Mars og Venus ligner Jorden, så videnskabsmænd mister ikke håbet om at finde liv på naboplaneter. For Mars er dette mere sandsynligt. Curiosity-roveren kunne med sikkerhed finde ud af, at floder engang flød der, hvilket betyder, at der var en atmosfære. Måske eksisterede liv på Mars længe før Jorden eller vil være muligt efter terraforming (ændringer i klimatiske forhold). Dette kræver tilstedeværelsen af et magnetfelt nær Mars.
Størrelser, masser og kredsløb af planeter
Den røde planet er meget mindre end Jorden i størrelse. Ifølge videnskabsmænds beregninger og de data, der blev opnået i forbindelse med adskillige undersøgelser, ville op til seks objekter med samme volumen som Mars passe ind i Jorden. Radius af den fjerde planet fra Solen langs ækvator er 0,53 Jordens, og overfladedensiteten er 37,6%.
Planeternes kredsløbsbaner er radik alt forskellige, men den sideriske omsætning er ens. Det betyder, at et år på Mars varer næsten 687 dage, og et døgn er 24 timer 40minutter. Den aksiale hældning er næsten den samme - 25 grader for Mars, Jorden er to grader mindre. Denne lighed betyder, at der kan forventes sæsonudsving fra den røde planet.
Struktur og sammensætning af Jorden og Mars
Repræsentanter for jordiske planeter (Venus, Jorden og Mars) er ens i struktur. Dette er en metalkerne med en kappe og skorpe, men Jordens tæthed er højere end Mars. Det vil sige, at den røde planet består af lettere grundstoffer. Jorden har en stenet kerne toppet med væske, samt en silikatkappe og en fast overfladeskorpe. Hvad angår Mars, er forskerne endnu ikke helt sikre på strukturen af dens kerne. Det er kendt, at Mars-kernen består af jern og nikkel, 16-17% - af svovl. Mars kappe er kun 1300-1800 km (til sammenligning: tykkelsen af jordens kappe er 2890 km), og skorpen dækker 50-125 km (nær Jorden - 40 km). Kappen og skorpen på Jorden og Mars er næsten identiske i struktur, men adskiller sig i tykkelse.
Overfladefunktioner
Omkring 70 % af Jordens overflade er dækket af havenes vand. Ifølge en version var flydende vand en del af den gas- og støvsky, som Jorden blev dannet af. Ifølge en anden så det ud som et resultat af intense asteroide- og kometbombardementer, som den unge planet gennemgik. Nogle videnskabsmænd er af den opfattelse, at vand blev frigivet fra hydrerede mineraler under dannelsen af Jorden. Der er andre hypoteser, og det er muligt, at de alle er mere eller mindre sande.
Mars havde også engang flydende vand, hvilketer en nødvendig betingelse for livets udvikling. Men nu er det en kold og øde planet, rig på jernoxid, som giver Mars overflade en rød nuance. Vand er tilgængeligt i form af is ved polerne. En lille mængde samler sig under overfladen.
Mars og Jorden ligner hinanden i landskab. På planeterne er der bjerge og vulkaner, kløfter og sletter, kløfter, højdedrag, plateauer. Det største bjerg på Mars hedder Olympus, og den dybeste afgrund er Mariner Valley. Begge planeter blev udsat for meteor- og asteroideangreb under deres dannelse, men spor på Mars er meget bedre bevaret på grund af manglen på nedbør og lufttryk. Individer er milliarder af år gamle. På Jorden kollapsede sådanne formationer gradvist.
Atmosfærisk sammensætning og temperatur
Jorden har en tæt atmosfære opdelt i fem lag. Mars har en meget tynd atmosfære og højt tryk. Jordens atmosfære består hovedsageligt af nitrogen (78 %) og 21 % ilt (den resterende 1 % er andre stoffer i gasform), og på den røde planet er sammensætningen hovedsageligt repræsenteret af kuldioxid (96 %), nitrogen og argon (næsten 2 %, de resterende 1 % - andre gasser).
Det havde en effekt på temperaturen. Den gennemsnitlige jordtemperatur er +14 grader Celsius, maksimum - 70,7 grader, minimum - -89,2 grader. Det er meget koldere på Mars. Gennemsnitstemperaturen falder til -46 grader Celsius, minimumstemperaturen når -143 grader, og den maksimale planet varmer op til 35 grader. Desuden iatmosfæren på den røde planet indeholder meget støv.
Har Mars et magnetfelt
Det magnetiske felt udgår fra planetens kerne og skaber et beskyttende område, der afbøjer elektriske ladninger fra den oprindelige bane. Alle ladninger fra Solen eller et andet objekt truer ikke en planet, der har et sådant beskyttende felt. Jorden har et magnetfelt, men har Mars en sådan beskyttelse? I denne henseende adskiller planeten sig fra Jorden.
