астрономия 1. Объект исследования Космонавты и люди
 Скачать 27.24 Kb.
|
|
Я выбрал эту тему не случайно. Прочитав статью о возможном конце света в 2012 году и о том, что к планете Земля приближается метеорит, учёные предположили, что с такими частыми угрозами жизнь на планете опасна. Значит, когда-то на Земле вообще не будет условий для жизни, или они будут невыносимыми. Думаю, что в связи с этим учёные и начали думать, как освоить ближайшие планеты, чтобы в случае опасности спасти человечество. На данный момент выбрана планета Марс. Но почему именно эта планета? И мне захотелось узнать, какие условия там, чтобы смогла существовать жизнь, или какие условия нужно для этого создать. Ведь до сегодняшнего дня я знаю, что жизни нигде, кроме Земли нет. Предназначен ли Марс для жизни космонавтов и в дальнейшем людей? Объект исследования: Космонавты и люди Предмет исследования: Условия жизни на Марсе Цель: Изучение, сравнение и анализ возможной жизни космонавтов и людей на Марсе. Задачи: 1. Найти изменения в условиях жизни, работы космонавтов на Марсе. 2. Определить, как условия Марса могут повлиять на здоровье человека. Методы исследования: Теоретические: Эмпирические: -анализ -сравнение -синтез II Основная часть Чтобы оценить условия возможной жизни на планете Марс, нужно их сравнить с условиями Земли, где так комфортно развивается жизнь. Или эту жизнь нужно подстроить под условия? Значит, сначала целесообразно разобраться и сравнить физические свойства планет, их строение и состав. Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро, являющееся источником магнитного поля Земли и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, состоящее из железа и никеля Масса Земли приблизительно равна 5,98·1024 кг. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе внутреннее пространство, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %). (Смотреть список используемой литературы №1) Марс состоит из коры со средней толщиной 50 км (и максимальной до 130 км), силикатной мантии толщиной 1800 км и ядра радиусом 1480 км. Плотность в центре планеты должна достигать 8,5 г/см³. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью 14—17 % (по массе) серы, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли. (Смотреть список используемой литературы №2) Вывод: Планеты похожи, рассмотренные условия позволяют думать о возможности жизни на Марсе. 1.2 Запасы воды. Каждому живому организму или растению нужна вода для существования практически, каждую секунду. На планете Земля вода занимает большую часть поверхности планеты. На планете Земля ещё выпадают климатические осадки в виде дождя, снега, града - это тоже вода, и исходя из этого можно сказать, что человек окружён водой повсюду. Если бы на планете Марс были такие же запасы воды, то существование на ней было бы более комфортабельными. Без воды человек может обойтись в гораздо меньшей степени, чем без пищи. В очень жаркую погоду человек может погибнуть от обезвоживания всего за несколько часов, ведь вода нужна организму для поддержания всех жизненно важных процессов. Вода постоянно выводится из организма через продукты жизнедеятельности и даже через дыхание. Каждому органу необходима вода, чтобы продолжать нормально функционировать. Вообще организм людей примерно на 70 процентов состоит из воды; у детей доля воды составляет и того больше – 85 процентов. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, слагая криосферу. При средней глубине в 4 км Мировой океан покрывает около 71 % поверхности планеты и содержит 97,6 % известных нам мировых запасов свободной воды. Пресная вода составляет менее 3 % от общего количества воды на Земле. Большая ее часть законсервирована в виде ледников в малонаселенных и далеких участках нашей планеты. В настоящее время открытые и достоверно установленные объёмы воды на Марсе сосредоточены преимущественно в так называемой криосфере — приповерхностном слое вечной мерзлоты мощностью в десятки и сотни метров, существующие в настоящее время запасы воды (в форме льда) во всём объёме криолитосферы Марса, предположительно, составляют 7,7·1022 граммов (77 млн км³) (0,05 гидросферы Земли). Вывод: Вода на Марсе есть, пусть даже не в такой форме и объёме как на Земле, значит чтобы существовать человеку на Марсе, нужно находиться вблизи криолитовых накоплений, чтоб какой то процент воды получить и использовать для жизни. 