Атмосфери на марсі для людини. Атмосфера Марса: тиску чи щільності? Можливість та масштаб реконструкції атмосфери

Марс, четверта за віддаленістю від Сонця планета, тривалий час є об'єктом пильної уваги світової науки. Ця планета дуже схожа на Землю за одним, маленьким, але доленосним, винятком - атмосфера Марса становить трохи більше відсотка обсягу земної атмосфери. Газова оболонка будь-якої планети є визначальним фактором, що формує її зовнішній вигляд та умови на поверхні. Відомо, що це тверді світи Сонячної системи сформувалися приблизно за однакових умов з відривом 240 млн. кілометрів від Сонця. Якщо умови формування Землі та Марса були практично однаковими, то чому зараз ці планети настільки різні?

Вся річ у розмірах - Марс, сформований з того самого матеріалу, що й Земля, мав колись рідке та гаряче металеве ядро, як і наша планета. Доказ - безліч згаслих вулканів на Але "червона планета" набагато менше Землі. А значить, і остигала вона швидше. Коли рідке ядро остаточно захололо і затверділо, завершився процес конвекції, а разом з ним зник і магнітний щит планети - магнітосфера. Внаслідок чого планета залишилася беззахисною перед згубною енергією Сонця, і атмосфера Марса була практично повністю віднесена сонячним вітром (гігантським потоком радіоактивних іонізованих частинок). «Червона планета» перетворилася на неживу сумну пустелю.

Зараз атмосфера на Марсі є тонкою розрядженою газовою оболонкою, не здатною протистояти проникненню вбивчої, яка випалює поверхню планети. Теплова релаксація Марса на кілька порядків менша, ніж аналогічний показник, наприклад, Венери, чия атмосфера набагато щільніша. Атмосфера Марса, що має дуже мале значення теплоємності, формує більш різко виражені середньодобові показники швидкості вітру.

Склад атмосфери Марсу характеризується дуже високим вмістом (95%). Також атмосфера містить азот (близько 2,7%), аргон (приблизно 1,6%) та незначну кількість кисню (не більше 0,13%). Атмосферний тиск Марса у 160 разів перевищує аналогічний показник у поверхні планети. На відміну від земної атмосфери, газова оболонка тут має яскраво виражений мінливий характер, зумовлений тим, що полярні шапки планети, що містять величезну кількість вуглекислого газу, тануть і намерзають протягом одного річного циклу.

За даними, отриманими з дослідницького космічного апарату Mars Express, атмосфера Марса містить деяку кількість метану. Особливість цього газу полягає у його швидкому розкладанні. Це означає, що десь на планеті має бути джерело поповнення метану. Варіанту тут може бути всього два - або геологічна активність, сліди якої поки що не виявлені, або життєдіяльність мікроорганізмів, що здатне перевернути наше уявлення про наявність осередків життя в Сонячній системі.

Характерним ефектом марсіанської атмосфери є пилові бурі, які можуть вирувати місяцями. Це щільне повітряне покривало планети складається переважно з вуглекислоти з незначними вкрапленнями кисню та водяної пари. Такий затяжний ефект зумовлений вкрай низькою гравітацією Марса, що дозволяє навіть надрозрядженій атмосфері піднімати з поверхні і тривалий час утримувати мільярди тонн пилу.

Сьогодні про польоти на Марс та його можливу колонізацію говорять не лише фантасти у своїх оповіданнях, а й реальні вчені, бізнесмени, політики. Зонди та марсоходи дали відповіді про особливості геології. Однак для пілотованих місій слід розібратися, чи має Марс атмосферу і яка вона за своєю структурою.

Загальні відомості

Марс має свою атмосферу, але вона становить всього 1% від земної. Як і у Венери, складається переважно з вуглекислого газу, але знову ж таки набагато тонше. Відносно щільний шар становить 100 км (порівнювати Землі 500 — 1000 км за різними оцінками). Через це відсутня захист від сонячної радіації, а температурний режим практично не регулюється. Повітря на Марсі у звичному розумінні немає.

Вчені встановили точний склад:

Двоокис вуглецю - 96%.
Аргон - 2,1%.
Азот – 1,9%.

2003 року виявлено метан. Відкриття спонукало інтерес до Червоної планети, багато країн запустили програми дослідження, які призвели до розмов про польоти та колонізацію.

