Добре дошли отново към нашата планетарна серия от времето! Днес разгледаме земния съсед и възможното „резервно местоположение“ за човечеството някой ден - Марс!
Марс често е наричан „Земният близнак“, поради приликите, които има с нашата планета. И двете са земни планети, и двете имат полярни ледени шапки и (по едно време) и двете имат жизнеспособна атмосфера и течна вода на повърхностите си. Но отвъд това, двете са доста различни. А що се отнася до тяхната атмосфера и климат, Марс стои отделно от Земята по някои доста дълбоки начини.
Например, когато става въпрос за времето на Марс, прогнозата обикновено е доста драматична. Марсианското време варира не само от ден на ден, но понякога варира от час на час. Това изглежда малко необичайно за планета, която има атмосфера, която е само 1% по-плътна от земната. И все пак Марс успява наистина да повиши антета, когато става въпрос за екстремни метеорологични явления.
Атмосфера на Марс:
Марс има много тънка атмосфера, която е съставена от 96% въглероден диоксид, 1,93% аргон и 1,89% азот, заедно със следи от кислород и вода. Атмосферата е доста прашна, съдържа частици, които измерват 1,5 микрометра в диаметър, което е, което придава на Марсианското небе своя мъгляв цвят, когато се гледа от повърхността. Атмосферното налягане на Марс варира от 0,4 до 0,87 kPa, което е еквивалент на около 1% от земното на морско ниво.
Поради тази тънка атмосфера и по-голямото й разстояние от Слънцето, повърхностната температура на Марс е много по-студена от тази, която изпитваме тук на Земята. Средната температура на планетата е -63 ° C (-82 ° F), с ниска температура от -143 ° C (-226 ° F) през зимата на полюсите, и висока от 35 ° C (95 ° F) през лятото и обед на екватора.
Поради екстремните ниски температури на полюсите 25-30% от въглеродния диоксид в атмосферата замръзва и става сух лед, който се отлага върху повърхността. Докато полярните ледени шапки са предимно водни, Марсианският Северен полюс има слой от сух лед с дебелина един метър през зимата, докато Южният полюс е покрит от постоянен слой, който е дълъг осем метра.
В марсианската атмосфера също са открити следи от количество метан и амоняк. В случая на първата, тя е с приблизителна концентрация около 30 части на милиард (ppb), въпреки че любопитство rover откри „десетократен шип“ на 16 декември 2014 г. Това откриване вероятно е локализирано, а източникът остава загадка. По същия начин източникът на амоняк е неясен, въпреки че вулканичната активност е предложена като възможност.
Метеорологични явления:
Марс е известен и с интензивните си прашни бури, които могат да варират от малки торнадо до феномени в цялата планета. Примери за последното съвпадат с издухването на праха в атмосферата, което води до нагряване от Слънцето. По-топлият въздух, напълнен с прах, се издига и ветровете се засилват, създавайки бури, които могат да измерят до хиляди километри ширина и продължават месеци наведнъж. Когато получат това голямо, всъщност могат да блокират по-голямата част от повърхността.
Поради тънката си атмосфера, ниските температури и липсата на магнитосфера, течните валежи (т.е. дъжд) не се провеждат на Марс. По принцип слънчевата радиация би причинила всяка течна вода в атмосферата да се раздели на водород и кислород. И поради студената и тънка атмосфера, просто няма достатъчно течна вода на повърхността, за да поддържа воден цикъл.
Понякога обаче в атмосферата се образуват тънки облаци, а валежите падат под формата на сняг. Това се състои предимно от сняг на въглероден диоксид, който се наблюдава в полярните райони. В миналото обаче в горната атмосфера на Марс са наблюдавани малки следи от замръзнали облаци, носещи вода, което води до сняг, който е ограничен до голяма надморска височина.
Един такъв случай беше наблюдаван на 29 септември 2008 г., когато Феникс Ландър направи снимки на сняг, падащ от облаци, които бяха на 4 км (2,5 мили) над мястото му за кацане в близост до кратера на Хеймдал. Данните, събрани от земята, обаче показват, че валежите се изпаряват, преди да могат да стигнат до земята.
Аврора на Марс:
На Марс са открити и Аврори, които също са резултат от взаимодействие между магнитни полета и слънчева радиация. Докато на Марс има малко магнитосфера, за която да се говори, учените установяват, че аурорите, наблюдавани в миналото, съответстват на област, където най-силното магнитно поле е локализирано на планетата. Това беше заключено чрез анализ на карта на магнитните аномалии на кората, съставена с данни от Mars Global Surveyor.
Забележителен пример е този, който се проведе на 14 август 2004 г. и който беше забелязан от инструмента SPICAM на борда на Mars Express. Тази аура беше разположена в небето над Тера Кимерия - с географски координати 177 ° източно, 52 ° южно - и беше оценена като доста голяма, с размери 30 км и височина 8 км (18,5 мили и 5 мили височина).
Съвсем наскоро на Марс беше наблюдавана аурора Maven мисия, която засне изображения от събитието на 17 март 2015 г., само ден след като на Земята беше наблюдавана аврора. Наричани „Коледни светлини“ на Марс, те са били наблюдавани по средните северни географски ширини на планетата и (поради липсата на кислород и азот в атмосферата на Марс) вероятно са били слаби сияния в сравнение с по-жизнения дисплей на Земята.
Към днешна дата атмосферата, климата и метеорологичните модели на Марс са изучени от десетки орбитери, десанти и роувъри, състоящи се от мисии на НАСА, Роскомос, както и от Европейската космическа агенция и индийската федерална космическа програма. Те включват Марина 4 сонда, която извърши първия полет на Марс - двудневна операция, която се проведе между 14 и 15 юли 1965 г.
Получените сурови данни бяха разширени по-късно Маринър 6 и 7 мисии (които провеждаха мухоловки през 1969 г.). Това беше последвано от викинг 1 и 2 мисии, достигнали Марс през 1976 г. и стана първият космически кораб, който кацна на планетата и изпрати обратно изображения на повърхностите.
От края на века шест орбита са поставени в орбита около Марс, за да събират информация за неговата атмосфера - 2001 г. Марс Одисея, Mars Express, Марски разузнавателен орбитър, Maven, Марсия орбитър мисия и ExoMars Trace Gas Orbiter. Тези комплименти са изпълнени от мисии на роувъри и кацатели като Pheonix, Дух и възможност, и любопитство.
В бъдеще са предвидени няколко допълнителни мисии, които да достигнат до Червената планета, които се очаква да ни научат още повече за нейната атмосфера, климат и атмосферни условия. Това, което откриваме, ще разкрие много за дълбокото минало на планетата, сегашното й състояние и може би дори ще ни помогне да изградим бъдеще там.
Тук сме писали много интересни статии за марсианското време в Space Magazine. Ето Марс в сравнение със Земята, той се случва само на Марс: Снегът на въглероден диоксид пада на Червената планета, снегът пада от Марсианските облаци, изненада! Марс има Auroras Too! и НАСА НА МОБЕН орбитър открива слънчевия вятър, откъснат от атмосферата на Марс, предизвикващ радикална трансформация.
За повече информация вижте тази статия на НАСА за това как космическото време влияе на Марс.
И накрая, ако искате да научите повече за Марс като цяло, направихме няколко епизода на подкаст за Червената планета в Астрономически роли. Епизод 52: Марс и Епизод 91: Търсенето на вода на Марс.
Източници:
- НАСА: Изследване на слънчевата система - Марс
- Уикипедия - Марс
- НАСА - Феникс
- НАСА - Марс Пътфиндер