяки спеціальному інструменту, що знаходиться на борту космічного зонда MAVEN (Atmosphere and Volatile EvolutioN — «Еволюція атмосфери і летких речовин на Марсі»).
На відміну від земних, марсіанські полярні сяйва — це дуже рідкісне і короткочасне явище: вони тривають всього протягом декількох секунд. На Землі полярні сяйва виникає внаслідок взаємодії верхніх шарів атмосфери з зарядженими частинками сонячного вітру.
На Марсі глобального магнітного поля немає, однак вченими спостерігалася залишкова намагніченість кори, особливо в гірській місцевості південного півкулі. Такі слабкі магнітні поля можуть стати причиною полярного сяйва. Світіння в атмосфері виникає з-за того, що «влітаючі» електрони сонячного вітру прискорюються вздовж ліній магнітного поля, взаємодіють з молекулами вуглекислого газу, що є основою тонкої атмосфери планети.
Вчені припускають, що на Венері і Титані (одних із супутників Сатурна) бувають аналогічні марсіанським полярні сяйва, оскільки обидва тіла не мають власного магнітного поля.
Марсіанська доба не набагато довше земної
Тривалість діб говорить про те, скільки часу потрібно планеті для здійснення повного обороту навколо своєї осі. На планетах, яким потрібно більше часу для здійснення повного обороту, дні тривають довше.
Тривалість дня на кожній планеті Сонячної системи своя, оскільки всім потрібно свій час для здійснення повного обороту. На Землі доба триває 24 години (якщо округлити). На Юпітері – 9 годин 55 хвилин. На Венері — 116 днів 18 годин. Марсіанська доба триває 24 години і 40 хвилин.
Враховуючи такий великий розкид тривалості доби між іншими планетами, як так вийшло, що тривалість земних і марсіанських діб розділяють всього 40 хвилин? Чистий збіг, кажуть вчені.
Відповідно до загальноприйнятої моделі формування планет, вони утворюються з великих згущень в газопиловому диску, що залишився після формування зірки. Внаслідок зіткнення з іншими об’єктами усередині газопилового диска ці згустки починають обертатися. При цьому швидкість їх обертання може змінюватись і змінюватися безліч разів. Зрештою, коли формування планети практично завершено, об’єкт більше ні з чим стикається. У нової планети зберігається момент обертання, що виник в результаті останнього зіткнення.
На Марсі є вода
У 2008 році космічний апарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) виявив ознаки наявності потоків рідкої води. Це відкриття означало, що вода на Червоній плані набуває рідку форму в літній сезон і замерзає в зимовий.
Як вже говорилося вище, марсіанське літо набагато холодніше земного. Однак доріжки, по яких могла текти вода, були виявлені у місці, де температура не піднімається вище -23 градусів Цельсія. І якщо наявність водяного льоду тут ще можна було б пояснити, то наявність рідкої води при мінусовій температурі вчені пояснити поки що не можуть.
Відповідно до одного з припущень, вода тут не замерзає з-за великого вмісту солі (солоної води точка замерзання нижче).
Згідно з іншою гіпотезою, рідка вода могла утворитися на поверхні внаслідок контакту солі і льоду (сіль розтопила лід). У будь-якому випадку більш переконливе пояснення побаченому учені планують отримати після визначення джерела цієї води. Зараз висуваються кілька припущень: результат танення льоду, підземне джерело, а також водяний пар з атмосфери.
Крижані шапки на полюсах і льодовикові пояси
Як і на Землі, північний і південний полюси Марса вкриті крижаними шапками. Проте в північній і південній півкулі Червоної планети в центральних широтах також є льодовикові пояса.
Раніше ми їх не помічали, оскільки вони виявилися сховані товстим шаром пилу. До речі, на думку вчених, пил якраз і захищає ці пояси від випаровування. На Марсі дуже низький атмосферний тиск, що приводить до моментального випаровуванню води і льоду з поверхні. Лід сублімується відразу в пар, а не стає спочатку водою, а потім випаровується.
За приблизними підрахунками вчених на Марсі може міститися більше 150 мільярдів кубічних метрів льоду, чого буде цілком досить для того, щоб покрити всю поверхню планети крижаним шаром товщиною 1 метр.