Через малу щільність температурний режим не регулюється, тому перепади становлять у середньому 100 0 С. У денний час встановлюються досить комфортні умови +30 0 С, а вночі температура поверхні падає до -80 0 С. Тиск становить 0,6 кПа (1 /110 від земного показника). На нашій планеті такі умови зустрічаються на висоті 35 км. Це головна небезпека для людини без захисту – її вб'є не температура чи гази, а тиск.

У поверхні завжди є пил. Через невелику силу тяжкості хмари піднімаються до 50 км. Сильні перепади температури призводять до появи вітрів із поривами до 100 м/с, тому пилові бурі на Марсі – звичайна справа. Серйозної загрози вони не становлять через невелику концентрацію частинок у повітряних масах.

З яких верств складається атмосфера Марса?

Сила тяжкості менша за земну, тому у Марса атмосфера не так явно ділиться на шари за щільністю і тиском. Однорідний склад зберігається до позначки 11 км, далі атмосфера починає поділятися на шари. Понад 100 км щільність знижується до мінімальних значень.

Тропосфера – до 20 км.
Стратомезосфера - до 100 км.
Термосфера – до 200 км.
Іоносфера – до 500 км.

У верхній атмосфері є легкі гази — водень, вуглець. У цих шарах накопичується кисень. Окремі частки атомарного водню поширюються з відривом до 20 000 км, формуючи водневу корону. Чіткого поділу між крайніми областями та космічним простором немає.

Верхня атмосфера

На позначці понад 20-30 км. розташовується термосфера - верхні області. Склад залишається стабільним до висоти 200 км. Тут спостерігається високий вміст атомарного кисню. Температура досить низька - до 200-300 К (від -70 до -200 0 С). Далі йде іоносфера, де іони вступають у реакцію з нейтральними елементами.

Нижня атмосфера

Залежно від пори року межа цього шару змінюється, і ця зона називається тропопаузою. Далі тягнеться стратомезосфера, температура якої в середньому становить -133 0 С. На Землі тут міститься озон, що захищає від космічного випромінювання. На Марсі він накопичується на висоті 50-60 км і надалі практично відсутня.

Склад атмосфери

Земна атмосфера складається з азоту (78%) та кисню (20%), у невеликих кількостях є аргон, вуглекислий газ, метан і т.д. Такі умови вважаються оптимальними для життя. Склад повітря на Марсі суттєво відрізняється. Основним елементом марсіанської атмосфери є вуглекислий газ – близько 95%. На азот припадає 3%, але в аргон 1,6%. Загальна кількість кисню - трохи більше 0,14%.

Такий склад сформувався через слабке тяжіння Червоної планети. Найбільш стійким виявився важкий вуглекислий газ, який постійно поповнюється внаслідок вулканічної активності. Легкі гази розсіюються в космосі внаслідок низької сили тяжіння та відсутності магнітного поля. Азот утримується гравітацією як двоатомної молекули, але розщеплюється під впливом радіації, і вигляді одиночних атомів відлітає в космос.

З киснем схожа ситуація, але у верхніх шарах він входить у реакцію з вуглецем і воднем. Проте вчені остаточно не розуміють особливості реакцій. За розрахунками кількість чадного газу З має бути більше, але в результаті він окислюється до вуглекислого СО2 і опускається до поверхні. Окремо молекулярний кисень О2 з'являється лише після хімічного розпаду вуглекислого газу та води у верхніх шарах під впливом фотонів. Він відноситься до речовин, що не конденсуються на Марсі.

Вчені вважають, що мільйони років тому кількість кисню можна порівняти з земним - 15-20%. Поки що невідомо точно, чому умови змінилися. Однак окремі атоми не так активно випаровуються, і через більшу вагу він навіть накопичується. Певною мірою спостерігається зворотний процес.

Інші важливі елементи:

Озон - майже відсутня, є одна область скупчення в 30-60 км від поверхні.
Вода - вміст у 100-200 разів менше, ніж у самому посушливому регіоні Землі.
Метан — спостерігаються викиди невідомої природи, і поки що обговорювана речовина для Марса.

Метан Землі належить до біогенним речовин, тому потенційно може бути пов'язані з органікою. Природа появи та швидкої руйнації поки що не пояснена, тому вчені шукають відповіді на ці питання.

Що сталося з атмосферою Марса у минулому?

Протягом мільйонів років існування планети атмосфера змінюється за складом та структурою. Внаслідок досліджень з'явилися докази того, що в минулому на поверхні існували рідкі океани. Проте зараз вода залишилася у невеликих кількостях у вигляді пари чи льоду.