1.3 Климат На планете Земля выделяют семь климатических поясов: экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных. На определение этих зон повлияло наличие воздушных масс, преобладающих на данной территории. Среднее положение атмосферных фронтов, различное для каждой из атмосферных масс, является определяющим для проведения границ между поясами. Самая низкая температура была зарегистрирована на антарктической станции «Восток» в 1983 году она показала -89,2°С. Самая высокая температура на Земле была зарегистрирована в Ливии в 1922 году — +57,8°С. (Смотреть список используемой литературы №4) Климат, как и на Земле, носит сезонный характер. Угол наклона Марса к плоскости орбиты почти равен земному и составляет 25,1919°, соответственно, на Марсе, так же, как и на Земле, происходят смены времён года. Особенностью марсианского климата также является то, что эксцентриситет орбиты Марса значительно больше земного, и на климат также влияет расстояние до Солнца. Перигелий Марс проходит во время разгара зимы в Северном полушарии, и лета в Южном полушарии, афелий — во время разгара зимы в Южном полушарии и соответственно лета в Северном полушарии. Соответственно, климат Северного полушария отличается от климата Южного полушария. Для Северного полушария характерны более мягкая зима и прохладное лето, в Южном полушарии зима более холодная, а лето более жаркое. В холодное время года даже вне полярных шапок на поверхности может образовываться светлый иней. Аппарат «Феникс» зафиксировал снегопад, однако снежинки испарялись, не достигая поверхности. По сведениям НАСА (2004 год), средняя температура составляет (−63 °C). По данным посадочных аппаратов Викинг, суточный температурный диапазон составляет (от −89 до −31 °C) (Викинг-1), а скорость ветра: 2—7 м/с (лето), 5—10 м/с (осень), 17—30 м/с (пылевой шторм) Вывод: Рассматривая климат мы видим, что температурные нормы схожи с земными, поэтому можно сказать, что такая температура не повлияет на человека отрицательно или он сможет к ним приспособитья. Полёт на Марс Для меня важно узнать, возможен ли полёт на Марс, какие риски при этом будут получены при самом полёте и при нахождении на красной планете. Как изготовить космический корабль для столь дальнего полёта и избежать поломок. (Смотреть список используемой литературы №3) Возможности В вопросе защиты космонавтов от радиации конструкторам космических кораблей и специалистам, планирующим полеты, приходится поступаться значительным количеством защитного материала — например, высокоплотного пластика — ради сокращения веса и практической выгоды. Слишком тяжелые аппараты просто не могут унести достаточно топлива, чтобы оправдать полет с практической стороны. Дальнейшим исследованиям предстоит работать не только над улучшением защитных материалов, но и над конструкцией космических аппаратов, которая позволила бы разместить электронику и механические части между космонавтами и вредоносными лучами. Риски Поломки техники: Особую опасность представляет выход из строя ракетного двигателя. Ионизирующая радиация: Дополнительной проблемой представляются возникающие солнечные вспышки, которые за несколько дней обеспечивают повышенную дозу облучения экипажу. Возможным нарушениям работоспособности техники, в особенности компьютерной, и проводных коммуникаций. Пыль: Опасность представляют песчаные бури. Марсианская пыль может отрицательно сказаться на здоровье космонавтов при попадании в лёгкие. Из-за очень малого размера частиц от неё очень трудно изолироваться. Вывод: Если полёт на Марс был запланирован ещё в прошлом веке, тогда когда не было тех возможностей и ресурсов как сейчас, то считали этот проект дорогостоящим и невозможным. На современном этапе, я думаю, если объединиться некоторым странам и сделать один хороший проект, то всё удастся. III Заключение Я изучил строение и характеристики планет Марс и Земля. Условия жизни и существования на красной планете почти сходны с условиями планеты Земля. Исследовав Марс и осуществив полёт на него, позволят нам подняться на качественно новую, более высокую ступень развития, открывая перспективы в сфере научных исследований безопасности ЧЕЛОВЕЧЕСТВА. Список используемой информации и литературы: 1.http://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E5%EC%EB%FF 2.http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E0%F0%F1 3.http://www.walkinspace.ru/publ/7-1-0-103 4.http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EB%E8%EC%E0%F2 5.http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geo/6482/климат ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение № 1 Строение планеты земля hello_html_15cb4ad7.png Марс… Четвертая по порядку от Солнца большая планета Солнечной системы, далекая и загадочная с незапамятных времен, сегодня стала близкой. Это стало возможным сегодня благодаря достигнутым успехам космонавтики. А вчера еще любопытное и целеустремленное человечество довольствовалось "голубой мечтой" о полетах на "красную планету". Испокон века Марс притягивал к себе взоры и мысли землян. Возможность жизни на других планетах Солнечной системы будоражила лучшие умы человечества. В литературе тема Марса тоже очень популярна: Такие произведения как “Аэлита” Алексея Толстого, “Марсианские Хроники” Рэя Брэдбери и “Война Миров” Герберта Уэллса известны