Specifikacijos: Marso atmosfera yra retesnė nei Žemės oro apvalkalas. Jo sudėtis primena Veneros atmosferą ir yra 95% anglies dioksido. Apie 4% gaunama iš azoto ir argono. Deguonies ir vandens garų Marso atmosferoje yra mažiau nei 1% (žr. tikslią sudėtį). Vidutinis atmosferos slėgis paviršiaus lygyje yra apie 6,1 mbar. Tai yra 15 000 kartų mažiau nei Veneroje ir 160 kartų mažiau nei Žemės paviršiuje. Daugumoje gilios depresijos slėgis siekia 10 mbar.
Vidutinė temperatūra Marse yra žymiai žemesnė nei Žemėje – apie –40° C. Palankiausiomis sąlygomis vasarą, dieną pusėje planetos oras įšyla iki 20° C – visiškai priimtina temperatūra Lietuvos gyventojams. Žemė. Tačiau žiemos naktį šaltis gali siekti -125°C. žiemos temperatūra net anglies dioksidas sušąla į sausą ledą. Tokius staigius temperatūros pokyčius lemia tai, kad plona Marso atmosfera nesugeba ilgai išlaikyti šilumos. Pirmieji Marso temperatūros matavimai naudojant termometrą, esantį atspindinčio teleskopo židinyje, buvo atlikti dar 20-ųjų pradžioje. V. Lamplando matavimai 1922 m vidutinė temperatūra Marso paviršius -28°C, E. Pettit ir S. Nicholson 1924 metais gavo -13°C. Mažesnė vertė buvo gauta 1960 m. W. Sinton ir J. Strong: -43°C. Vėliau, 50–60 m. Daugybė temperatūros matavimų buvo sukaupta ir apibendrinta įvairiuose Marso paviršiaus taškuose, skirtingais metų laikais ir paros metu. Iš šių matavimų matyti, kad dieną ties pusiauju temperatūra gali siekti +27°C, o ryte – iki -50°C.

Marse taip pat yra temperatūros oazių Finikso „ežero“ (saulės plynaukštės) ir Nojaus žemės srityse, temperatūros skirtumas svyruoja nuo -53° C iki +22° C vasarą ir nuo -103° C iki; -43°C žiemą. Taigi, Marsas yra labai šaltas pasaulis, tačiau klimatas ten nėra daug atšiauresnis nei Antarktidoje. Kai į Žemę buvo perduotos pirmosios Vikingo nuotraukos iš Marso paviršiaus, mokslininkai labai nustebo pamatę, kad Marso dangus buvo ne juodas, kaip tikėtasi, o rausvas. Paaiškėjo, kad ore kabančios dulkės sugeria 40% patenkančios saulės šviesos, sukurdamos spalvos efektą.
Dulkių audros: Viena iš temperatūrų skirtumo apraiškų yra vėjas. Jie dažnai pučia planetos paviršių stiprūs vėjai, kurio greitis siekia 100 m/s. Maža gravitacija leidžia net ir plonoms oro srovėms pakelti didžiulius dulkių debesis. Kartais gana didelius Marso plotus dengia didžiulės dulkių audros. Dažniausiai jie atsiranda šalia poliarinių ledo dangtelių. Pasaulinė dulkių audra Marse neleido Mariner 9 zondui nufotografuoti paviršiaus. Jis siautėjo nuo 1971 metų rugsėjo iki 1972 metų sausio, daugiau nei 10 km aukštyje į atmosferą iškeldamas apie milijardą tonų dulkių. Dulkių audros dažniausiai kyla didelio pasipriešinimo laikotarpiais, kai vasara pietinis pusrutulis sutampa su Marso perėjimu per perihelį. Audrų trukmė gali siekti 50-100 dienų. (Anksčiau kintanti paviršiaus spalva buvo aiškinama Marso augalų augimu).
Dulkių velniai: Dulkių velniai yra dar vienas su temperatūra susijusių procesų Marse pavyzdys. Tokie tornadai Marse yra labai dažni reiškiniai. Jie kelia dulkes į atmosferą ir atsiranda dėl temperatūros skirtumų. Priežastis: dienos metu Marso paviršius gana įkaista (kartais iki teigiama temperatūra
), tačiau iki 2 metrų aukštyje nuo paviršiaus atmosfera išlieka tokia pat šalta. Šis skirtumas sukelia nestabilumą, pakeldamas dulkes į orą – susidaro dulkių velniai. Vandens garai: Marso atmosferoje labai mažai vandens garų, tačiau esant žemam slėgiui ir temperatūrai jie yra artimos soties būsenos ir dažnai kaupiasi debesyse. Marso debesys yra gana neryškūs, palyginti su esančiais Žemėje. Tik didžiausi iš jų matomi per teleskopą, tačiau stebėjimai iš erdvėlaivių parodė, kad didžiausius debesis galima rasti Marse.įvairių formų
ir tipai: plunksniniai, banguoti, pavėjiniai (prie didelių kalnų ir po didelių kraterių šlaitais, nuo vėjo apsaugotose vietose). Šaltuoju metų laiku virš žemumų – kanjonų, slėnių – ir kraterių dugne dažnai tvyro rūkas. 1979 metų žiemą Viking 2 nusileidimo zonoje iškrito plonas sniego sluoksnis, kuris išliko kelis mėnesius. Sezonai: Šiandien žinoma, kad iš visų planetų saulės sistema Marsas labiausiai panašus į Žemę. Jis susiformavo maždaug prieš 4,5 milijardo metų. Marso sukimosi ašis į orbitos plokštumą pasvirusi maždaug 23,9°, o tai prilygsta Žemės 23,4° ašies pokrypiui, todėl, kaip ir Žemėje, čia keičiasi metų laikai. Sezoniniai pokyčiai ryškiausi poliariniuose regionuose. IN Poliarinės kepurės užima nemažą plotą. Šiaurinės poliarinės kepurės riba gali nutolti nuo ašigalio trečdaliu atstumo iki pusiaujo, o pietinės kepurės riba apima pusę šio atstumo. Tokį skirtumą lemia tai, kad šiauriniame pusrutulyje žiema būna tada, kai Marsas praeina per savo orbitos perihelį, o pietiniame pusrutulyje – per afelį. Dėl šios priežasties žiema pietiniame pusrutulyje yra šaltesnė nei šiauriniame pusrutulyje. Ir kiekvieno iš keturių Marso sezonų ilgis skiriasi priklausomai nuo atstumo nuo Saulės.
Todėl šiauriniame Marso pusrutulyje žiema trumpa ir santykinai „vidutinė“, o vasara ilga, bet vėsi. Priešingai, pietuose vasaros trumpos ir palyginti šiltos, o žiemos – ilgos ir šaltos. Prasidėjus pavasariui, poliarinė kepurė pradeda „trauktis“, palikdama palaipsniui nykstančias ledo salas. Tuo pačiu metu nuo ašigalių iki pusiaujo sklinda vadinamoji tamsėjimo banga. Šiuolaikinės teorijos tai aiškina tuo, kad pavasario vėjai neša dienovidiniais didelės masės