Причини зникнення рідини:

Низький атмосферний тиск не здатний зберігати воду в рідкому стані тривалий час, як це відбувається на Землі.
Гравітація недостатньо сильна, щоб утримувати хмари пари.
Через відсутність магнітного поля речовина уноситься частинками сонячного вітру у космос.
При значних перепадах температури вода може зберігатись лише у твердому стані.

Інакше кажучи, атмосфера Марса мало щільна, щоб зберігати воду як рідини, а невелика сила тяжіння неспроможна утримати водень і кисень.
За оцінками фахівців, сприятливі умови для життя на Червоній планеті могли сформуватися близько 4 млрд. років тому. Можливо, на той час існувало життя.

Називають такі причини руйнування:

Відсутність захисту від випромінювання сонця та поступово виснаження атмосфери протягом мільйонів років.
Зіткнення з метеоритом або іншим космічним тілом, що вмить знищило атмосферу.

Перша причина наразі наразі вірогідніша, оскільки слідів глобальної катастрофи поки що не виявлено. Подібні висновки вдалося зробити завдяки дослідженню автономної станції Curiosity. Марсохід встановив точний склад повітря.

Давня атмосфера Марса містила багато кисню

Сьогодні вчені практично не мають сумнівів, що раніше на Червоній планеті була вода. На численні види обрисів океанів. Візуальні спостереження підтверджуються конкретними дослідженнями. Марсоходи брали аналізи ґрунту в долинах колишніх морів та річок, і хімічний склад підтвердив початкові припущення.

У нинішніх умовах будь-яка рідка вода на поверхні планети моментально випарується, тому що тиск занадто низький. Однак якщо в давнину існували океани та озера, то умови були іншими. Одне з припущень - інший склад із часткою кисню близько 15-20%, а також збільшеною часткою азоту та аргону. У такому вигляді Марс стає практично ідентичним нашій рідній планеті — з рідкою водою, киснем та азотом.

Інші вчені висловлюють припущення існування повноцінного магнітного поля, здатного захистити від сонячного вітру. Його потужність можна порівняти з земним, а це ще один фактор, який говорить на користь наявності умови для зародження та розвитку життя.

Причини виснаження атмосфера

Вершина розвитку посідає Гесперійську епоху (3,5-2,5 млрд. років тому). На рівнині знаходився солоний океан, який можна порівняти за розмірами з Північним Льодовитим океаном. Температура біля поверхні досягала 40-50 0 С, а тиск був близько 1 атм. Висока ймовірність існування живих організмів у період. Однак період "процвітання" був недостатньо довгим, щоб виникло складне і тим більше розумне життя.

Однією з основних причин є маленькі розміри планети. Марс менший за Землю, тому гравітація і магнітне поле слабші. В результаті сонячний вітер активно вибивав частинки і буквально зрізав шар за шаром. Склад атмосфери почав змінюватися протягом 1 млрд. років, після чого кліматичні зміни стали катастрофічними. Зменшення тиску призводило до випаровування рідини та перепадів температури.

Загальна помилка, яка зазвичай робить оцінки кліматичних умов конкретної планети, - плутати тиск із щільністю. Хоча з теоретичної точки зору ми всі знаємо різницю між тиском і щільністю, насправді він береться для порівняння атмосферного тиску на землі з атмосферним тиском даної планети без запобіжних заходів.

У будь-якій земній лабораторії, де гравітація приблизно така ж, ця обережність не потрібна і часто використовує тиск як «синонім» щільність. Деякі явища обробляються безпечно з точки зору вартості «тиску/температури», як наприклад фаси діаграм (або Діаграма станів), де насправді було б більш правильно було б говорити про «коефіцієнт щільності та температури» або «під тиском/температури», в іншому випадку ми не розуміємо присутність рідкої води без гравітації (і потім невагомості) в космічних апаратах на орбіті в космосі!

Насправді, технічно атмосферний тиск становить «вагу», яка надає певну кількість газу над нашими головами на все, що знаходиться під. Однак реальна проблема полягає в тому, що вага обумовлена не тільки щільністю, але й очевидно тяжкості. Якщо ми наприклад зменшення ваги Землі 1/3, Очевидно, що така ж кількість газу, що вище за нас буде мати одну третину своєї початкової ваги, Незважаючи на кількість газу залишається точно те ж саме. Так, то, порівняно кліматичні умови між двома планетами більш правильно говорити до щільності, а не тиск.

