Mars in Venera sta podobna Zemlji, zato znanstveniki ne izgubijo upanja, da bodo našli življenje na sosednjih planetih. Za Mars je to bolj verjetno. Rover Curiosity je lahko zagotovo ugotovil, da so tam nekoč tekle reke, kar pomeni, da je bilo ozračje. Morda je življenje na Marsu obstajalo že dolgo pred Zemljo ali pa bo možno po teraformiranju (spremembah podnebnih razmer). To zahteva prisotnost magnetnega polja blizu Marsa.
Velikosti, mase in orbite planetov
Rdeči planet je po velikosti veliko manjši od Zemlje. Po izračunih znanstvenikov in podatkih, ki so bili pridobljeni v procesu številnih študij, bi se v Zemljo prilegalo do šest objektov enake prostornine kot Mars. Polmer četrtega planeta od Sonca vzdolž ekvatorja je 0,53 zemeljskega, površinska gostota pa 37,6%.
Orbitalne poti planetov so radikalno drugačne, vendar je siderični obračanje podoben. To pomeni, da leto na Marsu traja skoraj 687 dni, dan pa 24 ur 40minut. Aksialni nagib je skoraj enak - 25 stopinj za Mars, Zemlja je dve stopinji manj. Ta podobnost pomeni, da lahko od rdečega planeta pričakujemo sezonskost.
Struktura in sestava Zemlje in Marsa
Predstavniki zemeljskih planetov (Venera, Zemlja in Mars) so si po strukturi podobni. To je kovinsko jedro s plaščem in skorjo, vendar je gostota Zemlje večja od gostote Marsa. To pomeni, da je rdeči planet sestavljen iz lažjih elementov. Zemlja ima kamnito jedro, prekrito s tekočino, pa tudi silikatni plašč in trdno površinsko skorjo. Kar zadeva Mars, znanstveniki še niso povsem prepričani o strukturi njegovega jedra. Znano je, da je jedro Marsa sestavljeno iz železa in niklja, 16-17% - iz žvepla. Marsov plašč je le 1300-1800 km (za primerjavo: debelina zemeljskega plašča je 2890 km), skorja pa pokriva 50-125 km (v bližini Zemlje - 40 km). Plašč in skorja Zemlje in Marsa sta po strukturi skoraj enaka, vendar se razlikujeta po debelini.
površinske značilnosti
Približno 70 % zemeljske površine pokrivajo vode oceanov. Po eni različici je bila tekoča voda del oblaka plina in prahu, iz katerega je nastala Zemlja. Po drugem se je pojavil kot posledica intenzivnega bombardiranja asteroidov in kometov, ki ga je mladi planet doživel. Nekateri znanstveniki so mnenja, da se je voda sproščala iz hidriranih mineralov med nastankom Zemlje. Obstajajo še druge hipoteze in možno je, da so vse bolj ali manj resnične.
Mars je nekoč imel tudi tekočo vodo, kije nujen pogoj za razvoj življenja. Zdaj pa je to mrzel in pust planet, bogat z železovim oksidom, ki daje površini Marsa rdeč odtenek. Voda je na voljo v obliki ledu na polih. Majhna količina se nabere pod površjem.
Mars in Zemlja sta si v pokrajini podobna. Na planetih so gore in vulkani, kanjoni in ravnine, soteske, grebeni, planote. Največja gora na Marsu se imenuje Olimp, najgloblje brezno pa je dolina Mariner. Oba planeta sta bila med nastankom podvržena napadom meteorjev in asteroidov, vendar so sledi na Marsu zaradi pomanjkanja padavin in zračnega tlaka veliko bolje ohranjene. Posamezniki so stari milijarde let. Na Zemlji so se takšne formacije postopoma sesedle.
Sestava in temperatura atmosfere
Zemlja ima gosto atmosfero, razdeljeno na pet plasti. Mars ima zelo tanko atmosfero in visok tlak. Zemljino ozračje je sestavljeno predvsem iz dušika (78 %) in 21 % kisika (preostalih 1 % so druge snovi v plinastem stanju), na rdečem planetu pa sestavo predstavljajo predvsem ogljikov dioksid (96 %), dušik in argon (skoraj 2 %, preostalih 1 % - drugi plini).
Vplivalo je na temperaturo. Povprečna temperatura zemlje je +14 stopinj Celzija, najvišja - 70,7 stopinj, najmanjša -89,2 stopinje. Na Marsu je veliko hladneje. Povprečna temperatura pade na -46 stopinj Celzija, najnižja doseže -143 stopinj, najvišja pa se planet segreje na 35 stopinj. Poleg tega vatmosfera rdečega planeta vsebuje veliko prahu.
Ali ima Mars magnetno polje
Magnetno polje izvira iz jedra planeta in ustvarja zaščitno območje, ki odbija električne naboje od prvotne poti. Vsi naboji iz Sonca ali drugega predmeta ne ogrožajo planeta, ki ima tako zaščitno polje. Zemlja ima magnetno polje, a ima Mars takšno zaščito? V tem pogledu se planet razlikuje od Zemlje.