dirvožemiai, turintys skirtingas atspindinčias savybes. Matyt, nė vienas dangtelis visiškai neišnyksta. Prieš pradedant tyrinėti Marsą naudojant tarpplanetinius zondus, buvo manoma, kad jo poliariniai regionai buvo padengti užšalusiu vandeniu. Tikslesni šiuolaikiniai antžeminiai ir kosminiai matavimai taip pat aptiko užšalusio anglies dioksido Marso lede. Vasarą jis išgaruoja ir patenka į atmosferą. Vėjai nuneša jį į priešingą poliarinį dangtelį, kur jis vėl užšąla. Šis anglies dioksido ciklas ir skirtingų dydžių
poliarinės ledo kepurės paaiškina slėgio kintamumą Marso atmosferoje.
Marso diena, vadinama sol, yra 24,6 valandos trukmės, o jos metai yra sol 669. Klimato įtaka: Pirmieji bandymai Marso dirvožemyje rasti tiesioginių įrodymų apie gyvybės pagrindo – skysto vandens ir elementų, tokių kaip azotas ir siera – buvimą, buvo nesėkmingi. Egzobiologinis eksperimentas, atliktas Marse 1976 metais po to, kai ant jo paviršiaus nusileido amerikiečių vikingų tarpplanetinė stotis, turinti automatinę biologinę laboratoriją (ABL), nepateikė gyvybės egzistavimo įrodymų. Nebuvimas organinės molekulės ant tiriamo paviršiaus gali būti sukeltas intensyvus Saulė, nes Marse nėra apsauginio ozono sluoksnio, ir oksiduojančios dirvožemio sudėties. Todėl viršutinis Marso paviršiaus sluoksnis (maždaug kelių centimetrų storio) yra nederlingas, nors yra prielaida, kad gilesniuose, požeminiuose sluoksniuose buvo išsaugotos prieš milijardus metų buvusios sąlygos. Tam tikru būdu šias prielaidas patvirtino neseniai 200 m gylyje Žemėje atrasti mikroorganizmai – metanogenai, mintantys vandeniliu ir kvėpuojantys anglies dioksidu. Specialus mokslininkų atliktas eksperimentas įrodė, kad tokie mikroorganizmai gali išgyventi atšiauriomis Marso sąlygomis. Hipotezė apie šiltesnį senovinį Marsą su atvirais vandens telkiniais – upėmis, ežerais, o gal ir jūromis, taip pat tankesne atmosfera – buvo svarstoma daugiau nei du dešimtmečius, nes tokioje nesvetingoje planetoje būtų galima „gyventi“ , ir net nesant vandens labai sunku. Kad Marse egzistuotų skystas vanduo, jo atmosfera turėtų labai skirtis nuo dabartinės.