Ми дуже добре розуміємо цей принцип шляхом аналізу функціонування Торрічеллі барометр, Перший документ, який вимірюється землі атмосферний тиск. Якщо ми заповнимо закритий Тюбе ртуті на одній стороні і безліч вертикально з відкритим кінцем зануреної в бак, наповнений ртуттю також, Ви помітите формування вакуумної камери у верхній частині соломи. Торрічеллі фактично зазначив, що зовнішній тиск, відсутній в соломі, Це було для підтримки стовпця ртуті високої приблизно 76 см. Шляхом розрахунку продукт питомої ртуті, прискорення сили тяжкості Землі та висота колони ртуті можна обчислити вагу вище атмосфери.

З Вікіпедії за адресою: http:/// Вікі/Tubo_di_Torricelli it.wikipedia.org

Ця система є блискучою для свого часу, проте сильні обмеження при застосуванні в «Земляні». Насправді, як справжній гравітації в двох з трьох факторів формули, Будь-яка різниця в гравітації виробляє квадратичні різниця у відповідь барометр, потім, один і той же стовпець повітря, на планеті з 1/3 оригінальні гравітації, буде виробляти, для барометр, Торрічеллі під тиском 1/9 вихідне значення.
Зрозуміло, крім інструментальних артефактів, факт залишається фактом: той же стовпець повітря буде мати вагу пропорційні тяжкості, планети на яких час від часу ми матимемо це так просто барометричний тиск не є абсолютним показником щільності!
Цей ефект систематично ігнорується у аналізі атмосфери Марса. Ми говоримо легко тиску в гПа та угоди безпосередньо з землі, повністю ігноруючи тиск гПа, що гравітація на Марсі про 1/3 що землі (для точності 38%). Ті ж помилки ви зробили, коли ви подивитеся на фаси діаграм води, щоб продемонструвати, що на Марсі вода не може існувати в рідкій формі. Зокрема, потрійної точки води, на землі 6.1 гПа, але на Марсі, де гравітація це 38% що землі, Якщо ви робите в hPa, було б абсолютно 6.1 але для 2.318 гПа (хоча барометр, ознаменує Торрічеллі 0.88 гПа). Цей аналіз, однак, це завжди, на мій погляд обманним шляхом, систематично уникати, Відновлення позначення в ті ж значення землі. А вказівка 5-7 ГПА для марсіанської атмосферного тиску явно не зазначені у вигляді земної гравітації або Марс.
Насправді 7 hPa на Марсі повинен мати щільність газу на землі вимірювання про 18.4 гПа. Це абсолютно уникнути в усіх сучасних дослідженнях, скажімо, в другій половині 60 років, в той час як раніше суворо вказано, що тиск був один десятий від землі, але з щільністю 1/3. З суто наукової точки зору було розглянуто реальну вагу стовпа повітря, що призводить як 1/3 його фактична вага на землі, але що насправді щільність була порівнянна з 1/3 землі. Як прийти до останніх досліджень існує ця різниця?

Можливо тому, що це простіше міркувати про неможливість зберегти рідкої фази води?
Є інші ключі для цієї тези: Кожна атмосфера насправді виробляє розсіювання світла (розсіяння) переважно в синьому, що навіть у випадку Марс можуть легко аналізуватися. Хоча атмосфера Марса купу пилу, щоб зробити його червонуватий, поділ синій компонент кольору панорамного зображення Марса, Ви можете отримати уявлення про щільність атмосфери Марса. Якщо ми порівняємо земне небо знімки, зроблені різних висотах, та був з різним ступенем щільності, Ми розуміємо, що номінальний розмір, у якому маємо знайти 7 гПа, тобто. 35.000 м, небо є повністю чорний, Сальво ярмарок горизонт смуга, де насправді ми досі бачимо у шарах нашої атмосфери.

Зліва: Зйомка марсіанського пейзажу, зроблені зондом слідопиту 22 червня 1999 року. Джерело: http://photojournal.JPL. nasa.gov/catalog/PIA01546 право: Синій канал креслення поруч; Зверніть увагу, інтенсивність піднебіння!

Ліворуч: Сідней - місто Південно-Східної Австралії, столиця Нового Південного Уельсу, на 6 m. Право: Синій канал креслення поруч.

Ліворуч: Сідней, але завжди під час піщаної бурі. Право: Синій канал креслення поруч; як ви можете бачити, Підвісні пилу зменшити яскравість неба, а не збільшити його, Всупереч тому, що затверджується у випадку НАСА Mars!

