Marte e Venere sono simili alla Terra, quindi gli scienziati non perdono la speranza di trovare la vita sui pianeti vicini. Per Marte, questo è più probabile. Il rover Curiosity è stato in grado di scoprire con certezza che un tempo scorrevano i fiumi, il che significa che c'era un'atmosfera. Forse la vita su Marte esisteva molto prima della Terra o sarà possibile dopo la terraformazione (cambiamenti delle condizioni climatiche). Ciò richiede la presenza di un campo magnetico vicino a Marte.
Dimensioni, masse e orbite dei pianeti
Il pianeta rosso è di dimensioni molto più piccole della Terra. Secondo i calcoli degli scienziati e i dati ottenuti nel corso di numerosi studi, fino a sei oggetti dello stesso volume di Marte starebbero nella Terra. Il raggio del quarto pianeta dal Sole lungo l'equatore è 0,53 quello terrestre e la densità superficiale è 37,6%.
Le traiettorie orbitali dei pianeti sono radicalmente diverse, ma il turnover siderale è simile. Ciò significa che un anno su Marte dura quasi 687 giorni e un giorno è di 24 ore 40minuti. L'inclinazione assiale è quasi la stessa: 25 gradi per Marte, la Terra è due gradi in meno. Questa somiglianza significa che ci si può aspettare la stagionalità dal pianeta rosso.
Struttura e composizione di Terra e Marte
I rappresentanti dei pianeti terrestri (Venere, Terra e Marte) hanno una struttura simile. Questo è un nucleo di metallo con un mantello e una crosta, ma la densità della Terra è superiore a quella di Marte. Cioè, il pianeta rosso è costituito da elementi più leggeri. La Terra ha un nucleo roccioso ricoperto di liquido, oltre a un mantello di silicati e una solida crosta superficiale. Per quanto riguarda Marte, gli scienziati non sono ancora completamente sicuri della struttura del suo nucleo. È noto che il nucleo marziano è costituito da ferro e nichel, 16-17% - di zolfo. Il mantello di Marte è solo 1300-1800 km (per confronto: lo spessore del mantello terrestre è 2890 km) e la crosta copre 50-125 km (vicino alla Terra - 40 km). Il mantello e la crosta terrestre e di Marte sono quasi identici nella struttura, ma differiscono per lo spessore.
Caratteristiche della superficie
Circa il 70% della superficie terrestre è coperta dalle acque degli oceani. Secondo una versione, l'acqua liquida faceva parte della nuvola di gas e polvere da cui si era formata la Terra. Secondo un altro, è apparso come risultato di un intenso bombardamento di asteroidi e comete, a cui ha subito il giovane pianeta. Alcuni scienziati sono del parere che l'acqua sia stata rilasciata dai minerali idratati durante la formazione della Terra. Ci sono altre ipotesi, ed è possibile che tutte siano più o meno vere.
Marte una volta aveva anche acqua liquida, cheè una condizione necessaria per lo sviluppo della vita. Ma ora è un pianeta freddo e desolato, ricco di ossido di ferro, che conferisce alla superficie di Marte una tonalità rossa. L'acqua è disponibile sotto forma di ghiaccio ai poli. Una piccola quantità si accumula sotto la superficie.
Marte e la Terra sono simili nel paesaggio. Sui pianeti ci sono montagne e vulcani, canyon e pianure, gole, creste, altipiani. La montagna più grande di Marte si chiama Olympus e l'abisso più profondo è la Mariner Valley. Entrambi i pianeti sono stati sottoposti ad attacchi di meteoriti e asteroidi durante la loro formazione, ma le tracce su Marte sono molto meglio conservate a causa della mancanza di precipitazioni e pressione atmosferica. Gli individui hanno miliardi di anni. Sulla Terra, tali formazioni sono gradualmente crollate.
Composizione atmosferica e temperatura
La Terra ha un'atmosfera densa divisa in cinque strati. Marte ha un'atmosfera molto sottile e alta pressione. L'atmosfera terrestre è costituita principalmente da azoto (78%) e 21% da ossigeno (il restante 1% è costituito da altre sostanze allo stato gassoso), e sul pianeta rosso la composizione è rappresentata principalmente da anidride carbonica (96%), azoto e argon (quasi il 2%, il restante 1% - altri gas).
Ha avuto un effetto sulla temperatura. La temperatura media della terra è di +14 gradi Celsius, massima - 70,7 gradi, minima - -89,2 gradi. Fa molto più freddo su Marte. La temperatura media scende a -46 gradi Celsius, la minima raggiunge i -143 gradi e la massima pianeta si riscalda fino a 35 gradi. Inoltre, nell'atmosfera del pianeta rosso contiene molta polvere.
Marte ha un campo magnetico
Il campo magnetico emana dal nucleo del pianeta e crea un'area protettiva che devia le cariche elettriche dalla traiettoria originale. Tutte le cariche del Sole o di un altro oggetto non minacciano un pianeta che ha un tale campo protettivo. La Terra ha un campo magnetico, ma Marte ha una tale protezione? In questo senso, il pianeta differisce dalla Terra.