практически каждому, а уж перечислить всех авторов, писавших о Марсе, вообще нельзя. Пафос романтических 60 гг., когда с экранов кинотеатров не сходил восторженный вопрос "…есть ли жизнь на Марсе?", сменился рабочими буднями полетов на Марс автоматических межпланетных станций (АМС), начало которым положил первый полет к "красной планете" советской станции "Марс-1", запущенной 1 ноября 1962 г. Марс оказался "крепким орешком". Начиная с 1959 г. в СССР и России было разработано восемь типов "марсианских" станций, дошедших до летно-конструкторских испытаний. Путь к нашей последней, к сожалению неудачной, экспедиции оказался тернистым: с 1962 по 1996 г. выполнено 17 стартов АМС к Марсу. Из них лишь четыре миссии считаются частично успешными. Последний старт станции "Марс-8" (проект "Марс-96"), состоявшийся 16 ноября 1996 г., оказался безуспешным. Аппарат с разгонным блоком вышел на околоземную орбиту. Однако старт к Марсу с этой орбиты уже не состоялся. Неудача, скорее всего, произошла из-за отказа разгонного блока. 17 ноября станция "Марс-8" сгорела в атмосфере Земли над Тихим океаном. Неудача марсианских экспедиций постигала не только нас, но и США. Но несмотря ни на что, не все экспедиции были провальными, так что люди накопили немало сведений об атмосфере Марса, его климате, поверхностном составе и геологических процессах, протекающих на нем. Но материалов для изучения еще очень и очень много. В смелых мечтах ученые желают изменить климат Марса, сделать его пригодным для жизни и заселить людьми, но если одни считают, что это недалекая реальность, другие заявляют, что дальше разговоров дело не зайдет, а если Марсу и суждено приютить людей, случится это очень и очень не скоро. Встает законный вопрос: “Почему?” Почему Марс, почему именно к нему привязано столько внимания как простых людей, так и ученых? Вероятно потому, что Марс — единственная планета в Солнечной Системе, на которой могут приютиться люди. Луна — безжизненный безатмосферный мир со скачками температуры от +130°С до -170°С; Меркурий считается неблагоприятным для любых форм жизни, какую только можно вообразить, т.к. представляет из себя крошечный, бурлящий шар; Венера-вторая планета от Солнца, где из ядовитых облаков двадцать четыре часа в сутки льется концентрированная серная кислота. Газовые гиганты слишком далеки, чрезмерно холодны и у них даже нет твердой поверхности, чтобы на них можно было жить. Нептун очень далек, мало изучен и представляет собой маленький ледяной шар. Так что Марс — единственная пригодная планета. Он бесспорно является самой “землеподобной” планетой в Солнечной системе. Его ось наклонена по углом в 24.935 градуса к плоскости орбиты его вращения вокруг Солнца (наклон оси Земли составляет 23.5 градуса). Период вращения Марса вокруг своей оси составляет 24 часа 39 минут 36 секунд (Земли-23 часа 56 минут 5 секунд). Как и Земля, он не представляет собой идеальную сферу, а несколько приплюснут с полюсов и несколько взбухает на экваторе. Как и Земля, он имеет четыре сезона, правда их длительность почти вдвое больше: из-за эллиптической орбиты сезоны в северном и южном полушария имеют разную продолжительность: лето в северном полушарии продолжается 177 марсианских суток, а в южном оно на 21 день короче и теплее на 20 градусов, чем лето в северном полушарии. Наконец, как и Земля, он имеет ледяные полярные шапки, горы, пустыни и пылевые бури. И хотя сейчас Марс производит впечатление безжизненной пустыни, есть данные о том, что в древние времена его оживляли океаны и реки, а его климат и атмосфера были весьма похожи на земные. Красная Планета. Первая поразительная особенность Марса — его красный цвет. Эта особенность оказалась настолько важна, что определила название планеты. Древние не мучались вопросом, почему Марс окрашен в красный цвет. Они были уверены, что это кровь. Потому что в годы так называемых великих противостояний[1] Марс подходит к Земле на самое близкое расстояние, и тогда между людьми почему-то вспыхивают наиболее жестокие войны. Действительно, что лучше крови могло символизировать предстоящие ужасы? Вавилоняне отождествляли планету — предвестницу несчастий с богом сражений Нергалом, греки и римляне — с богом войны Аресом или Марсом. Название «Марс» закрепилось и вполне оправдывало себя на протяжении всей истории человечества. Вот и последнее Великое противостояние, когда Марс в очередной раз подошел близко к Земле, совпало с началом второй мировой войны и нападением Германии на СССР. Почему же Марс красный? Такой цвет Марс получил благодаря полезным ископаемым, которые содержат избыточное количество оксида железа, имеющего красноватый цвет. Так что древние были не так уж далеки от истины — марсианский песок делает красным та же самая окись железа, которой обязан свои цветом гемоглобин человеческой крови. Луны. Спутники Марса были открыты 11 