Очевидно, що фотографії марсіанського неба, відфільтровані синя смуга, набагато яскравіше, майже порівнянна з зображень, знятих на горі Еверест, трохи менше ніж 9.000 m, де дивитися, якщо атмосферний тиск становить 1/3 нормальний рівень моря тиск.

Ще одним свідченням серйозних користь марсіанської щільності атмосфери вище, ніж оголошені, була надана феномен пил Девілс. Ці міні Торнадо здатні підняти піску стовпців до декількох кілометрів; Але як це можливо?
НАСА сам намагався імітувати їх, у вакуумній камері, Імітація марсіанського тиску 7 гПа, і вони не змогли моделювати явища, якщо не піднімає тиск щонайменше 11 разів! Початковий тиск, навіть при використанні дуже потужного вентилятора, не міг зняти що-небудь!
Насправді, 7 ГПа, дійсно просто, враховуючи той факт, що крім височіє над рівнем моря знижується швидко відразу для дробових значень; але тоді всі явища спостерігаються поблизу гори Олімп, що це означає 17 км висоти, Як можна буде?

Це відомо з телескопічних спостережень, Марс має дуже активну атмосферу, особливо щодо формування хмар і туманів, не тільки піщаних бур. Спостереження Марса в телескоп дійсно, вставляючи синій світлофільтр, Ви можете виділити всі ці атмосферні явища далеко не незначною. Вранці та ввечері туман, орографічні хмари, у телескоп із середньою потужністю ЗМІ завжди спостерігалися полярні хмари. Будь-яка людина може приміром, з звичайної графічної програми, окремі три червоні рівні, Грін, синій колір зображення Марса і перевірити як це працює. Образ, відповідний червоний канал надасть нам гарна Топографічна карта в той час як синій канал покаже полярних крижаних шапок і хмар. Крім того, у зображення, отримані з космічного телескопа, Ви помітили синій кордону, викликаних атмосфери, що потім з'являється синій та червоний не, як показано на місці зображення.

Типові зображення Марса прийняті космічний телескоп Хаббла. Джерело: http://Science.NASA.gov/Science-News/Science-at-NASA/1999/ast23apr99_1/

Червоний канал (ліворуч), Зелений канал (Центр) та синій канал (право); Зверніть увагу, екваторіальна хмара.

Ще один цікавий момент – аналіз полярних родовищ; Перехрестя висотних даних і gravitometrici, Це було неможливо визначити, що полярні родовища різняться сезонно приблизно 1.5 метрів на Північний полюс і 2.5 метрів на Південному полюсі, з середньою щільністю населення в той час максимальна висота приблизно 0.5 г/см 3 .

При цьому щільність, 1 мм снігу CO 2 виробляє тиск 0.04903325 гПа; Тепер, навіть якщо припустити найбільш оптимістичний марсіанського тиску, наведені вище 18.4 гПа, ігноруючи той факт, що CO 2 становить 95% і не 100% атмосфера Марса, Якщо ми всі condensassimo атмосфери на землі буде отримати шар товщиною 37.5 см!
З іншого боку, 1.5 футів снігу вуглекислого газу із щільністю 0.5 g/см 3 робить тиск 73.5 ГПа та 2.5 метрів замість 122.6 гПа!

Час еволюція поверхні атмосферний тиск, записано два Вікінг Ландерс 1 і 2 (Вікінг Ландер 1 Він приземлився в Хріса космізм в 22.48° n, 49.97° Західної довготи, 1.5 Км нижче середнього рівня. Вікінг Ландер 2° 7n 7N 7n 4n7 у 7° 7. , 225.74° Західної довготи, 3 км нижче середнього рівня), протягом перших трьох років марсіанської місії: 1й рік (точки), 2й рік (суцільна лінія) та 3 роки (пунктирна лінія) укладаються в тому ж графі. Джерело Тілман і гість (1987) (Дивіться також Тілман 1989).

Розглянемо також, що, якщо маса сезонного сухого льоду була схожа між двома півкулями не повинна викликати сезонні варіації глобального атмосферного тиску, так як розпад полярної шапки завжди буде компенсуватися конденсацією на підлозі в іншій півкулі.

Але ми знаємо, що ущільнення марсіанської орбіти створює різниця майже 20 ° C середня температура двох півкуль, з вершини до 30 ° C користь Широта-30 ° ~. Майте на увазі, що 7 ГПа CO 2 ICES-123 ° c (~ 150° K), Хоча на 18.4 гПа (правильне значення для гравітації Марса) ЛЬДОВ до ~-116 ° C (~ 157° K).