На Марсі є свої «водоспади»
Вивчивши зображення, отримані з допомогою орбітального зонда Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), вчені виявили наявність геологічного «марсіанського дива світу», схожого на наші земні водоспади. Правда у випадку Марса мова йде не про стрімкі стоки великих обсягів води, а про потоки розплавленої лави.
Дослідники з’ясували, що лава витікала в чотирьох різних точках вздовж 30-кілометрового кратера Тарсис, розташованого в регіоні Марса, що представляє собою величезне вулканічне нагір’я на захід від долини Марінера в районі екватора.
Судячи з фотографій, як стверджують фахівці, можна сказати, що лава на Марсі була рідкою і за своєю поведінкою була схожа з водою: після того, як лава заповнювала кратер, вона виливалася на поверхню чотирма потоками. Потоки лави не могли перекрити старі відкладення на одному рівні з кратером, про що говорять різні колірні відтінки на фото. Найбільш свіжі ж відкладення — темного кольору, а старі — світлого.
Марс – єдина (крім Землі) потенційно заселена планета
Планети нашої Сонячної системи прийнято розділяти на дві категорії – планети земного типу, а також газові гіганти.
Планети земного типу мають тверду поверхню. Ми можемо на них висадитися. До них належать Меркурій, Венера, Земля і Марс (прости, Плутон).
Газові гіганти складаються власне згазів. На них неможливо висадитися, оскільки у них немає твердої поверхні. До газових гігантів відносяться Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун.
Наскільки нам відомо, серед усіх відомих планет Сонячної системи тільки на Землі є життя. Марсу не вистачає для цього зовсім трохи. Середовища інших планет нас просто вб’ють. Наприклад, поверхня Меркурія схожа на гігантську жаровню, оскільки планета знаходиться дуже близько до Сонця.
Незважаючи на своє більш далеке розташування поверхня Венери (друга планета від Сонця) ще гарячіше. Пояснюється це наявністю дуже щільної атмосфери з окису вуглецю, яка діє як теплова пастка.
Теоретично Марс здатний підтримувати життя, хоча ця планета не така гостинна, як може здатися з першого погляду. Для виживання на Марсі нам потрібно використання спеціального захисного обладнання і житла, оскільки на планеті присутній підвищений радіаційний фон, а також відсутня атмосфера для дихання.
Вчені, що розглядають плани щодо потенційної колонізації Марса, запропонували ідею установки генератора магнітного поля між Марсом і Сонцем. Наявність магнітного поля могло б захистити Марс від сонячного вітру (радіації), виснажуючу атмосферу планети. Якщо вирішити проблему сонячного вітру, ми зможемо підняти на Марсі атмосферний тиск, що в свою чергу призведе до зростання середньої температури на поверхні планети і розтопить крижані шапки на полюсах. Викид CO2 в атмосферу запустить парниковий ефект. На Марсі знову потечуть ріки води, а сама планета перетвориться на непоганий космічний курорт.
Мрії, мрії. Почнемо з того, що у нас немає технологій, які дозволили б створити магнітне поле у цілої планети. На цьому, мабуть, поки і закінчимо.
Деякі особливості ландшафту Марса могли утворитися аналогічно земним
Незважаючи на рідкість явища, на Землі, як і раніше продовжують виникати зовсім нові ділянки суші. Після виверження підводних вулканів з’являються невеликі острови. За останні 150 років історія стала свідком як мінімум трьох таких подій. При цьому останнє сталося зовсім недавно.
У 2015 році в результаті виверження вулкану в Тихому океані з’явився острів Хунга Тонга-Хунга Хаапай. Подія, зрозуміло, привернуло увагу вчених з NASA. Спочатку вчені побоювалися, що острів може розсипатися, але тепер кажуть, що Хунга Тонга-Хунга Хаапай може проіснувати щонайменше 30 років.
Інтерес NASA до острова викликаний тим, що він дозволяє уявити картину того, як вода могла формувати ландшафт Марса. Хунга Тонга-Хунга Хаапай спочатку був нестабільний і постійно втрачав свої частини, які падали назад в океан. Руйнування острова припинилося, як тільки його основа (вулканічний попіл) увійшла в реакцію з солоною водою і затверділа. На думку вчених з NASA, аналогічним чином могли з’явитися деякі ландшафтні особливості Марса.