и 17 августа 1877 года во время великого противостояния американским астрономом Асафом Холлом. Такие названия спутники получили опять же из греческой мифологии: Фобос и Деймос — сыновья Ареса (Марса) и Афродиты (Венеры), всегда сопровождали своего отца. В переводе с греческого “фобос” означает “страх”, а “деймос” — “ужас”. Фобос — самая близкая луна к ее планете в Солнечной системе. Расстояние от Фобоса до Марса-9400 километров и вращается спутник вокруг Марса с периодом 7 час. 39 мин. Таким образом, Фобос совершает обращение вокруг планеты втрое быстрее, чем сам Марс вращается вокруг своей оси. За сутки Фобос успевает совершить три полных оборота и еще пройти дугу в 78 градусов. Для марсианского наблюдателя Фобос восходит на западе и заходит на востоке. Размеры Фобоса невелики-28х20х18 км. Последние данные, полученные со спускаемого аппарата “Марс Глобал Сервейер”, показали, что поверхность Фобоса, являющаяся как бы ребром относительно планеты, вся покрыта кратерами от постоянных метеоритных столкновений. В 1945 году американский астроном Б. Шарплес обнаружил вековое ускорение в движении Фобоса по орбите. Это означало, что Фобос, строго говоря, движется по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к поверхности Марса. Если так и дальше будет продолжаться, через 15 млн лет-срок с космической точки зрения весьма небольшой, Фобос упадет на Марс. Интересно, что есть программа, призванная “помочь” Фобосу упасть на Марс с целью повышения температуры планеты вследствии столкновения со спутником, но насколько это реально-покажет время. Деймос — самая маленькая известная луна в Солнечной системе. Спутник не обладает сферической формой, его размеры 11×15 км. Расстояние до Марса порядка 23.5 тысяч километров. Период вращения спутника вокруг Марса 30 часов 21 минута. Период обращения Деймоса немного больше, чем период вращения Марса, поэтому хоть Деймос и “нормально” восходит на востоке и заходит на западе, но движется по небу Марса крайне медленно. Небольшими кратерами поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленной породы, покрывающей поверхности спутников Фобос выглядит более "ободранным", а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько гипотез, объясняющих происхождение этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем, и объяснения происхождения самих спутников. Скорее всего это захваченные астероиды. Атмосферный состав. газ содержание (%) Диоксид углерода 95.32 Азот 2.7 Аргон 1.6 Кислород 0.13 Оксид углерода 0.07 Водяной пар 0.03 Неон 0.00025 Криптон 0.00003 Ксенон 0.000008 Озон 0.000004 Атмосфера на Марсе сильно разрежена, так как Марс не способен долго удерживать возле себя молекулы газов. В отдаленном будущем атмосфера, видимо, совсем растворится в пространстве. А в настоящий момент ее давление у поверхности в лучшем случае составляет лишь один процент от нормального земного атмосферного давления. Однако втрое меньшая сила тяжести на поверхности Марса позволяет даже такому разреженному воздуху поднимать миллионы тонн пыли. Пылевые бури на красной планете — не редкость. Астрономы, стремящиеся что-либо с Земли разглядеть на Марсе, борются уже с двумя атмосферами. Пылевые бури в марсианской атмосфере иногда могут бушевать месяцами. Через определенное время в буре накапливается слишком много пыли и она начинает распадаться. Бури наиболее сильны весной и летом в южном полушарии, когда планета наиболее близка к Солнцу и ветры наиболее сильные. Состоит марсианская атмосфера на 95,3% из углекислоты, 2,7% молекулярного азота и 1,6% аргона. Есть в атмосфере небольшое количество водяного пара. Низким температурам Марс обязан углекислому газу, который отражает энергию, получаемую планетой от Солнца. Практически отсутствующая атмосфера не помогает Марсу с повышением температуры. На теневой и солнечной сторонах температуры сильно рознятся. *** Когда первые фотографии с поверхности Марса, сделанные “Викингом”, были переданы на Землю, ученые были очень сильно удивлены, увидев, что Марсианское небо не черное, как это предполагалось, а розовое. Оказалось что пыль, висящая в воздухе, поглощает 40% поступающего солнечного цвета, создавая цветной эффект. Ключевая проблема Марса даже не его низкая температура, а очень сильная разреженность воздуха. Ученые давно мечтали отправить экспедицию на вулкан Олимп, но на его вершине воздух разрежен настолько, что спускаемый аппарат даже не сможет замедлить скорость для успешной посадки. Опять же из-за низкого атмосферного давления на Марсе не может существовать жидкой воды, необходимой для любой жизни. При комбинации низкого давления и низких температур жидкая вода застыла бы мгновенно. Несмотря на то, что количество воды в атмосфере очень мало, оно близко к насыщенности — тоже результат низкого давления. Результаты исследований американского спускаемого аппарата “Патфайндер” показали, что если бы человек стоял на Марсе, разница температуры между его стопами и грудью составила бы приблизительно 15 градусов. Однако изотопный состав атмосферы и наличие инертных газов указывают на то, что в прошлом атмосфера сильно отличалась от той, что показывает сейчас измеритель космического корабля. Температурный режим планеты. Первые измерения температуры Марса с помощью термометра, помещённого в фокусе телескопа-рефлектора, проводились ещё в начале 20-х годов. Измерения В. Лампланда в 1922г. дали среднюю температуру поверхности Марса -28°С, Э. Петтит и С. Никольсон получили в 1924г. -13°С. Более низкое значение получили в 1960г. У. Синтон и Дж. Стронг: -43°С. Позднее, в 50-е и 60-е гг. были накоплены и обобщены многочисленные измерения температур в различных точках поверхности Марса, в разные сезоны и времена суток. Из этих измерений следовало, что днём на экваторе температура может доходить до +27°С, но уже к вечеру она падает до нуля, а к утру до -50°С. На полюсах температура может колебаться от +10°С в период полярного дня до очень низких температур во время полярной ночи. В 1956 г. к измерению температур был применён новый метод – радиоастрономический. Марс, как и всякое нагретое тело, испускает не только инфракрасное излучение, но и более длинноволновое, лежащее в радиодиапазоне. Его принято называть тепловым радиоизлучением, в отличие от нетеплового, связанного с различными электромагнитными и плазменными процессами. Измеряя поток теплового радиоизлучения, можно определить температуру планеты. Первые такие измерения выполнили К. Майер, Т. МакКаллаф и Р. Слонейкер в 1956 г. Они получили среднюю температуру поверхности Марса -55°C, т.е. заметно ниже, по инфракрасному излучению. Измерения, проведённые в последние годы с космических кораблей, показали, что на Марсе могут наблюдаться и ещё более низкие температуры, доходящие до -133°C — ниже точки замерзания углекислого газа. Различие температур дня и ночи, полярных и тропических районов, зимы и лета приводит к возникновению ветров, имеющих подчас скорости 40-50 м/сек. Система воздушной циркуляции на Марсе изучается сейчас различными методами многими учёными. Среди образований, обнаруженных на поверхности Марса, всеобщее внимание притягивают руслообразные протоки, или меандровые долины. Их внешний вид, наличие «притоков» вряд ли можно объяснить иначе, чем предложив, что это – русла рек. Однако на Марсе в настоящее время реки течь не могут, там вообще не может быть жидкой воды. Причина этого в том, что при тех низких давлениях, которые господствуют на Марсе, вода закипает при очень низких температурах. Никакая другая жидкость не могла образовать наблюдаемых русел: лава быстро застывает, а жидкая углекислота даже в земных условиях не может существовать. Итак, единственное возможное объяснения меандров на Марсе – это образование водных потоков, рек. Сейчас для него нет необходимых условий–значит они были в прошлом. Для этого нужно допустить, что в более ранние эпохи атмосферное давление на Марсе было значительно выше, чем в настоящее время. Рельеф Марса Геологические особенности. Марс необычен тем, что имеет сильную асимметрию относительно экватора, который делит Марс на два полушария, резко отличающиеся друг от друга. Южное полушарие находится на высоте 1-3 км Марсианского уровня моря, вся поверхность сильно исщерблена метеоритами и содержит многие километры глубоких каналов. Северное же полушарие находится ниже уровня моря и покрыто вулканическими потоками и содержит мало кратеров, в основном же это равнины или столовые горы. Поверхность Марса проморожена на глубину более километра, а устойчивый на полюсах лед настолько крепок, что играет немалую роль в росте вулканов. Кратеры. Изучение кратеров немаловажно, потому что никаких образцов горных пород на Землю доставлено не было и по кратерам мы можем оценить возраст поверхности Марса. Процесс датирования поверхности лишь по визуальным наблюдениям называется стратиграфией и все средства для анализа, доступные нам, лишь фотографии, сделанные беспилотными транспортными средствами. Маленькие кратеры (около 5 км в диаметре) напоминают шар с пологим дном и резкими склонами. Большие кратеры (то 50 до 70 км в диаметре) напоминают небольшие равнины, окруженные холмами с нечеткими, изъеденными склонами. По анализам вещества, выбитого из поверхности Марса метеоритом, можно определить, был ли Марс покрыт водой или льдом, когда кратер был образован. Большая часть южного полушария и часть северного имеет поверхность, сильно покрытую кратерами. Возможно, северное полушарие имеет гораздо более гладкую поверхность в результате того, что кратеры были залиты лавой. Это не обязательно видимые вулканы, лава могла попасть через трещины на дне кратера. Судя по тому, что южное полушарие гораздо сильнее покрыто кратерами, можно предположить, что