Hvad er magnetfeltet på Mars? Engang eksisterede en global beskyttende skal rundt om planeten, men den forsvandt til sidst af en række årsager. Nu er der et magnetfelt på Mars, det er omfattende, men fanger ikke hele planetens overflade. Der er lokale områder, hvor feltet er stærkere. Radius af Mars magnetfelt er nogle steder 0,2-0,4 Gauss, hvilket er omtrent lig med jordens indikatorer.
Forskere forsøger at forklare disse funktioner i dag. Det var for eksempel muligt at finde ud af, at Mars magnetfelt og planetens struktur hænger sammen. Feltet er svagt på grund af kernen. Mars-kernen er ubevægelig i forhold til skorpen, hvilket svækker virkningen af det samme beskyttende felt.
Sammenligning af magnetosfærer
Jordens og Mars' magnetiske felt tillader ikke ioniserede partikler fra solvinden og andre kosmiske partikler at bryde igennem til overfladen. Feltet beskytter bogstaveligt t alt livet på Jorden. Tilstedeværelsen af feltet forklares ved rotationen af metalkernen i den flydende ydre del. Den konstante bevægelse af elektriske ladninger fører til dannelsen af et magnetfelt.
Bpå det seneste har man troet, at de magnetiske kræfter ændrer sig væsentligt eller bidrager til udsivningen af ilt fra atmosfæren. Dette kan være rigtigt, fordi de magnetiske poler kan skifte plads over tid, de er ikke permanente. I 160 millioner år har polerne ændret sig omkring 100 gange. Sidst det skete var for omkring 720.000 år siden, og hvornår det sker næste gang er uvist.
Mars' magnetfelt er i sammenligning med Jordens utilstrækkeligt til at understøtte liv. Men en potentielt beboelig planet skal i det mindste have en metallisk kerne. Dette vil skabe forudsætninger for dannelsen af et magnetfelt. Hvad angår Mars, er der et magnetfelt (omend "i balancen"), der er også en metallisk kerne. Det betyder, at i teorien har liv på planeten enten eksisteret før eller er muligt med forbehold for nogle ændringer.
Teorier om feltforsvinden
Hvorfor er der intet magnetfelt på Mars? Hvilken katastrofe "brød igennem" den beskyttende skal, eller hvad fik planetens metalkerne til at fryse? Er der nogen måde at genoprette feltet på? I øjeblikket overvejer forskere to hovedteorier om forsvinden af Mars magnetfelt.
Ifølge den første teori havde planeten engang et stabilt magnetfelt (som på Jorden), men den blev "gennemboret" af en kollision med en eller anden stor genstand. Denne kollision stoppede planetens kerne, feltet begyndte at svækkes og mistede derefter fuldstændigt sin skala. Og i dag er nogle dele af planeten stadig mere beskyttet end andre.
Den anden teori modsiger fuldstændig den første. Mars kunne starteeksistens uden magnetfelt. Efter planetens fødsel forblev jernkernen i midten ubevægelig i lang tid og skabte ikke magnetiske impulser. Men engang afviste det stærkeste magnetfelt fra gasgiganten i solsystemet Jupiter, der var i stand til at frastøde ikke kun små asteroider, men også enorme objekter, en kosmetisk krop og sendte den til Mars.
Som et resultat af påvirkningen af tidevandskraft over flere titusinder af år opstod der konvektionsstrømme på Mars, som tvang planetens kerne til at bevæge sig og fremkaldte dannelsen af et magnetfelt. Da det kosmiske legeme nærmede sig Mars, steg feltet, men efter flere millioner år kollapsede kroppen, så magnetfeltet gradvist begyndte at forsvinde. Det er det, forskere nu ser.
Hvorfor NASA ønsker at skabe et kunstigt felt
Har Mars et magnetfelt, der ville tillade kolonisering af planeten? Det er allerede klart, at der ikke er en sådan beskyttende kraft, men videnskabsmænd fortsætter deres forskning. For nylig var der oplysninger om, at NASA ønsker at skabe et kunstigt magnetfelt på Mars, så planetens atmosfære bliver tættere. Dette skulle i høj grad forenkle fremtidig udforskning af den røde planet og eventuel kolonisering.
Hvordan opretter man et magnetfelt på Mars? Forfatterne af rapporten præsenteret på planetkonferencen foreslog at installere modulet på et punkt mellem Mars og Solen, hvor rumfartøjet kan forblive næsten på ubestemt tid uden brug af motorer. På modulet vil bl.aspecielle magneter, der er i stand til at skabe et felt på 1-2 tesla. Omtrent de samme magneter blev installeret på Large Hadron Collider.
