Марс как планета солнечной системы

Однако до подлинного, а не «научно-фантастического» открытия марсианских «лун» человечеству пришлось ждать еще полтораста лет, до великого противостояния 1877г. Первооткрывателем их был американский астроном Асаф Холл (1829-1907). Спутники назвали Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас), поскольку в античных мифах бог войны всегда сопровождался своими детьми страхом и ужасом. (Согласно одной научной гипотезе, у Марса существовал и третий сын-спутник – Танатос (Смерть), впоследствии подвергнувшийся гравитационному разрыву). Спутники Марса очень маленькие по размерам и имеют неправильную форму. Размеры Фобоса 28х20х18 км, а Деймоса – 16х12х10 км. Космический аппарат "Маринер 7" случайно сфотографировал Фобос на фоне Марса в 1969г., а КА "Маринер 9" передал множество снимков обоих спутников, на которых видно, что поверхности спутников неровные, обильно покрытые кратерами. Несколько близких подлетов к спутникам совершили КА "Викинг" и "Фобос 2". На самых лучших фотографиях Фобоса видны детали рельефа размером в 5 метров.

Орбиты спутников - круговые: Фобос  обращается вокруг Марса на расстоянии от центра планеты 9400 км с периодом 7 час. 39 мин. Деймос находится на расстоянии  23500 км, а период его обращения составляет 30 час. 18 мин. Период вращения вокруг оси каждого из спутников совпадает с периодом обращения вокруг Марса. Большие оси спутников всегда направлены к центру планеты. Фобос восходит на западе и заходит на востоке по 3 раза за марсианские сутки. Средняя плотность Фобоса - менее 2 г/см³, а ускорение свободного падения составляет 0,5 см/с². Человек весил бы на Фобосе несколько десятков грамм, поэтому с Фобоса, подпрыгнув, можно было бы легко улететь в космос. Самый крупный кратер на Фобосе имеет диаметр 8 км, сопоставимый с наименьшим поперечником спутника. На Деймосе наибольшая впадина имеет диаметр 2 км.

Небольшими кратерами  поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленного материала, покрывающего поверхности спутников Фобос выглядит более поврежденным, а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько гипотез, объясняющих происхождение этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем, и объяснения происхождения самих спутников. Одни ученые ставили в вину появлению этих борозд притяжению Марса, которое могло исказить лицо спутника такими морщинами. Но известно, что в начальную эпоху своего существования Фобос находился дальше от своего центрального тела, чем ныне. Лишь примерно один миллиард лет назад, постепенно сближаясь с Марсом, он стал реально ощущать его приливную силу, Следовательно, борозды могли возникнуть не раньше, а это противоречит данным, согласно которым возраст борозд много больше и, может быть, составляет 3 миллиарда лет. Кроме того, гравитационное воздействие Марса на Фобос продолжается и сегодня, значит, на его поверхности  должны бы существовать совсем свежие борозды, однако их там нет.

Другие ученые считали, что борозды нанесены  на поверхность спутника обломками породы, выброшенными из какого-то еще неизвестного крупного кратера.

Но далеко не все ученые с этим согласились. Часть специалистов считает более правдоподобной другую гипотезу, согласно которой вначале была единая большая протолуна Марса. Потом этот «родитель» обоих «братьев»- Фобоса и Деймоса – раскололся на два нынешних спутника, и борозды – следы такого катаклизма.

В 1945 г. американский астроном Б. Шарплесс обнаружил вековое ускорение  в движении Фобоса по орбите. Это  означало, что Фобос, строго говоря, движется по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к поверхности Марса. Если так будет продолжаться и дальше, то через 15 млн. лет-срок с космогонической точки зрения весьма небольшой (1/300 возраста Марса)-Фобос упадет на Марс.

Однако только через 14 лет на это обратили внимание. К  тому времени появились небесные тела, двигавшиеся точно таким  же образом. Это были искусственные  спутники Земли. В 1959 г. советский астрофизик  И. С. Шкловский подсчитал, что воздействие атмосферного трения на Фобос может вызвать наблюдаемый эффект только в том случае, если Фобос полый. Вторая гипотеза, объясняющая ускорение Фобоса приливным взаимодействием была выдвинута геофизиком Н.Н. Парийским.

Наличие векового ускорения  Фобоса не раз оспаривалось из-за низкой точности первых наблюдений, и окончательный ответ на этот вопрос даст только время. Интересно, что у Деймоса никакого векового ускорения обнаружено не было.