Cos'è il campo magnetico su Marte? C'era una volta un guscio protettivo globale attorno al pianeta, ma alla fine è scomparso per una serie di motivi. Ora c'è un campo magnetico su Marte, è esteso, ma non cattura l'intera superficie del pianeta. Ci sono aree localizzate in cui il campo è più forte. Il raggio del campo magnetico di Marte in alcuni punti è 0,2-0,4 Gauss, che è approssimativamente uguale agli indicatori della Terra.
Gli scienziati stanno cercando di spiegare queste caratteristiche oggi. È stato possibile scoprire, ad esempio, che il campo magnetico di Marte e la struttura del pianeta sono interconnessi. Il campo è debole a causa del nucleo. Il nucleo marziano è immobile rispetto alla crosta, il che indebolisce l'effetto di quello stesso campo protettivo.
Confronto di magnetosfere
Il campo magnetico della Terra e di Marte non consente alle particelle ionizzate del vento solare e di altre particelle cosmiche di penetrare in superficie. Il campo protegge letteralmente la vita sulla Terra. La presenza del campo è spiegata dalla rotazione dell'anima metallica nella parte esterna del liquido. Il movimento costante delle cariche elettriche porta alla formazione di un campo magnetico.
Bpiù recentemente, si è pensato che le forze magnetiche cambino significativamente o contribuiscano alla fuoriuscita di ossigeno dall'atmosfera. Questo può essere vero, perché i poli magnetici possono cambiare posto nel tempo, non sono permanenti. Per 160 milioni di anni, i poli sono cambiati circa 100 volte. L'ultima volta è successo circa 720.000 anni fa e non si sa quando accadrà la prossima volta.
Il campo magnetico di Marte, in confronto a quello terrestre, non è sufficiente a sostenere la vita. Ma un pianeta potenzialmente abitabile deve almeno avere un nucleo metallico. Ciò creerà i prerequisiti per la formazione di un campo magnetico. Per quanto riguarda Marte, c'è un campo magnetico (sebbene "in bilico"), c'è anche un nucleo metallico. Ciò significa che, in teoria, la vita sul pianeta esisteva prima o è possibile che subisca alcuni cambiamenti.
Teorie sulla scomparsa sul campo
Perché non c'è campo magnetico su Marte? Quale catastrofe ha "sfondato" il guscio protettivo o cosa ha fatto congelare il nucleo metallico del pianeta? C'è un modo per ripristinare il campo? Attualmente, gli scienziati stanno prendendo in considerazione due teorie principali sulla scomparsa del campo magnetico di Marte.
Secondo la prima teoria, il pianeta una volta aveva un campo magnetico stabile (come sulla Terra), ma è stato “trafitto” da una collisione con un grosso oggetto. Questa collisione ha fermato il nucleo del pianeta, il campo ha iniziato a indebolirsi e poi ha perso completamente la sua scala. E oggi alcune parti del pianeta rimangono più protette di altre.
La seconda teoria contraddice completamente la prima. Marte potrebbe iniziareesistenza senza campo magnetico. Dopo la nascita del pianeta, il nucleo di ferro al centro è rimasto immobile per molto tempo e non ha creato impulsi magnetici. Ma una volta il campo magnetico più forte del gigante gassoso del sistema solare Giove, capace di respingere non solo piccoli asteroidi, ma anche oggetti enormi, respinse un corpo cosmetico e lo mandò su Marte.
Come risultato dell'influenza della forza di marea per diverse decine di migliaia di anni, su Marte sono apparse correnti convettive, che hanno costretto il nucleo del pianeta a muoversi e provocato la formazione di un campo magnetico. Quando il corpo cosmico si avvicinò a Marte, il campo aumentò, ma dopo diversi milioni di anni il corpo collassò, così che il campo magnetico iniziò gradualmente a scomparire. Questo è ciò che stanno vedendo i ricercatori.
Perché la NASA vuole creare un campo artificiale
Marte ha un campo magnetico che consentirebbe la colonizzazione del pianeta? È già chiaro che non esiste una tale forza protettiva, ma gli scienziati continuano la loro ricerca. Recentemente ci sono state informazioni secondo cui la NASA vuole creare un campo magnetico artificiale su Marte in modo che l'atmosfera del pianeta diventi più densa. Ciò dovrebbe semplificare notevolmente l'esplorazione futura del pianeta rosso e l'eventuale colonizzazione.
Come creare un campo magnetico su Marte? Gli autori del rapporto presentato alla conferenza planetaria hanno proposto di schierare il modulo in un punto tra Marte e il Sole, dove il veicolo spaziale può rimanere quasi indefinitamente senza l'uso di motori. Sul modulo includeràspeciali magneti in grado di creare un campo di 1-2 tesla. Approssimativamente gli stessi magneti sono stati installati nel Large Hadron Collider.