Feltet danner en "hale", der vil dække hele planeten. Dette felt vil være meget svagt, men i teorien vil dette være nok. Ifølge NASA vil planetens atmosfære derefter begynde at blive tykkere. Når man når en tæthed svarende til Jorden, vil gennemsnitstemperaturen på Mars stige til +4 grader Celsius, og snekapperne ved polerne vil smelte. De har vand nok til at danne moderat hav.
Omkostningerne ved at udvikle og vedligeholde et rummodul på Mars, og hvor det vil tage energi fra, går forfatterne af rapporten uden om. Med hensyn til omkostningseffektivitet er metoden ikke sammenlignelig med andre projekter. For eksempel var der en idé om at producere SF6-gas på Mars. Selv en lille koncentration af denne gas er nok til at skabe en drivhuseffekt og beskytte planetens overflade mod aggressive ultraviolette stråler.
Ingen af NASA's koncepter er blevet fuldt bevist til dato. Disse er kun antagelser baseret på det faktum, at solvinden var kilden til Mars' atmosfæriske tab. Men årsagerne til tabet af kvælstof er næppe relateret til vind alene, så forskerne har ikke travlt med at gennemføre projekter, men fortsætter forskningen.
Fra Mars-udforskningens historie
De første observationer af planeten blev foretaget før opfindelsen af teleskopet. Mars' eksistens blev registreret i 1534 f. Kr. af gamle egyptiske astronomer. De beregnede banenplanetariske bevægelser. I den babylonske teori blev Mars' position på nattehimlen forfinet, og tidsmålinger af planetarisk bevægelse blev opnået for første gang.
Den hollandske astronom H. Huygens var den første til at kortlægge Mars' overflade. Adskillige tegninger, der viser mørke områder, blev lavet af ham i 1659. Eksistensen af en indlandsis ved polerne blev foreslået af den italienske astronom J. Cassini i 1666. Han beregnede også planetens rotationsperiode omkring sin akse - 24 timer 40 minutter. Det er korrekt, dette resultat afviger med mindre end tre minutter.
Siden tresserne af forrige århundrede er adskillige AMS blevet sendt til Mars. Fjernmåling af planeten fra Jorden fortsatte ved hjælp af kredsende og jordbaserede teleskoper for at bestemme overfladens sammensætning, studere atmosfærens sammensætning og måle lysets hastighed.
Mars magnetfelt, som er fem hundrede gange svagere end jordens, blev registreret af stationerne "Mars-2" og "Mars-3" i sovjettiden. Mars 2 og 3 rumfartøjerne blev opsendt i 1971. Det største tekniske problem blev ikke løst, men den videnskabelige forskning var stadig avanceret for sin tid.
Amerikanerne lancerede Mariner 4 til Mars i 1964. Rumfartøjet tog billeder af overfladen og undersøgte atmosfærens sammensætning. Den første kunstige satellit på planeten var Mariner 9, der blev opsendt i 1971. Søgen efter liv i jordprøver blev udført i 1975 af to identiske rumfartøjer som en del af Viking-programmet. I fremtiden, for en systematiskundersøgelsen af planeten brugte Hubble-teleskopets muligheder.
Eksistens af liv på Mars
Arbejdet med planetens magnetfelt, forskere studerer også i den forstand, at det kan indikere eksistensen af liv på Mars. Talrige observationer gav anledning til en ægte "marsfeber" omkring dette emne i slutningen af det nittende århundrede. Så observerede Nikola Tesla et eller andet uidentificeret signal, mens han studerede radiointerferens i atmosfæren.
Han foreslog, at det kunne være et signal fra andre planeter, såsom Mars. Han kunne ikke selv tyde betydningen af signalerne, men han var sikker på, at de ikke opstod tilfældigt. Teslas hypotese blev støttet af den britiske fysiker William Thomson (Lord Kelvin). I 1902, under et besøg i USA, sagde han, at Tesla faktisk havde opfanget signalet fra marsboerne.
Videnskabelige hypoteser om dette spørgsmål har eksisteret i lang tid. Metan og organiske molekyler er blevet opdaget på Mars. Under forholdene på den røde planet nedbrydes gassen hurtigt, så der skal være en kilde til dens forekomst. Dette kan være bakteriel aktivitet eller geologisk aktivitet (i betragtning af at aktive vulkaner på Mars ikke kunne findes, er dette ikke årsagen til gassen).
I øjeblikket er problemerne for at opretholde liv på Mars manglen på flydende vand, manglen på en magnetosfære og en atmosfære, der er for tynd. Derudover er planeten på randen af "geologisk død". Afslutningen på vulkansk aktivitet vil endelig stoppe cirkulationen af kemiske elementer mellem den indre del af planeten ogoverflade.
