Mars und Venus sind der Erde ähnlich, daher verlieren Wissenschaftler nicht die Hoffnung, auf benachbarten Planeten Leben zu finden. Beim Mars ist dies wahrscheinlicher. Der Rover Curiosity konnte mit Sicherheit feststellen, dass dort einst Flüsse flossen, was bedeutet, dass dort eine Atmosphäre herrschte. Vielleicht existierte Leben auf dem Mars lange vor der Erde oder wird nach Terraforming (Änderungen der klimatischen Bedingungen) möglich sein. Dies erfordert das Vorhandensein eines Magnetfelds in der Nähe des Mars.
Größen, Massen und Umlaufbahnen von Planeten
Der rote Planet ist viel kleiner als die Erde. Nach Berechnungen der Wissenschaftler und den Daten, die in zahlreichen Studien gewonnen wurden, würden bis zu sechs Objekte mit dem Volumen des Mars in die Erde passen. Der Radius des vierten Planeten von der Sonne entlang des Äquators beträgt 0,53 Erdradius, und die Oberflächendichte beträgt 37,6 %.
Die Umlaufbahnen der Planeten sind radikal unterschiedlich, aber der Sternumsatz ist ähnlich. Das bedeutet, dass ein Jahr auf dem Mars fast 687 Tage dauert und ein Tag 24 Stunden 40 hatProtokoll. Die axiale Neigung ist fast gleich - 25 Grad für den Mars, die Erde ist zwei Grad weniger. Diese Ähnlichkeit bedeutet, dass vom Roten Planeten Saisonalität zu erwarten ist.
Struktur und Zusammensetzung von Erde und Mars
Vertreter terrestrischer Planeten (Venus, Erde und Mars) sind ähnlich aufgebaut. Dies ist ein Metallkern mit Mantel und Kruste, aber die Dichte der Erde ist höher als die des Mars. Das heißt, der rote Planet besteht aus leichteren Elementen. Die Erde hat einen felsigen Kern, der mit Flüssigkeit bedeckt ist, sowie einen Silikatmantel und eine feste Oberflächenkruste. Was den Mars betrifft, sind sich die Wissenschaftler über die Struktur seines Kerns noch nicht ganz sicher. Es ist bekannt, dass der Marskern aus Eisen und Nickel besteht, 16-17% - aus Schwefel. Der Marsmantel beträgt nur 1300-1800 km (zum Vergleich: Die Dicke des Erdmantels beträgt 2890 km) und die Kruste bedeckt 50-125 km (in Erdnähe - 40 km). Mantel und Kruste von Erde und Mars sind nahezu identisch aufgebaut, unterscheiden sich aber in der Dicke.
Oberflächenmerkmale
Etwa 70 % der Erdoberfläche sind von den Gewässern der Ozeane bedeckt. Einer Version zufolge war flüssiges Wasser Teil der Gas- und Staubwolke, aus der die Erde entstand. Einer anderen zufolge erschien es als Ergebnis eines intensiven Asteroiden- und Kometenbombardements, dem der junge Planet ausgesetzt war. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass während der Entstehung der Erde Wasser aus hydratisierten Mineralien freigesetzt wurde. Es gibt noch andere Hypothesen, und es ist möglich, dass alle mehr oder weniger wahr sind.
Mars hatte auch einmal flüssiges Wasser, wasist eine notwendige Bedingung für die Entwicklung des Lebens. Aber jetzt ist es ein k alter und trostloser Planet, reich an Eisenoxid, das der Marsoberfläche einen roten Farbton verleiht. An den Polen steht Wasser in Form von Eis zur Verfügung. Eine kleine Menge sammelt sich unter der Oberfläche an.
Mars und Erde sind landschaftlich ähnlich. Auf den Planeten gibt es Berge und Vulkane, Schluchten und Ebenen, Schluchten, Grate, Hochebenen. Der größte Berg auf dem Mars heißt Olympus und der tiefste Abgrund ist das Mariner Valley. Beide Planeten waren während ihrer Entstehung Meteoriten- und Asteroidenangriffen ausgesetzt, aber Spuren auf dem Mars sind aufgrund des Mangels an Niederschlag und Luftdruck viel besser erh alten. Individuen sind Milliarden von Jahren alt. Auf der Erde brachen solche Formationen allmählich zusammen.