Il campo forma una "coda" che coprirà l'intero pianeta. Questo campo sarà molto debole, ma in teoria questo sarà sufficiente. Secondo la NASA, in seguito, l'atmosfera del pianeta inizierà ad addensarsi. Al raggiungimento di una densità uguale alla Terra, la temperatura media su Marte salirà a +4 gradi Celsius e le calotte nevose ai poli si scioglieranno. Hanno acqua a sufficienza per formare mari moderati.
Il costo di sviluppo e mantenimento di un modulo spaziale su Marte e da dove trarrà energia, gli autori del rapporto aggirano. In termini di rapporto costo-efficacia, il metodo non è paragonabile ad altri progetti. Ad esempio, c'era l'idea di produrre gas SF6 su Marte. Anche una piccola concentrazione di questo gas è sufficiente per creare un effetto serra e proteggere la superficie del pianeta dai raggi ultravioletti aggressivi.
Nessuno dei concetti della NASA è stato completamente provato fino ad oggi. Queste sono solo ipotesi basate sul fatto che il vento solare era la fonte delle perdite atmosferiche di Marte. Ma è improbabile che le ragioni della perdita di azoto siano legate al solo vento, quindi gli scienziati non hanno fretta di implementare i progetti, ma continuano la ricerca.
Dalla storia dell'esplorazione di Marte
Le prime osservazioni del pianeta furono fatte prima dell'invenzione del telescopio. L'esistenza di Marte è stata registrata nel 1534 aC da antichi astronomi egizi. Hanno calcolato la traiettoriamovimenti planetari. Nella teoria babilonese, la posizione di Marte nel cielo notturno è stata perfezionata e per la prima volta sono state ottenute misurazioni del tempo del movimento planetario.
L'astronomo olandese H. Huygens è stato il primo a mappare la superficie di Marte. Diversi disegni che mostrano aree scure furono realizzati da lui nel 1659. L'esistenza di una calotta glaciale ai poli fu suggerita dall'astronomo italiano J. Cassini nel 1666. Ha anche calcolato il periodo di rotazione del pianeta attorno al suo asse - 24 ore e 40 minuti. È corretto, questo risultato differisce di meno di tre minuti.
Dagli anni Sessanta del secolo scorso, diversi AMS sono stati inviati su Marte. Il telerilevamento del pianeta dalla Terra è proseguito con l'aiuto di telescopi orbitanti e terrestri per determinare la composizione della superficie, studiare la composizione dell'atmosfera e misurare la velocità della luce.
Il campo magnetico di Marte, che è cinquecento volte più debole di quello terrestre, è stato registrato dalle stazioni "Mars-2" e "Mars-3" in epoca sovietica. Le navicelle spaziali Mars 2 e 3 furono lanciate nel 1971. Il principale problema tecnico non è stato risolto, ma la ricerca scientifica era ancora avanzata per l'epoca.
Gli americani lanciarono Mariner 4 su Marte nel 1964. Il veicolo spaziale ha scattato foto della superficie ed ha esaminato la composizione dell'atmosfera. Il primo satellite artificiale del pianeta è stato il Mariner 9, lanciato nel 1971. La ricerca della vita nei campioni di suolo è stata effettuata nel 1975 da due veicoli spaziali identici nell'ambito del programma Viking. In futuro, per una sistematicalo studio del pianeta ha utilizzato le capacità del telescopio Hubble.
Esistenza della vita su Marte
Il lavoro del campo magnetico del pianeta, gli scienziati stanno anche studiando nel senso che potrebbe indicare l'esistenza della vita su Marte. Numerose osservazioni diedero origine a una vera e propria "febbre marziana" attorno a questo argomento alla fine dell'ottocento. Poi Nikola Tesla ha osservato un segnale non identificato mentre studiava le interferenze radio nell'atmosfera.
Ha suggerito che potrebbe essere un segnale proveniente da altri pianeti, come Marte. Lui stesso non riusciva a decifrare il significato dei segnali, ma era sicuro che non fossero sorti per caso. L'ipotesi di Tesla è stata supportata dal fisico britannico William Thomson (Lord Kelvin). Nel 1902, durante una visita negli Stati Uniti, disse che Tesla aveva effettivamente raccolto il segnale dai marziani.
Le ipotesi scientifiche su questo argomento esistono da molto tempo. Su Marte sono stati scoperti metano e molecole organiche. Nelle condizioni del pianeta rosso, il gas si decompone rapidamente, quindi deve esserci una fonte del suo verificarsi. Potrebbe trattarsi di attività batterica o geologica (dato che non è stato possibile trovare vulcani attivi su Marte, questa non è la causa del gas).
Attualmente, i problemi per sostenere la vita su Marte sono la mancanza di acqua liquida, la mancanza di una magnetosfera e un'atmosfera troppo rarefatta. Inoltre, il pianeta è sull'orlo della "morte geologica". La fine dell'attività vulcanica fermerà finalmente la circolazione di elementi chimici tra la parte interna del pianeta esuperficie.