В 1973 году ленинградский  ученый В.А.Шор и его коллеги  в Институте теоретической астрономии АН СССР завершили обработку свыше пяти тысяч исчерпывающих по полноте данных, собранных почти за целый век со дня открытия Фобоса и Деймоса. Выяснилось, что Фобос все-таки ускоряется. Правда, значительно слабее, чем считал Шарплесс.

А нет ли у Марса еще каких-нибудь спутников, доселе неизвестных? Этот вопрос поставил перед собой Дж.П.Койпер, директор Лунно-планетной обсерватории при Университета штата Аризона. Для того  чтобы ответить на этот вопрос, он разработал специальную фотографическую технику, позволяющую фиксировать даже очень слабо светящиеся объекты. Все его исследования не привели к открытию нового спутника Марса.

Затем поиски неведомого спутника Марса проводил сотрудник  Эймсовского исследовательского центра НАСА в Калифорнии Дж.Б.Полак. Его исследования также не увенчались успехом. Так что по-прежнему можно считать, что лишь Страх и Ужас сопутствуют небесному воплощению бога войн 

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ?

Гипотезе о жизни  на Марсе уже несколько веков. По началу, человеку просто не хотелось быть одиноким среди звезд. В те очень давние времена вполне ученые и уважаемые люди даже на Луне были не прочь допустить существование жизни, в том числе и разумной. В конце прошлого столетия идея о жизни на Марсе подпитывалась наблюдаемыми на поверхности прямыми линиями, даже целой их сетью, которую открывает Скиапарелли в 1877-м году, а чуть позднее безобидное название линий с итальянского переводят как каналы. Но все они оказались оптическим обманом

На стыке нынешнего  и прошлого веков вокруг Марса и марсиан возник настоящий бум. Вопрос о жизни на четвертой планете считали решенным. Проблема установки связи с внеземными обитателями Вселенной стояла лишь в том случае, если речь не шла о Марсе. Но время шло, Марс молчал

Уже в середине нашего века, советский ученый Тихов объяснял сезонные изменения цвета некоторых участков поверхности Марса с жизнедеятельностью синих или сине-зеленых растений. Возникла наука астроботаника... Первые же подробные фотографии Марса в 60-х годах (1965-й год, "Маринер-4") развенчали все эти смелые предположения

Теперь же жизнь на Марсе нашли в... Антарктиде

Группа ученых, ведомая  Дэвидом Мак Кэем, в 90-х годах  опубликовала статью, заявляющую об открытии существования (хотя бы в прошлом) бактериальной  жизни на Марсе. Изучение метеорита, как предполагается, попавшего на Землю с Марса и упавшего в Антарктиде, дало интересные результаты. В веществе метеорита найдены органические соединения, схожие с продуктами жизнедеятельности земных бактерий. Там же обнаружены минеральные образования, соответствующие побочным продуктам бактериальной деятельности, и небольшие шарики карбонатов, которые могут быть микроископаемыми простых бактерий

Как же кусок Марса  попал на землю? Исследователи на это вопрос отвечают так. Исходные раскаленные  горные породы затвердели на Марсе около 4,5 миллиардов лет тому назад, где-то 100 миллионов лет спустя после образования планеты. Эта информация основывается на изучении радиоизотопов метеорита. Между 3,6 и 4 миллиардов лет тому назад горная порода была разрушена, возможно, из-за падения метеорита. Вода, проникшая в трещины, позволила существовать простым бактериям в этих разломах. Приблизительно 3,6 миллиарда лет тому назад, бактерии и их побочные продукты стали ископаемыми в разломах. Эти сведения получены при изучении радиоизотопов в трещинах. 16 миллионов лет тому назад большой метеорит упал на Марс, выбив значительный кусок злосчастной породы, извергнув его в пространство. Обоснование именно такой давности события - исследование действия на метеорит космических лучей, под влиянием которых он находился все время странствия в космосе. Это путешествие закончилось выпадением метеорита в Антарктиде

У ученых есть ответ и  на то, каким образом было установлено  именно марсианское происхождение  небесного гостя