Kakšno je magnetno polje na Marsu? Nekoč je okoli planeta obstajala globalna zaščitna lupina, ki pa je sčasoma izginila iz več razlogov. Zdaj je na Marsu magnetno polje, ki je obsežno, vendar ne zajame celotne površine planeta. Obstajajo lokalizirana območja, kjer je polje močnejše. Polmer magnetnega polja Marsa je ponekod 0,2-0,4 Gausa, kar je približno enako zemeljskim indikatorjem.
Znanstveniki danes poskušajo razložiti te značilnosti. Ugotoviti je bilo mogoče na primer, da sta magnetno polje Marsa in struktura planeta medsebojno povezana. Polje je šibko zaradi jedra. Marsovo jedro je negibno glede na skorjo, kar oslabi učinek istega zaščitnega polja.
Primerjava magnetosfer
Magnetno polje Zemlje in Marsa ne dovoljuje, da bi ionizirani delci sončnega vetra in drugi kozmični delci prebili na površje. Polje dobesedno ščiti življenje na Zemlji. Prisotnost polja je razložena z vrtenjem kovinskega jedra v tekočem zunanjem delu. Nenehno gibanje električnih nabojev vodi do nastanka magnetnega polja.
Bv zadnjem času je veljalo, da se magnetne sile bistveno spreminjajo ali prispevajo k uhajanju kisika iz ozračja. To je morda res, ker lahko magnetni poli sčasoma zamenjajo mesta, niso trajni. V 160 milijonih let so se pola zamenjali približno 100-krat. Zadnjič se je to zgodilo pred približno 720.000 leti in kdaj se bo to zgodilo naslednjič, ni znano.
Magnetno polje Marsa je v primerjavi z zemeljskim nezadostno za življenje. Toda potencialno naseljen planet mora imeti vsaj kovinsko jedro. To bo ustvarilo predpogoje za nastanek magnetnega polja. Kar zadeva Mars, obstaja magnetno polje (čeprav "v tehtnici"), obstaja tudi kovinsko jedro. To pomeni, da je v teoriji življenje na planetu obstajalo že prej ali pa je možno podvrženo nekaterim spremembam.
Teorije izginotja polja
Zakaj na Marsu ni magnetnega polja? Kakšna katastrofa je "prebila" zaščitno lupino ali kaj je zmrznilo kovinsko jedro planeta? Ali obstaja način za obnovitev polja? Trenutno znanstveniki razmišljajo o dveh glavnih teorijah izginotja magnetnega polja Marsa.
Po prvi teoriji je planet nekoč imel stabilno magnetno polje (kot na Zemlji), a ga je "prebodel" trk z nekim velikim predmetom. Ta trk je ustavil jedro planeta, polje je začelo slabiti, nato pa popolnoma izgubilo svoj obseg. In danes so nekateri deli planeta bolj zaščiteni kot drugi.
Druga teorija je popolnoma v nasprotju s prvo. Mars bi se lahko začelobstoj brez magnetnega polja. Po rojstvu planeta je železno jedro v središču ostalo dolgo negibno in ni ustvarjalo magnetnih impulzov. Toda nekoč najmočnejše magnetno polje plinastega velikana sončnega sistema Jupiter, ki je sposobno odbijati ne le majhne asteroide, ampak tudi ogromne predmete, je odbilo neko kozmetično telo in ga poslalo na Mars.
Zaradi vpliva plimovanja v več deset tisoč letih so se na Marsu pojavili konvektivni tokovi, ki so prisilili jedro planeta v premikanje in izzvali nastanek magnetnega polja. Ko se je kozmično telo približevalo Marsu, se je polje povečalo, toda po več milijonih let se je telo zrušilo, tako da je magnetno polje postopoma začelo izginjati. To je tisto, kar raziskovalci zdaj vidijo.
Zakaj želi NASA ustvariti umetno polje
Ali ima Mars magnetno polje, ki bi omogočilo kolonizacijo planeta? Že zdaj je jasno, da te zaščitne sile ni, a znanstveniki nadaljujejo z raziskavami. Pred kratkim so se pojavile informacije, da želi NASA ustvariti umetno magnetno polje na Marsu, da bi ozračje planeta postalo gostejše. To bi moralo močno poenostaviti prihodnje raziskovanje rdečega planeta in morebitno kolonizacijo.
Kako ustvariti magnetno polje na Marsu? Avtorji poročila, predstavljenega na planetarni konferenci, so predlagali namestitev modula na točki med Marsom in Soncem, kjer lahko vesoljsko plovilo ostane skoraj neomejeno časa brez uporabe motorjev. Na modulu bo vključenposebni magneti, ki lahko ustvarijo polje 1-2 tesle. Približno enaki magneti so bili nameščeni na velikem hadronskem trkalniku.