Bet kurios planetos pažinimas prasideda nuo jos atmosferos. Jis apgaubia kosminį kūną ir apsaugo jį nuo išorinių poveikių. Jei atmosfera labai išretėjusi, tai tokia apsauga itin silpna, o jei tanki, tai planeta joje kaip kokone – Žemė gali būti pavyzdžiu. Tačiau toks pavyzdys yra izoliuotas Saulės sistemoje ir netaikomas kitoms antžeminėms planetoms.

Todėl Marso (raudonosios planetos) atmosfera yra itin reta. Jo apytikslis storis neviršija 110 km, o tankis, palyginti su žemės atmosfera, yra tik 1%. Be to, raudonoji planeta turi itin silpną ir nestabilų magnetinį lauką. Dėl to saulės vėjas įsiveržia į Marsą ir išsklaido atmosferos dujas. Dėl to planeta per dieną netenka nuo 200 iki 300 tonų dujų. Viskas priklauso nuo saulės aktyvumo ir atstumo iki žvaigždės.

Iš čia nesunku suprasti, kodėl atmosferos slėgis labai žemas. Jūros lygyje jis yra 160 kartų mažesnis nei Žemėje. Vulkaninėse viršūnėse jis yra 1 mm Hg. Art. O giliose įdubose jo vertė siekia 6 mm Hg. Art. Vidutinė vertė ant paviršiaus yra 4,6 mm Hg. Art. Toks pat slėgis fiksuojamas žemės atmosferoje 30 km aukštyje nuo žemės paviršiaus. Esant tokioms vertėms, raudonojoje planetoje vanduo negali būti skysto pavidalo.

Marso atmosferoje yra 95% anglies dioksido.. Tai yra, galime sakyti, kad jis užima dominuojančią padėtį. Antroje vietoje yra azotas. Tai sudaro beveik 2,7 proc. Trečią vietą užima argonas – 1,6 proc. O deguonis yra ketvirtoje vietoje – 0,16 proc. Taip pat yra mažas kiekis anglies monoksidas, vandens garai, neonas, kriptonas, ksenonas, ozonas.

Atmosferos sudėtis yra tokia, kad Marse žmonėms neįmanoma kvėpuoti. Galite judėti aplink planetą tik su skafandru. Tuo pačiu reikia pažymėti, kad visos dujos yra chemiškai inertiškos ir nė viena iš jų nėra nuodinga. Jei paviršiaus slėgis buvo ne mažesnis kaip 260 mm Hg. Art., tuomet juo būtų galima judėti be skafandro įprastais drabužiais, turint tik kvėpavimo aparatą.

Kai kurie ekspertai mano, kad prieš kelis milijardus metų Marso atmosfera buvo daug tankesnė ir turtingesnė deguonimi. Paviršiuje buvo upių ir vandens ežerų. Tai rodo daugybė natūralių darinių, primenančių sausas upių vagas. Manoma, kad jų amžius siekia apie 4 milijardus metų.

Dėl didelio atmosferos retėjimo, temperatūra raudonojoje planetoje pasižymi dideliu nestabilumu. Yra staigūs dienos svyravimai, taip pat dideli temperatūrų skirtumai, priklausomai nuo platumos. Vidutinė temperatūra –53 laipsniai Celsijaus. Vasarą ties pusiauju vidutinė temperatūra yra 0 laipsnių Celsijaus. Tuo pačiu metu jis gali svyruoti dienos metu nuo +30 iki -60 nakties. Bet prie ašigalių jie stebimi temperatūros rekordai. Ten temperatūra gali nukristi iki -150 laipsnių Celsijaus.

Nepaisant mažo tankio, Marso atmosferoje dažnai stebimi vėjai, tornadai ir audros. Vėjo greitis siekia 400 km/val. Jis kelia rožines Marso dulkes ir dengia planetos paviršių nuo smalsių žmonių akių.