Atmosphärische Zusammensetzung und Temperatur
Die Erde hat eine dichte Atmosphäre, die in fünf Schichten unterteilt ist. Der Mars hat eine sehr dünne Atmosphäre und einen hohen Druck. Die Erdatmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff (78%) und 21% Sauerstoff (die restlichen 1% sind andere Substanzen im gasförmigen Zustand), und auf dem roten Planeten wird die Zusammensetzung hauptsächlich durch Kohlendioxid (96%), Stickstoff und dargestellt Argon (fast 2 %, die restlichen 1 % - andere Gase).
Es hatte Auswirkungen auf die Temperatur. Die durchschnittliche Erdtemperatur beträgt +14 Grad Celsius, Maximum - 70,7 Grad, Minimum - -89,2 Grad. Auf dem Mars ist es viel kälter. Die Durchschnittstemperatur sinkt auf -46 Grad Celsius, das Minimum erreicht -143 Grad und der maximale Planet erwärmt sich auf 35 Grad. Außerdem reindie Atmosphäre des roten Planeten enthält viel Staub.
Hat der Mars ein Magnetfeld
Das Magnetfeld geht vom Kern des Planeten aus und erzeugt einen Schutzbereich, der elektrische Ladungen von der ursprünglichen Flugbahn ablenkt. Alle Ladungen von der Sonne oder einem anderen Objekt bedrohen einen Planeten, der ein solches Schutzfeld hat. Die Erde hat ein Magnetfeld, aber hat der Mars einen solchen Schutz? Darin unterscheidet sich der Planet von der Erde.
Was ist das Magnetfeld auf dem Mars? Es war einmal eine globale Schutzhülle um den Planeten, die aber aus verschiedenen Gründen schließlich verschwand. Jetzt gibt es auf dem Mars ein Magnetfeld, es ist umfangreich, erfasst aber nicht die gesamte Oberfläche des Planeten. Es gibt lokalisierte Bereiche, in denen das Feld stärker ist. Der Radius des Magnetfelds des Mars beträgt an einigen Stellen 0,2-0,4 Gauss, was ungefähr den Indikatoren der Erde entspricht.
Wissenschaftler versuchen heute, diese Eigenschaften zu erklären. So konnte beispielsweise herausgefunden werden, dass das Magnetfeld des Mars und die Struktur des Planeten miteinander verbunden sind. Das Feld ist wegen des Kerns schwach. Der Marskern ist relativ zur Kruste bewegungslos, was die Wirkung desselben Schutzfeldes schwächt.
Vergleich von Magnetosphären
Das Magnetfeld der Erde und des Mars lässt ionisierte Teilchen des Sonnenwinds und andere kosmische Teilchen nicht an die Oberfläche durchbrechen. Das Feld schützt buchstäblich das Leben auf der Erde. Das Vorhandensein des Feldes erklärt sich durch die Rotation des Metallkerns im flüssigen Außenteil. Durch die ständige Bewegung elektrischer Ladungen entsteht ein Magnetfeld.
BIn jüngerer Zeit wurde angenommen, dass sich die magnetischen Kräfte erheblich ändern oder zum Austreten von Sauerstoff aus der Atmosphäre beitragen. Das mag stimmen, denn die Magnetpole können im Laufe der Zeit ihren Platz wechseln, sie sind nicht dauerhaft. In 160 Millionen Jahren haben sich die Pole etwa 100 Mal geändert. Das letzte Mal geschah es vor etwa 720.000 Jahren, und wann es das nächste Mal passieren wird, ist unbekannt.
Das Magnetfeld des Mars reicht im Vergleich zu dem der Erde nicht aus, um Leben zu ermöglichen. Aber ein potenziell bewohnbarer Planet muss zumindest einen metallischen Kern haben. Dadurch werden Voraussetzungen für die Bildung eines Magnetfeldes geschaffen. Wie beim Mars gibt es ein Magnetfeld (wenn auch "in der Schwebe"), es gibt auch einen metallischen Kern. Das bedeutet, dass Leben auf dem Planeten theoretisch entweder schon vorher existiert hat oder vorbeh altlich einiger Änderungen möglich ist.