его поверхность старше поверхности северного полушария. По другой теории все неровности северного полушария были стерты вследствие попадания огромного метеорита. Большие кратеры были сформированы порядка 3.8 миллиарда лет тому назад. Равнины Наиболее сильно покрытые кратерами равнины были образованы около 3.5 миллиарда лет назад, а слабо покрытые кратерами равнины образовались после того, как бомбардировка Марса уменьшилась — это произошло менее чем 500 миллионов лет назад. Равнины на экваторе больше любой замеченной на Земле равнины и произошли в результате деятельности вулканов: они состоят из золы и лавы. Другие равнины вероятно образовались в результате деятельности вулканов, ветров и льда. Вулканы Существуют два типа извержений, происходящих на Марсе: те, что происходят из одного кратера постоянно и тем самым строят вокруг себя вулканические горы, и извержения, происходящие из трещин в коре, за счет чего образуются обширные равнины. Из-за небольшой тектонической активности на Марсе вулкан, как правило, растет не растекаясь до тех пор, пока хватит магмы. Вулканы главным образом располагаются на поднятиях Элизиум и Фарсид около экватора. Лишь на северо-западе от поднятия Фарсида располагается вулкан Олимп — самый высокий вулкан не только на планете, но и в Солнечной системе. Геологи классифицируют его как “щитовой вулкан”, который состоит из круглого нароста лавы в 700 км диаметром, вздымающегося до вершины в виде кальдеры диаметром в 80 км. Внешний край нароста лавы ограничен обрывистыми утесами, возвышающимися на 6 км над окружающими равнинами. Этот вулкан похож на земные вулканы, например на известный вулкан на Гавайях, главное отличие — его огромные размеры. Причина таких размеров по-видимому в комбинации двух факторов: малая тектоническая активность Марса и глубокий источник магмы. Магма движется под очень сильным давлением, ведь чтобы дойти до поверхности Олимпа, ей необходимо пройти 150-200 км (это расстояние у гавайского вулкана-60 км). Большие вулканы имеют гладкие пологие склоны порядка 6-и градусов и даже меньше, соответственно у небольших вулканов склоны круче. Поднятия. К юго-западу от Олимпа находится поднятие Элизий — огромная возвышенность, увенчанная тремя вулканами. Самый высокий из них — гора Элизий возвышается на 9 км над окружающими равнинами. К юго-востоку от Олимпа на расстоянии 1600 км начинается еще более громадная возвышенность, известная как поднятие Фарсида. Она вздымается на 10 км над условным уровнем моря и простирается более чем на 4 тысячи км с севера на юг и на 3 тысячи км с востока на запад, т.е. равняется по своим размерам Африке к югу от реки Конго. В свою очередь она увенчана тремя гигантскими щитовыми вулканами — Арсией, Павлиньим и Аскрейским, известными под общим названием “Горы Фарсида”. Расположенные на широких плечах поднятия Фарсида, они вздымают свои пики на высоту в 20 км над уровнем моря и остаются видимыми для космических кораблей даже во время сильнейших пылевых бурь. Каналы. По восточному краю поднятия Фарсида Марс кажется расколотым какими-то катастрофическими силами. Среди причудливого переплетения связанных между собой каньонов и впадин, известного под названием Лабиринт Ночи, поверхность планеты взрывает чудовищная извилистая борозда, которая тянется на расстояние в 4500 км на восток почти параллельно экватору, между пятой и двадцатой параллелями южной широты. Это-долина Маринеров, названная в честь “Маринера-9”-первого космического корабля, сфотографировавшего ее. В глубину она достигает 7 км при максимальной ширине в 200 с лишним км. Для сравнения укажу, что она в 4 раза глубже, в 6 раз шире и более чем в 10 раз длиннее Большого Каньона в США. Восточная оконечность долины Маринеров поворачивает на север к экватору и вливается в так называемую “хаотическую местность” — истерзанный и развороченный ландшафт из массивных останков, долин и изломов. Из северной части этой хаотичной зоны появляются глубоко врезанные, очень широкие и длинные каналы — Симуд, Тиу и Арес (в последнем 4 июля 1997 года совершил посадку спускаемый аппарат НАСА “Глобал Сервейер”). Эти каналы пересекают дно огромной котловины, известной под названием равнина Хриса, где к ним присоединяются другие каналы, в том числе и Касей, который выходит из северной части центральной секции каньонов Маринеров и тянется на 3 тысячи км. По единодушному мнению геологов, поразительным в этих каналах является то, что они могли быть проложены только потоками огромных количеств воды. Эти потоки текли из южного полушария Марса в северное с очень большой скоростью, поскольку стекали под уклон. В подтверждение этой теории есть еще один факт — в некоторых частях каньонов имеются слоистые отложения. Они могли сформироваться под водой, хотя эти отложения могли сформироваться и в результате сезонных изменений. Полярные шапки Замерзающие