Порівняння даних, зібраних місією Марінер 9 протягом весни бореальних (Ls = 43 - 54 °). Показано суцільною лінією на графіку вище за температуру (в Кельвінах) виявлено експеримент IRIS. Штрих пунктирні криві показують місцеві вітри (в m s-1) як випливає з теплового балансу вітру (Поллак і. 1981). Середній графік показує температуру моделювання (K) за той же сезон., У той час як нижній граф представляє моделювання вітрів (в ms-1). Джерело: «Метеорологічної мінливості та річного поверхневого тиску циклу на Марсі» Фредерік Hourdin, Ле Ван Фу, Франсуа забути, Olivier Talagrand (1993)

За даними Марінер 9 тільки на Південному полюсі ми знаходимо необхідних погодних умов, Хоча згідно з ушкодженням глобального наймача (MGS), пов'язані з землею, можлива присутність в обох півкулях.

Мінімальні температури в градусах Цельсія грунту Марса, взяті з теплових спектрометрів (TES) на борту Mars Global Surveyor (MGS). У горизонтальній та вертикальній ширині довгота сонця (Ls). Синя частина таблиці наведена мінімальна температура, середньорічний максимум і завжди з посиланням на щоденні мінімальні температури.

Потім, Підбиття підсумків, атмосфера, як видається, досягти мінімальної температури-123 ° C нуля-132 ° C; Я наголошую, що в-132 ° 2 не повинен перевищувати тиск 1.4 ГПа без льоду!

Граф тиску пари двоокису вуглецю; серед інших утиліт цього графа можна визначити максимальний тиск СО2 може досягати до конденсації (в даному випадку на льоду) при даній температурі.

Але повернемося до сезонної полярної депозити; як ми вже бачили принаймні на ніч на широті 60°, як здається, існують умови для формування сухого льоду, але те, що справді відбувається під час полярної ночі?

Почнемо з двох абсолютно різних станів: конденсат від поверхні для охолодження маси повітря або «холодні».

Для першого випадку, Припустимо, що температура грунту опускається нижче заморожування межу двоокису вуглецю; грунт почне покривати шаром льоду дедалі більше, до теплової ізоляції, викликаної льоду, сам буде досить зупинити процес. У випадку сухого льоду, будучи хорошим утеплювачем, він просто дуже мало, тому саме це явище не є достатньо ефективним для того, щоб виправдати льодових накопичень, що спостерігаються! Як доказ цього, на Північний полюс та Південний полюс належить запис-132 ° C, де мінімум становить-130 ° C (За словами TES MGS). Я також цікавлю як надійне виявлення-132 ° c з марсіанської орбіти і спектроскопічних шлях, тому що при цій температурі сам грунт повинен бути завуальованим від процесу конденсації!

У другому випадку, якщо повітряна маса (в даному випадку CO 2 майже чиста) досягає точки роси, як тільки температура падає, його тиск не перевищує межу, встановлену «тиск пара» для цього газу при цій температурі, викликає негайне землі конденсації маси будь-який надлишок газу! Насправді, ефективність цього процесу справді драматичного; Якщо ми повинні були імітувати аналогічний захід на Марсі, нам також потрібно буде враховувати низку подій, які створять.

Ми знижуємо температуру Південного полюса, наприклад, до -130 ° C, початковий тиск 7 гПа; тиск прибуття має бути ~ 2 ГПа, викликаючи опади снігу сухого льоду ~ 50 см завтовшки (0.1 ГР/см 2) Якщо стискається в 0.5 ГР/см 2 матч ~ 10 см завтовшки. Звичайно такий перепад тиску буде оперативно повітря з прилеглих районів, з ефектом від нижньої (ланцюжка) тиск і температура із сусідніх районів, але конденсації внесок всіх у снігу. Сам процес також прагне зробити теплової енергії (потім підвищення температури) в той же, але якщо температура залишається на рівні-130 ° C, процес конденсації зупиниться тільки тоді, коли всі планети досягне рівноваги тиск 2 гПа!