Feldverschwindentheorien
Warum gibt es auf dem Mars kein Magnetfeld? Welche Katastrophe hat die Schutzhülle "durchbrochen" oder was hat den Metallkern des Planeten gefrieren lassen? Gibt es eine Möglichkeit, das Feld wiederherzustellen? Derzeit erwägen Wissenschaftler zwei Haupttheorien zum Verschwinden des Magnetfelds des Mars.
Nach der ersten Theorie hatte der Planet einst ein stabiles Magnetfeld (wie auf der Erde), aber es wurde durch eine Kollision mit einem großen Objekt „durchbohrt“. Diese Kollision stoppte den Kern des Planeten, das Feld begann schwächer zu werden und verlor dann vollständig seine Größe. Und heute sind einige Teile des Planeten geschützter als andere.
Die zweite Theorie widerspricht der ersten vollkommen. Mars konnte startenExistenz ohne Magnetfeld. Nach der Geburt des Planeten blieb der Eisenkern im Zentrum lange Zeit bewegungslos und erzeugte keine magnetischen Impulse. Aber einst stieß das stärkste Magnetfeld des Gasriesen des Sonnensystems Jupiter, der nicht nur kleine Asteroiden, sondern auch riesige Objekte abstoßen konnte, einen kosmetischen Körper ab und schickte ihn zum Mars.
Infolge des Einflusses der Gezeitenkräfte über mehrere Zehntausend Jahre hinweg traten auf dem Mars Konvektionsströmungen auf, die den Kern des Planeten in Bewegung brachten und die Bildung eines Magnetfelds provozierten. Als sich der kosmische Körper dem Mars näherte, nahm das Feld zu, aber nach mehreren Millionen Jahren brach der Körper zusammen, so dass das Magnetfeld allmählich zu verschwinden begann. Das sehen Forscher jetzt.
Warum die NASA ein künstliches Feld schaffen will
Hat der Mars ein Magnetfeld, das eine Kolonisierung des Planeten ermöglichen würde? Es ist bereits klar, dass es eine solche Schutzkraft nicht gibt, aber die Wissenschaftler forschen weiter. Kürzlich gab es Informationen, dass die NASA ein künstliches Magnetfeld auf dem Mars erzeugen will, damit die Atmosphäre des Planeten dichter wird. Dies sollte die zukünftige Erforschung des Roten Planeten und die eventuelle Kolonisierung erheblich vereinfachen.
Wie erzeuge ich ein Magnetfeld auf dem Mars? Die Autoren des auf der Planetenkonferenz vorgestellten Berichts schlugen vor, das Modul an einem Punkt zwischen Mars und Sonne einzusetzen, wo das Raumschiff ohne den Einsatz von Triebwerken fast unbegrenzt bleiben kann. Auf dem Modul enth altenspezielle Magnete, die ein Feld von 1-2 Tesla erzeugen können. Ungefähr die gleichen Magnete wurden am Large Hadron Collider installiert.
Das Feld bildet einen "Schweif", der den gesamten Planeten bedeckt. Dieses Feld wird sehr schwach sein, aber theoretisch wird dies ausreichen. Laut NASA wird sich die Atmosphäre des Planeten danach verdicken. Beim Erreichen einer erdgleichen Dichte steigt die Durchschnittstemperatur auf dem Mars auf +4 Grad Celsius und die Schneekappen an den Polen schmelzen. Sie haben genug Wasser, um gemäßigte Meere zu bilden.
Die Kosten für die Entwicklung und Wartung eines Weltraummoduls auf dem Mars und woher es Energie beziehen wird, umgehen die Autoren des Berichts. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit ist das Verfahren nicht mit anderen Projekten vergleichbar. So gab es zum Beispiel die Idee, SF6-Gas auf dem Mars zu produzieren. Schon eine geringe Konzentration dieses Gases reicht aus, um einen Treibhauseffekt zu erzeugen und die Erdoberfläche vor aggressiven UV-Strahlen zu schützen.
Keines der Konzepte der NASA ist bis heute vollständig bewiesen. Dies sind nur Annahmen, die auf der Tatsache beruhen, dass der Sonnenwind die Quelle der atmosphärischen Verluste des Mars war. Aber die Gründe für den Stickstoffverlust dürften nicht allein auf den Wind zurückzuführen sein, daher haben Wissenschaftler keine Eile mit der Umsetzung von Projekten, sondern forschen weiter.