углекислый газ и водяной пар образуют полярные шапки, размер которых с движением Марса по орбите меняется. На Марсе происходит смена времен года по тем же причинам, что и на Земле. Зимой в Северном полушарии полярная шапка растет, а в Южном почти исчезает: там лето. Через полгода полушария меняются местами. Однако, южная шапка зимой разрастается до половины расстояния полюс-экватор, а северная — только до трети. Почему же так неравноправно распределены роли? Так как орбита Марса весьма вытянута, то один и тот же сезон в разных полушариях Марса протекает по-разному. В южном полушарии планеты зима более холодная, а лето — более теплое. Летом Южного полушария Марс проходит ближайший к Солнцу участок своей орбиты, а зимой — самый удаленный. С Землей, кстати, происходит то же самое. Измерив “спектры отражения” шапок, ученые обнаружили, из чего они состоят. Южная шапка — гораздо более холодная, чем северная — полностью состоит из твердой углекислоты. Северная шапка содержит переменные количества твердой углекислоты, а также сохраняет постоянный остаток — около 1000 км в ширину — чисто водного льда. Он считается “самым большим резервуаром воды на планете”. Полярный лед окружают и уходят под него — как их называют геологи — “обширные слоистые отложения”. Считается, что они были принесены сюда ветрами. Их прорезают узкие извилистые долины и окружает самое большое в Солнечной системе море песчаных дюн. Жизнь на Марсе. Поиск жизни. Перед людьми всегда стоял вопрос о существовании жизни на Марсе, и вот уже в 1976 году американские учёные предприняли попытку решить его путём проведения тщательно продуманной серии экспериментов на поверхности Марса с помощью спускаемых аппаратов «Викинг». Программа «Викинг» готовилась несколько лет. Два космических аппарата были запущены 20 августа и 9 сентября 1975 г. «Викинг-1» 19 июня 1976г., после 10 месяцев пути, вышел на ареоцентрическую орбиту, а спустя ещё месяц – 20 июля – посадочный блок совершил спуск и посадку в области Хризе. Приборы «Викинга-1» немедленно начали передачу панорамных снимков поверхности планеты. Район посадки имеет довольно ровный рельеф и представляет собой песчаную пустыню с большим количеством камней, на половину занесённых слоем тонкой пыли. Условия в месте посадки блока оказались довольно суровыми. Рентгеновский флуоресцентный спектрометр передал предварительные сведения о составе марсианской почвы:12-16% железа, 13-15% кремния, 3-8 % кальция, 2-7% алюминия, 0.5-2% титана. В месте спуска посадочного блока «Викинга-2» – в светлой области Утопия — картина оказалась почти такой же, как и в области Хризе. Такие же камни и глыбы среди песчаной пустыни, некоторые из них испещрены ямками и напоминают пемзу. Но всех в первую очередь интересовали результаты экспериментов по забору и анализу образцов грунта на присутствие микроорганизмов. 31 июля американские учёные пришли в крайнее возбуждение. Анализатор газообмена показал 15-кратное увеличение содержания кислорода по сравнению с нормой после двух часов инкубации. Спустя ещё 24 часа концентрация кислорода выросла ещё на 30%, а затем начала падать и спустя неделю упала до нуля. Во втором эксперименте часть пробы загружалась в резервуар с питательным бульоном, в котором имелись радиоактивные атомы. Анализатор детектировал выделявшиеся газы и обнаружил увеличение двуокиси углерода, почти такое же, как при анализе биологически активных образцов земной почвы. Но вскоре и в этом приборе уровень отчётов упал почти до нуля. Третий эксперимент, в котором регистрировалось поглощение изотопа углерода С14 предполагаемыми органическими соединениями марсианского грунта, 6 августа показал повышенную активность. На «Викинге-2» выделение кислорода из образцов проходило гораздо медленнее, чем на «Викинге-1», однако американские учёные полагают, что эти результаты нельзя объяснить одними химическими реакциями. Итак, первые эксперименты «Викингов» оказались обнадёживающими в отношении гипотезы о существовании на Марсе органической жизни. Конечно, это ещё далеко не доказательство её существования. Нужны дальнейшие исследования. Сидония 25 июля 1976 года американская межпланетная станция "Викинг-1" сфотографировала на поверхности Марса удивительное образование длиной 1,5 километра, напоминающее женское лицо. Это была сенсация — снимок обошел все периодические издания мира и неоднократно появлялся на телевизионных экранах. Конечно, правоверные астрономы объявили изображение "случайной игрой природы". Правда, "лицо было сориентировано по меридиану Марса, но и это признали "случайным". Словом, нужна была экспертиза удивительного снимка, и она не заставила себя долго ждать. Специалист компании "Аналитик Сайенсиз" в Бостоне (США) Марк Карлотто построил по компьютерной методике трехмерное изображение упомянутой структуры и — действительно увидел в нем "голову"! Затем, усилив