Це невелике моделювання використовується для розуміння взаємозв'язку між мінімальних температур і зміни атмосферного тиску, пояснення чому мінімальна температура та тиск пов'язані. З представлених графіків атмосферного тиску, записані два вікінги Ландерс ми знаємо, що для вікінгів 1 тиск змінюється від мінімального 6.8 гПа і максимум 9.0 гПа, середнє значення 7.9 . Для вікінгів 2 Допустимі значення – від 7.4 HPA на 10.1 гПа в середньому 8.75 гПа. Ми також знаємо, що VL 1 Він приземлився 1.5 км і VL 2 3 км, обидва під середній рівень Марса. Враховуючи, що середній рівень Марс 6.1 гПа (відбувається з потрійної точки води!), Якщо ми маємо масштаб значень, зазначених вище середнє значення 6.1 гПа, Потім обидва варіюються від менше 5.2 ± 0.05 ГПа і максимум 7 ± 0.05 гПа. Тоді як мінімальне значення 5.2 ГПа, низька температура, ми отримуємо ~-125 ° C (~ 148 ° K), вже у явні розбіжності з вашими даними. Тепер, в той час як падіння тиску від 7 HPA на 5.2 Осаджують HPA товщиною 18,4 см (0.1 ГР/см 2) Якщо стискається в 0.5 ГР/см 2 матч ~ 3.7 см товщиною, і що поверхня Південної полярної шапці ~ 1/ 20 Загальна поверхня Марса (певно наближаючись за замовчуванням!), 3.7 см X 20 = 74 см, Це набагато менше значення в межах полярних відкладень виявлено!

Тому існує очевидна суперечність між теплових даних і даних про погоду, якщо один не підтримує інші! Така низька температура спричинить сильний тиск коливання (навіть між днем і вночі!) або навіть нижчий загальний тиск! З іншого боку, проте 7 абсолютно недостатньо для обліку такого явища, як пил Девілз номінальне HPA, яри, поширення світла небес або величини перехідних полярних родовищ, які ви пояснили краще набагато вище за атмосферний тиск 7 гПа.

Поки що були розглянуті лише аспекти, пов'язані з двоокисом вуглецю, вважається одним з основних компонентів атмосфери (~95%); Але якщо ми введемо навіть вода в цьому аналізі, позначення 7 ГПа стає абсолютно безглуздим!
Наприклад, сліди, залишені потік рідкої води (побачити кратер Ньютон) де вода повинна тільки бути пара держави, з урахуванням дуже низького тиску та температури до близько 27 ° C!
У такій ситуації можна сміливо сказати, що тиск (у наземних умовах) не може бути меншим, ніж 35 гПа!


Вуглекислий газ	95,32 %
Азот	2,7 %
Аргон	1,6 %
Кисень	0,13 %
Чадний газ	0,07 %
Водяна пара	0,03 %
Оксид азоту(II)	0,013 %
Неон	0,00025 %
Криптон	0,00003 %
Ксенон	0,000008 %
Озон	0,000003 %
Формальдегід	0,0000013 %

Атмосфера Марсу- газова оболонка, що оточує планету Марс. Істотно відрізняється від земної атмосфери як за хімічним складом, і за фізичними параметрами. Тиск у поверхні становить 0,7-1,155 кПа (1/110 від земного, або земному на висоті понад тридцять кілометрів від поверхні Землі). Орієнтовна товщина атмосфери - 110 км. Орієнтовна маса атмосфери 2,5·10 16 кг. Марс має дуже слабке магнітне поле (порівняно з земним), і в результаті сонячний вітер викликає дисипацію атмосферних газів у космос зі швидкістю 300±200 тонн на день (залежно від поточної сонячної активності та відстані від Сонця).

Хімічний склад

4 мільярди років тому атмосфера Марса містила кількість кисню, що можна порівняти з його часткою на юній Землі.

Температурні коливання

Оскільки атмосфера Марса сильно розріджена, вона погано згладжує добові коливання температури поверхні. Температура на екваторі коливається від +30 ° C вдень до -80 ° C вночі. На полюсах температура може зменшуватися до -143°C. Однак добові коливання температури не такі значні, як на безатмосферних Місяці та Меркурії. Низька щільність не заважає атмосфері формувати масштабні курні бурі та смерчі, вітри, тумани, хмари, впливати на клімат та поверхню планети.

Перші вимірювання температури Марса за допомогою термометра, вміщеного у фокусі телескопа-рефлектора, проводилися ще на початку 1920-х років. Вимірювання В. Лампланда в 1922 дали середню температуру поверхні Марса 245 (-28 ° C), Е. Петтіт і С. Нікольсон в 1924 отримали 260 K (-13 ° C). Нижче значення отримали в 1960 У.Сінтон і Дж.Стронг: 230 K (-43 ° C).

Річний цикл

Маса атмосфери протягом року сильно змінюється через конденсацію в полярних шапках великих об'ємів вуглекислого газу в зимовий час і випаровування - влітку.