Reikia pasakyti, kad nors Marso atmosfera silpna, ji turi pakankamai jėgų atsispirti meteoritams. Nekviesti svečiai iš kosmoso, krisdami į paviršių, jie iš dalies sudega, todėl Marse kraterių nėra tiek daug. Maži meteoritai visiškai sudega atmosferoje ir nedaro jokios žalos Žemės kaimynui.

Vladislavas Ivanovas

Marsas, ketvirtoji toliausiai nuo Saulės planeta, jau yra ilgą laiką yra didelio pasaulio mokslo dėmesio objektas. Ši planeta labai panaši į Žemę, su viena nedidele, bet lemtinga išimtimi – Marso atmosfera sudaro ne daugiau kaip vieną procentą Žemės atmosferos tūrio. Bet kurios planetos dujinis apvalkalas yra lemiamas veiksnys, formuojantis ją išvaizda ir paviršiaus sąlygas. Yra žinoma, kad viskas tvirti pasauliai Saulės sistema susiformavo maždaug tokiomis pačiomis sąlygomis 240 milijonų kilometrų atstumu nuo Saulės. Jei Žemės ir Marso susidarymo sąlygos buvo beveik vienodos, tai kodėl šios planetos dabar tokios skirtingos?

Viskas priklauso nuo dydžio – Marse, sudarytame iš tos pačios medžiagos kaip ir Žemė, kadaise buvo skysto ir karšto metalo šerdis, kaip ir mūsų planeta. Įrodymų gausu užgesusių ugnikalnių Tačiau „raudonoji planeta“ yra daug mažesnis už Žemę. Tai reiškia, kad jis atvėso greičiau. Kai skystoji šerdis galutinai atvėso ir sustingo, konvekcinis procesas baigėsi, o kartu su juo išnyko ir planetos magnetinis skydas, magnetosfera. Dėl to planeta liko neapsaugota nuo griaunančios Saulės energijos, o Marso atmosferą beveik visiškai nunešė saulės vėjas (gigantiškas radioaktyvių jonizuotų dalelių srautas). „Raudonoji planeta“ virto negyva, nuobodžia dykuma...

Dabar Marso atmosfera yra plonas, išretėjęs dujų apvalkalas, negalintis atlaikyti mirtinų dujų, deginančių planetos paviršių, prasiskverbimo. Marso terminis atsipalaidavimas yra keliomis eilėmis mažesnis nei, pavyzdžiui, Veneros, kurios atmosfera yra daug tankesnė. Per mažos šilumos talpos Marso atmosfera sukuria ryškesnį vidutinį paros vėjo greitį.

Marso atmosferos sudėtis pasižymi labai dideliu kiekiu (95%). Atmosferoje taip pat yra azoto (apie 2,7%), argono (apie 1,6%) ir šiek tiek deguonies (ne daugiau kaip 0,13%). Atmosferos slėgis Marsas yra 160 kartų didesnis nei planetos paviršiuje. Skirtingai nuo Žemės atmosferos, čia esantis dujų apvalkalas turi ryškų kintamąjį pobūdį dėl to, kad per vieną metinį ciklą ištirpsta ir užšąla planetos poliariniai dangteliai, kuriuose yra didžiulis kiekis anglies dioksido.

Remiantis duomenimis, gautais iš tyrimų erdvėlaivio Mars Express, Marso atmosferoje yra šiek tiek metano. Šių dujų ypatumas yra greitas jų skilimas. Tai reiškia, kad kažkur planetoje turi būti metano papildymo šaltinis. Čia gali būti tik du variantai – arba geologinis aktyvumas, kurio pėdsakai dar nebuvo atrasti, arba gyvybinė mikroorganizmų veikla, galinti pakeisti mūsų supratimą apie gyvybės centrų buvimą Saulės sistemoje.

Būdingas Marso atmosferos poveikis yra dulkių audros, kurios gali siautėti mėnesius. Šią tankią planetos oro antklodę daugiausia sudaro anglies dioksidas su nedideliais deguonies ir vandens garų intarpais. Tokį užsitęsusį efektą lėmė itin maža Marso gravitacija, leidžianti net itin retai atmosferai pakelti nuo paviršiaus milijardus tonų dulkių ir ilgai išsilaikyti.

Marso atmosfera- dujinis korpusas, supančios planetą Marsas. Abiejose labai skiriasi nuo žemės atmosferos cheminė sudėtis, ir pagal fiziniai parametrai. Slėgis paviršiuje yra 0,7–1,155 kPa (1/110 Žemės arba lygus Žemės slėgiui daugiau nei trisdešimties kilometrų aukštyje nuo Žemės paviršiaus). Apytikslis atmosferos storis yra 110 km. Apytikslė atmosferos masė yra 2,5 10 16 kg. Marsas turi labai silpną magnetinį lauką (palyginti su Žemės), todėl saulės vėjas sukelia atmosferos dujų išsklaidymą į kosmosą 300±200 tonų per dieną greičiu (priklausomai nuo dabartinio saulės aktyvumo ir atstumo nuo Saulės). ).