Метеорит весит 1,9 килограмма. Он - один из полутора десятков метеоритов, обнаруженных на Земле, которые считаются марсианскими. Большинство метеоритов сформировались в начале истории Солнечной системы, около 4,6 миллиардов лет тому назад. Одиннадцать из двенадцати марсианских метеоритов имеют возраст меньше, чем 1,3 миллиарда лет, а посланец жизни - 4,5 миллиарда лет, являясь единственным исключением. Все двенадцать - раскаленные прежде породы, кристаллизовавшиеся из расплавленной магмы, что говорит об их планетном происхождении, а не связанном, скажем, с астероидом. У них у всех схожий друг с другом состав. Все они также носят следы, подтверждающие нагрев от удара, выбросившего их в космос, а в одном из них обнаружен пузырек воздуха, состав которого схож с составом марсианской атмосферы, изученной "Викингами". Все это, видимо, позволяет сказать, что эти метеориты родом с Марса

Оптимизму нет предела, но по поводу всей этой истории есть и другие мнения, загоняющие планету  Земля в бездну одинокого существования  в безжизненной Вселенной. Еще рано горевать, но и радоваться надо с осторожностью. Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе - науке это не известно. Наука пока не в курсе дела. Планируется множество запусков АМС в начале грядущего тысячелетия. Поживем - увидим

В завершение, отметим, что  при изучении снимков "Викингов", были обнаружены два кратера, которые, в принципе, и могут являться следами  падения того большого метеорита  на Марс, который, якобы, извергнул горные породы в окружающее планету космическое  пространство 

ИССЛЕДОВАНИЕ МАРСА И ЕГО  СПУТНИКОВ

Полёт к Марсу занимает шесть - восемь месяцев. Поскольку взаимное расположение Земли и Марса всё  время меняется, а минимальные  расстояния между ними (противостояния) бывают только раз в два года, момент старта выбирается таким образом, чтобы Марс находился на пересечении с траекторией космического аппарата, достигшего к тому времени его орбиты.

Первый запуск в сторону  Марса был осуществлён в начале ноября 1962 г. Советский "Марс-1" прошёл на расстоянии 197 тыс. километров от красной планеты. Фотографии её поверхности были получены американским "Маринером-4", запущенным два года спустя и прошедшим 15 июля 1965 г. на расстоянии 10 тыс. километров от поверхности планеты.

Оказалось, что Марс тоже покрыт кратерами. Были уточнены масса планеты и состав её атмосферы. В 1969 г. аппараты "Маринер-6, -7" с расстояния 3400 км от Марса передали несколько десятков снимков с разрешением до 300 м, а также измерили температуру южной полярной шапки, которая оказалась очень низкой (-125°С).

В мае 1971 г. были запущены "Марс-2, -З" и "Маринер-9". Аппараты "Марс-2, -З" массой 4,65 т каждый имели  орбитальный отсек и спускаемый аппарат. Мягкую посадку удалось  совершить только спускаемому аппарату "Марса-З".

Космические аппараты "Марс-2, -З" вели исследования с орбит искусственных спутников, передавая данные о свойствах атмосферы и поверхности Марса по характеру излучения в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах спектра, а также в диапазоне радиоволн. Была измерена температура северной полярной шапки (ниже -110 °С); определены протяжённость, состав, температура атмосферы, температура поверхности планеты; получены данные о высоте пылевых облаков и слабом магнитном поле, а также цветные изображения Марса.

"Маринер-9" тоже  был переведён на орбиту искусственного спутника Марса с периодом около 12ч. Он передал на Землю 7329 снимков Марса с разрешением до 100 м, а также фотографии его спутников - Фобоса и Деймоса. На снимках марсианской поверхности хорошо видны гигантские потухшие вулканы, множество крупных и мелких каньонов и долин, напоминающих высохшие русла. Марсианские кратеры отличаются от лунных своими выбросами, свидетельствующими о наличии подпо-верхностного льда, а также следами водной эрозии и ветровой активности.

Целая флотилия из четырёх космических аппаратов "Марс-4, -5, -6, -7", запущенных в 1973г., достигла окрестностей Марса в начале 1974г. Из-за неисправности бортовой системы торможения "Марс-4" прошёл на расстоянии около 2200 км от поверхности планеты, выполнив только её фотографирование. "Марс-5" проводил дистанционные исследования поверхности и атмосферы с орбиты искусственного спутника. Спускаемый аппарат "Марса-6" совершил мягкую посадку в южном полушарии. На Землю переданы данные о химическом составе, давлении и температуре атмосферы. "Марс-7 прошёл на расстоянии 1300 км от поверхности, не выполнив своей программы.