Polje tvori "rep", ki bo pokrival ves planet. To polje bo zelo šibko, a v teoriji bo to dovolj. Po podatkih Nase se bo po tem začelo zgostiti ozračje planeta. Ko bo gostota enaka Zemlji, se bo povprečna temperatura na Marsu dvignila na +4 stopinje Celzija, snežne kape na polih pa se bodo stopile. Imajo dovolj vode, da tvorijo zmerna morja.
Stroške razvoja in vzdrževanja vesoljskega modula na Marsu in od kod bo jemal energijo, avtorji poročila zaobidejo. Po stroškovni učinkovitosti metoda ni primerljiva z drugimi projekti. Na primer, obstajala je ideja za proizvodnjo plina SF6 na Marsu. Že majhna koncentracija tega plina je dovolj, da ustvari učinek tople grede in zaščiti površino planeta pred agresivnimi ultravijoličnimi žarki.
Nobeden od Nasinih konceptov do danes ni bil v celoti dokazan. To so le domneve, ki temeljijo na dejstvu, da je bil sončni veter vir Marsovih atmosferskih izgub. Toda razlogi za izgubo dušika verjetno niso povezani samo z vetrom, zato se znanstvenikom ne mudi z izvajanjem projektov, ampak nadaljujejo raziskave.
Iz zgodovine raziskovanja Marsa
Prva opazovanja planeta so bila opravljena pred izumom teleskopa. Obstoj Marsa so leta 1534 pred našim štetjem zabeležili staroegipčanski astronomi. Izračunali so potplanetarna gibanja. V babilonski teoriji je bil položaj Marsa na nočnem nebu izpopolnjen in prvič pridobljene meritve časa planetarnega gibanja.
Nizozemski astronom H. Huygens je bil prvi, ki je preslikal površino Marsa. Leta 1659 je naredil več risb, ki prikazujejo temna področja. Obstoj ledene kapice na polih je leta 1666 predlagal italijanski astronom J. Cassini. Izračunal je tudi obdobje vrtenja planeta okoli svoje osi - 24 ur 40 minut. Res je, ta rezultat se razlikuje za manj kot tri minute.
Od šestdesetih let prejšnjega stoletja je bilo na Mars poslanih več AMS. Daljinsko zaznavanje planeta z Zemlje se je nadaljevalo s pomočjo orbitalnih in zemeljskih teleskopov za ugotavljanje sestave površja, preučevanje sestave atmosfere in merjenje hitrosti svetlobe.
Magnetno polje Marsa, ki je petstokrat šibkejše od zemeljskega, sta v sovjetskih časih posneli postaji "Mars-2" in "Mars-3". Vesoljski plovili Mars 2 in 3 sta bili izstreljeni leta 1971. Glavni tehnični problem ni bil rešen, vendar so bile znanstvene raziskave za svoj čas še vedno napredne.
Američani so leta 1964 izstrelili Mariner 4 na Mars. Vesoljsko plovilo je posnelo površje in preučilo sestavo ozračja. Prvi umetni satelit planeta je bil Mariner 9, izstreljen leta 1971. Iskanje življenja v vzorcih tal sta leta 1975 izvedli dve enaki vesoljski plovili v okviru programa Viking. V prihodnosti za sistematičnopreučevanje planeta je uporabilo zmogljivosti Hubblovega teleskopa.
Obstoj življenja na Marsu
Delo magnetnega polja planeta znanstveniki preučujejo tudi v smislu, da lahko kaže na obstoj življenja na Marsu. Številna opažanja so ob koncu devetnajstega stoletja ob tej temi povzročila pravo "marsovsko mrzlico". Nato je Nikola Tesla med preučevanjem radijskih motenj v ozračju opazil neznan signal.
Namigoval je, da bi to lahko bil signal z drugih planetov, kot je Mars. Sam ni mogel razvozlati pomena signalov, vendar je bil prepričan, da niso nastali po naključju. Teslovo hipotezo je podprl britanski fizik William Thomson (Lord Kelvin). Leta 1902 je med obiskom Združenih držav Amerike dejal, da je Tesla res sprejel signal Marsovcev.
Znanstvene hipoteze o tem vprašanju obstajajo že dolgo. Na Marsu so odkrili metan in organske molekule. V razmerah rdečega planeta se plin hitro razgradi, zato mora obstajati vir njegovega nastanka. To je lahko bakterijska ali geološka aktivnost (glede na dejstvo, da aktivnih vulkanov na Marsu ni bilo mogoče najti, to ni vzrok za plin).
Trenutno so težave pri ohranjanju življenja na Marsu pomanjkanje tekoče vode, pomanjkanje magnetosfere in pretanko ozračje. Poleg tega je planet na robu "geološke smrti". Konec vulkanske dejavnosti bo končno ustavil kroženje kemičnih elementov med notranjostjo planeta inpovršina.