контрастность правой, затененной ее стороны, обнаружил второй "глаз" примерно на сто метров ниже "носа" и даже нечто напоминающее "зубы"! В своей статье в научном журнале "Прикладная оптика" Карлотто писал: "Полученные результаты наводят на мысль, что все это НЕ может иметь естественного происхождения". Мало того, специалист по космосу Винсент ди Пиетро и кибернетик Грегори Моленаар обнаружили в архиве марсианских снимков ВТОРОЕ изображение того же "лица"! Этот снимок был сделан через 35 суток после первого при ином освещении. Компьютерная обработка не только подтвердила детали первой фотографии, но и выявила дополнительные подробности. Теперь на ней были видны "глазные яблоки" со "зрачками", опять же "зубы" и на освещенной солнцем "щеке"… каменную "слезу"! Ди Пиетро и Моленаар заключили: "Если поразительные детали этой каменной "головы" возникли естественным образом, то природа должна быть высокоразвитым существом!" И вот, по истечении двух десятков лет, наступил "час истины". 25 июня 1995 года руководство НАСА (американского Национального управления по освоению и исследованию космического пространства) под давлением общественности включило в программу полета межпланетной станции "Марс Глобал Сервейер" контрольную съемку "лица". 5 апреля 1998 года в Центре управления полетами получили долгожданные фотографии. Межпланетная станция сфотографировала вожделенное "лицо" с высоты 440 километров (в 1976 году съемка велась с высоты 1870 километров). К жестокому разочарованию людей, уверовавших в искусственное происхождение этого образования, на контрольных фотографиях на месте "лица" видны только неровности рельефа, усмотреть в которых "посмертную маску", запечатлевшую трагедию марсианской цивилизации, можно лишь при неограниченной фантазии. Куда же подевалось "лицо", прошедшее в свое время весьма строгую экспертизу? Самое простое объяснение лежит на поверхности — традиционное лукавство чиновников от американской космической науки, давно снискавших себе репутацию "зажимщиков" космических фотографий с нетрадиционными сюжетами. Скажем, им ничего не стоило бы предъявить снимок совсем другого места. Другое объяснение посерьезнее. История изучения Марса изобилует регистрацией на его поверхности загадочных процессов. Придется вспомнить про пресловутые "каналы", за которыми многие видные астрономы вели длительную и небезуспешную охоту. Ими было установлено, например, что "канал" Нефеса-Тота, казавшийся в 1939 году еле заметным, в 1941 году раздвоился, а в 1958 превратился в широкую полосу. Эти изменения подтверждены фотографиями. В отчетах знаменитого первооткрывателя "каналов" Скиапарелли упоминался "канал" Эриннис, потом надолго исчезнувший с марсианских карт. А в 1941 году он снова появился… Пока никому не удалось объяснить периодическое изменение цвета некоторых участков Красной планеты, внезапные пылевые бури, целую вереницу необъяснимых происшествий с космическими кораблями, направлявшимися к Марсу, и, наконец, таинственные "вспышки", число которых только в 1894 году во время очередного приближения Марса к Земле достигло четырехсот! 8 декабря 1951 года японский астроном Цунео Саеки углядел яркую точку у марсианского Озера Титонус, сиявшую мерцающим светом 5 минут. В 1954 году японцы наблюдали две таких "вспышки", и в 1958 — четыре… Если понимать под этими процессами природные катаклизмы, то ничто не может помешать предположению о возможном уничтожении "посмертной маски" слепой марсианской стихией… Сам я мало верю в искусственное происхождение Сидонии, и как в подтверждение тому хочу упомянуть один случай, произошедший в Подмосковье: в 1925 году в карьере кирпичного завода близ был обнаружен окаменевший человеческий мозг, прекрасно сохранивший все детали. Гипсовые отливки с удивительной находки демонстрировались на многих международных конгрессах и конференциях с неизменным успехом. Многие энтузиасты разрабатывали на основе данной находки захватывающие гипотезы: одни говорили, что перед нами останки некоего пришельца, погибшего во время экспедиции, посетившей Землю во времена каменноугольного периода; другие полагали, что перед нами свидетельство того, что цивилизация на Земле ныне совершает, как минимум, второй виток — люди со столь развитым мозгом когда-то на нашей планете уже существовали… Но правы в конце концов оказались третьи — те, кто полагал: перед нами всего лишь уникальное свидетельство игры природы. И действительно, спустя десятилетия геологи и палеонтологи все же доказали природное происхождение кремниевого желвака, повторявшего форму и строение человеческого мозга. Если уж возможны на нашей планете столь маловероятные случайности, что же тогда говорить о возможном сходстве по форме огромных каменных глыб с человеческим лицом, о котором мы можем судить только по фотографиям достаточно низкого качества. Метеорит ALH84001. |