Cheminė sudėtis

Prieš 4 milijardus metų Marso atmosferoje buvo deguonies kiekis, panašus į jo kiekį jaunoje Žemėje.

Temperatūros svyravimai

Kadangi Marso atmosfera yra labai reta, ji neišlygina kasdienių paviršiaus temperatūros svyravimų. Temperatūra ties pusiauju svyruoja nuo +30°C dieną iki –80°C naktį. Ties ašigaliais temperatūra gali nukristi iki –143°C. Tačiau paros temperatūros svyravimai nėra tokie dideli kaip beatmosferiniame Mėnulyje ir Merkurijuje. Mažas tankis netrukdo atmosferai susidaryti didelio masto dulkių audros o tornadai, vėjai, rūkai, debesys daro įtaką klimatui ir planetos paviršiui.

Pirmieji Marso temperatūros matavimai, naudojant termometrą, įdėtą į atspindinčio teleskopo židinį, buvo atlikti XX amžiaus 20-ųjų pradžioje. 1922 m. W. Lamplando matavimai parodė, kad vidutinė Marso paviršiaus temperatūra buvo 245 (–28 °C), E. Pettit ir S. Nicholson 1924 m. – 260 K (–13 °C). Mažesnę vertę 1960 metais gavo W. Sinton ir J. Strong: 230 K (−43°C).

Metinis ciklas

Atmosferos masė labai kinta ištisus metus dėl didelio anglies dioksido kiekio kondensacijos poliarinėse kepurėse žiemą ir garavimo vasarą.

matematinį modeliavimą ir palygino rezultatus su senovės Marso atmosferos, įstrigusios sename meteorite, sudėtimi. Jie padarė išvadą, kad prieš 4 milijardus metų buvo tanki atmosfera, kurios paviršiaus slėgis viršijo 0,5 baro (50 000 Pa).

Tai rodo, kad Marso atmosferos išnykimo procesą greičiausiai sukėlė saulės vėjas. Būtent jis yra atsakingas už Marso pavertimą šaltu dykumos pasauliu, kurį šiandien žinome.

Tyrinėdami duomenis, gautus atliekant tyrimų ekspedicijas į Raudonąją planetą, mokslininkai teigė, kad Marse kadaise buvo šiltas klimatas, kuris palaikė vandenynų egzistavimą jo paviršiuje. Tai reikalauja tankią atmosferą su gana ryškiu šiltnamio efektu. Tačiau šiuolaikinis Marsas turi ploną atmosferą, o paviršiaus slėgis yra tik 0,006 baro. Dėl to planetos klimatas šiuo metu yra labai šaltas, palyginti su. Išliko didelė paslaptis, kada ir kaip Marsas prarado tankią atmosferą.

Tyrimo metodas

Senajame mokslininkų žinioje esančiame meteorite yra senovės Marso atmosferos dalelių. Tyrėjai modeliavo Marso atmosferos pokyčių procesus per visą jos istoriją skirtingos sąlygos. Palyginę rezultatus su izotopine meteorito kilmės dujų sudėtimi, mokslininkai apskaičiavo, kokia tanki buvo Marso atmosfera tuo metu, kai dujos buvo įstrigusios meteorite.

Tyrimo rezultatų apžvalga

Tyrėjų komanda padarė išvadą, kad Marse tanki atmosfera buvo maždaug prieš 4 milijardus metų. Oro slėgis planetos paviršiuje tuo metu buvo bent 0,5 baro ir galbūt net didesnis. Marsas turėjo savo magnetinį lauką, bet prarado jį maždaug prieš 4 milijardus metų. Tyrimo rezultatas rodo, kad Marsas yra atsakingas už transformaciją iš šilto, drėgno pasaulio į šaltą dykumų pasaulį, kuris pradėjo ardyti planetos atmosferą.

Tyrimo perspektyvos

NASA erdvėlaivis MAVEN yra orbitoje aplink Marsą ir toliau tyrinėja procesus, kurie sunaikino Raudonosios planetos atmosferą. Japonijos agentūra aviacijos ir kosmoso tyrimai(JAXA) planuoja ir toliau stebėti šiuos procesus naudodama Marso Moons eXploration (MMX) erdvėlaivį. Šios misijos galės paaiškinti, kaip laikui bėgant buvo prarasta šiame dokumente numatyta tanki senovės Marso atmosfera.