Марс здатний підтримувати життя
На Марсі життя поки не знайшли, але вчені твердо впевнені в тому, що Червона планета здатна підтримувати і колись підтримувала існування життя.
«Кьюріосіті», один з роверів, що борознять поверхню Марса, виявив сліди органічних молекул в породі кратера Гейла, який близько 3,5 мільярди років тому був озером. Для життя необхідна наявність комбінації з чотирьох органічних молекул: білків, нуклеїнових кислот, жирів, а також вуглеводів. Без цих компонентів організм не зможе існувати як живий. Наявність цих молекул на Марсі буде означати, що там є життя. Але не все так просто. Справа в тому, що ці молекули можуть проводитися деякими видами неживих речовин, що робить такий висновок неостаточним.
Тому у вчених є інший індикатор, який міг би вказувати на наявність життя на Марсі – метан. Живі істоти виробляють метан. Насправді основна частина цієї речовини на Землі проведена живими істотами. В атмосфері Марса теж виявлено метан. Там він затримується всього на сто років, після чого зникає, а потім знову з’являється. Тобто, виходить, що на планеті є якесь джерело метану, що поповнює його концентрацію в атмосфері.
Що це за джерело – вченим поки невідомо, але вони продовжують активно дискутувати на цю тему. Одні кажуть, що метан є результатом якихось хімічних реакцій, що відбуваються на планеті, інші впевнені – метан проводиться мікробами. Більше того, вчені навіть виявили викиди метану, з’ясувавши, що вони відбуваються сезонно. Як виявилося, найчастіше вони відбуваються в літній період і припиняються в зимовий. На Землі така особливість не спостерігається.
На Марсі можуть рости рослини (в теорії)
Науковці з NASA упевнені – в перспективі на Марсі буде можливо сільське господарство. Ми зможемо вирощувати там овочі та фрукти, дерева і багато іншого. В ході експерименту, проведеного спільно з Міжнародним центром по картоплі в Перу, вчені з NASA змогли виростити картоплю в спеціальному боксі, всередині якого імітувалися суворі умови клімату Марса.
На жаль, даний експеримент не можна вважати показовим, оскільки вчені використовували грунт, взятий з перуанської пустелі Пампа-де-Ла-Хойя. Незважаючи на те, що ґрунт пройшов стерилізаційну обробку для чистоти експерименту, в ньому як і раніше могли залишитися мікроби, які могли сприяти зростанню рослин. Крім того, картопля вирощувався з частин картоплі, а не з насіння, а це в свою чергу може виявитися великою проблемою, оскільки таким чином картоплю транспортувати на Марс неможливо – радіація знищить її клітини, що зробить її непридатною для вирощування.
В ході аналогічного експерименту студенти Університету Вілланова (штат Пенсільванія, США) виростили салат, капусту, часник, хміль. Картоплю виростити не вдалося. Бульби загинули через занадто щільний грунт. У ході свого експерименту студенти в якості грунту для посадки використовувалися вулканічний базальт, замість багатого залізом аналога марсіанського ґрунту (реголіту).
Незважаючи на те, що базальт цілком непогано імітує середовище реголіту, це все-таки інше з’єднання. Реголіт непридатний для посадки, оскільки в ньому міститься велика кількість перхлоратів, вкрай токсичних для людського організму.
Проте, зазначають учені, не все втрачено. Від перхлоратів грунт можна позбавити шляхом фільтрації (водою) або заселенням в неї бактерій, які харчуються цими сполуками. Використання бактерії виглядає навіть більш кращим, оскільки вони зможуть виробляти кисень в ході цього процесу.
Іншою проблемою є сонячне світло, а точніше його брак. Як відомо, Червона планета отримує лише половину від того обсягу світла, яке отримує Земля. Більш того, значна частина цього світу блокується «пиловим фільтром» марсіанської атмосфери. Навіть якщо учені вирішать цю проблему, доведеться якось вирішувати ще й питання ультрафіолетового випромінювання, яке практично в повному обсязі бомбардує Марс з Сонця.