Aus der Geschichte der Marsforschung
Die ersten Beobachtungen des Planeten wurden vor der Erfindung des Teleskops gemacht. Die Existenz des Mars wurde 1534 v. Chr. von altägyptischen Astronomen aufgezeichnet. Sie berechneten die FlugbahnPlanetenbewegungen. In der babylonischen Theorie wurde die Position des Mars am Nachthimmel verfeinert und erstmals Zeitmessungen der Planetenbewegung durchgeführt.
Der niederländische Astronom H. Huygens war der erste, der die Marsoberfläche kartierte. Mehrere Zeichnungen, die dunkle Bereiche zeigen, wurden 1659 von ihm angefertigt. Die Existenz einer Eiskappe an den Polen wurde 1666 vom italienischen Astronomen J. Cassini vorgeschlagen. Er berechnete auch die Rotationsdauer des Planeten um seine Achse - 24 Stunden 40 Minuten. Es ist richtig, dieses Ergebnis unterscheidet sich um weniger als drei Minuten.
Seit den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurden mehrere AMS zum Mars geschickt. Die Fernerkundung des Planeten von der Erde aus wurde mit Hilfe von umlaufenden und bodengestützten Teleskopen fortgesetzt, um die Zusammensetzung der Oberfläche zu bestimmen, die Zusammensetzung der Atmosphäre zu untersuchen und die Lichtgeschwindigkeit zu messen.
Das Magnetfeld des Mars, das fünfhundertmal schwächer ist als das der Erde, wurde zu Sowjetzeiten von den Stationen "Mars-2" und "Mars-3" aufgezeichnet. Die Raumsonden Mars 2 und 3 wurden 1971 gestartet. Das technische Hauptproblem wurde nicht gelöst, aber die wissenschaftliche Forschung war für ihre Zeit immer noch weit fortgeschritten.
Die Amerikaner starteten 1964 Mariner 4 zum Mars. Die Raumsonde fotografierte die Oberfläche und untersuchte die Zusammensetzung der Atmosphäre. Der erste künstliche Satellit des Planeten war Mariner 9, der 1971 gestartet wurde. Die Suche nach Leben in Bodenproben wurde 1975 von zwei identischen Raumfahrzeugen im Rahmen des Viking-Programms durchgeführt. In Zukunft für eine systematischeDie Untersuchung des Planeten nutzte die Fähigkeiten des Hubble-Teleskops.
Leben auf dem Mars
Die Wirkung des Magnetfelds des Planeten untersuchen Wissenschaftler auch in dem Sinne, dass es auf die Existenz von Leben auf dem Mars hinweisen könnte. Zahlreiche Beobachtungen lösten Ende des 19. Jahrhunderts rund um dieses Thema ein regelrechtes „Marsfieber“aus. Dann beobachtete Nikola Tesla ein nicht identifiziertes Signal, während er Funkstörungen in der Atmosphäre untersuchte.
Er schlug vor, dass es ein Signal von anderen Planeten sein könnte, wie dem Mars. Er selbst konnte die Bedeutung der Signale nicht entziffern, war sich aber sicher, dass sie nicht zufällig entstanden waren. Teslas Hypothese wurde vom britischen Physiker William Thomson (Lord Kelvin) unterstützt. 1902, während eines Besuchs in den Vereinigten Staaten, sagte er, dass Tesla tatsächlich das Signal der Marsianer empfangen habe.
Wissenschaftliche Hypothesen zu diesem Thema gibt es schon lange. Auf dem Mars wurden Methan und organische Moleküle entdeckt. Unter den Bedingungen des Roten Planeten zersetzt sich das Gas schnell, also muss es eine Quelle für sein Auftreten geben. Dies kann bakterielle Aktivität oder geologische Aktivität sein (da aktive Vulkane auf dem Mars nicht gefunden werden konnten, ist dies nicht die Ursache des Gases).
Derzeit sind die Probleme für die Erh altung des Lebens auf dem Mars der Mangel an flüssigem Wasser, das Fehlen einer Magnetosphäre und eine zu dünne Atmosphäre. Außerdem steht der Planet am Rande des „geologischen Todes“. Das Ende der vulkanischen Aktivität wird die Zirkulation chemischer Elemente zwischen dem inneren Teil des Planeten und endgültig stoppenOberfläche.