Марс, як і Венера – землеподібні планети. Вони мають дуже багато спільного, але є й відмінності. Вчені не втрачають надії знайти життя на Марсі, а також терраформувати цього родича Землі, хай і в далекому майбутньому. Для Червоної планети це завдання виглядає простішим, ніж для Венери. На жаль, Марс має дуже слабке магнітне поле, що ускладнює ситуацію. Справа в тому, що через майже повну відсутність магнітного поля сонячний вітер дуже сильно впливає на атмосферу планети. Він викликає дисипацію атмосферних газів, тож за добу до космосу йде близько 300 тонн атмосферних газів.

На думку фахівців, саме сонячний вітер спричинив розсіювання близько 90% марсіанської атмосфери протягом мільярдів років. В результаті тиск біля поверхні Марса становить 0,7-1,155 кПа (1/110 від земного, такий тиск на Землі можна побачити, піднявшись на висоту в тридцять кілометрів від поверхні).

Атмосфера на Марсі складається переважно з вуглекислого газу (95%) з невеликими домішками азоту, аргону, кисню та деяких інших газів. На жаль, тиск і склад атмосфери на Червоній планеті унеможливлюють дихання земних живих організмів на Червоній планеті. Ймовірно, деякі мікроскопічні організми і зможуть вижити, але вони не зможуть почуватися в таких умовах комфортно.

Склад атмосфери – не така вже й проблема. Якби атмосферний тиск на Марсі становив би половину чи третину від земного, то колоністи чи марсонавти змогли б перебувати у певний час доби та року на поверхні планети без скафандрів, використовуючи лише апарат для дихання. Найкомфортніше на Марсі відчули б себе і багато земних організмів.

У НАСА вважають, що підвищити тиск атмосфери на сусіді Землі можна, якщо захистити Марс від сонячного вітру. Такий захист забезпечує магнітне поле. На Землі воно існує завдяки так званому механізму гідродинамічного динамо. У рідкому ядрі планети постійно циркулюють потоки електропровідної речовини (розплавленого заліза), завдяки чому збуджуються електричні струми, які утворюють магнітні поля. Внутрішні потоки в ядрі землі асиметричні, що зумовлює посилення магнітного поля. Магнітосфера Землі надійно захищає атмосферу від видування сонячним вітром.

Диполь за розрахунками авторів проекту створення магнітного щита для Марса генеруватиме досить сильне магнітне поле, яке не допустить до планети сонячний вітер

На жаль для людини, на Марсі (і Венері) немає постійного потужного магнітного поля, фіксуються лише слабкі сліди. Завдяки Mars Global Surveyor вдалося виявити магнітну речовину під корою Марса. У НАСА вважають, що ці аномалії утворилися під впливом магнітного ядра колись і зберегли магнітні властивості навіть після того, як сама планета втратила своє поле.

Де взяти магнітний щит

Директор наукового відділу НАСА Джим Грін вважає, що природне магнітне поле Марса відновити не можна, принаймні зараз чи навіть у дуже віддаленому майбутньому людству це не під силу. А ось створити штучне поле можна. Щоправда, не на самому Марсі, а поряд із ним. Виступаючи з доповіддю «Майбутнє навколишнього середовища Марса для досліджень та науки» на заході Planetary Science Vision 2050 Workshop, Грін запропонував створити магнітний щит. Цей щит, Mars L1, за задумом авторів проекту, закриє Марс від сонячного вітру і планета почне відновлювати свою атмосферу. Розташувати щит планується між Марсом та Сонцем, де він був би на стабільній орбіті. Створити поле планується за допомогою величезного диполя або двох рівних і протилежно заряджених магнітів.

На схемі НАСА показано, як магнітний щит захищатиме Марс від впливу сонячного вітру.

Автори ідеї створили кілька симуляційних моделей, кожна з яких показала, що після запуску магнітного щита тиск на Марсі досягне половини земного. Зокрема, вуглекислий газ на полюсах Марса випаровуватиметься, переходячи в газ із твердої фази. З часом проявить себе парниковий ефект, на Марсі почне тепліти, лід, що знаходиться близько до поверхні планети у багатьох її місцях, розтане і планета покриється водою. Вважається, що такі умови існували на Марсі близько 3,5 млрд. років тому.

Звичайно, це проект не сьогоднішнього дня, але, можливо, у майбутньому столітті люди зможуть реалізувати цю ідею та терраформувати Марс, створивши собі другий будинок.