По мере изучения космоса людей все больше интриговала мысль обнаружения инопланетной жизни. С развитием технологий появилась возможность исследования ближайших к Земле планет. Одной из них стал Марс – четвертая по счету планета в Солнечной системе, удивительно похожая на Землю, но как будто давно отжившая свой век и уже остывшая. Вечная мерзлота, непригодная для биологических существ атмосфера, сильнейшие пылевые бури – все это делает ее недоступной для жизни. Однако найденная совсем недавно вода на Марсе дает надежду рассматривать планету в качестве второго дома для людей в далеком будущем.
Общая информация
Марс имеет практически в два раза меньший радиус, чем у Земли (в среднем 6780 км), как и намного меньшую массу (всего 10,7 процента земной). Движение планеты вокруг Солнца осуществляется по эллиптической орбите. Вращение планеты вокруг своей оси происходит за 24 часа и 39 минут, примерно как и на Земле. А вот вокруг Солнца Марс движется намного дольше – более 686,98 суток по земным меркам. Фобос и Деймос – спутники Красной планеты небольшого размера, имеющие неправильную форму.
До того как на Марсе нашли воду, ученые стали задуматься о наличии там жизни. Теоретически там могла быть жизнь еще задолго до появления ее на Земле, но произошло что-то такое, что уничтожило атмосферу и все живое на планете.
Исследование
Исследованием планеты занимались СССР, США, Индия и Европейское космическое сообщество начиная с 1960 г.
Подробные сведения и сенсационные открытия были сделаны благодаря работающим там космическим аппаратам и марсоходам «Марс», «Маринер», Curiosity, Opportunity, Spirit. Именно марсианским зондам удалось сделать новые фотографии с поверхности планеты, исследовать образцы грунта, зафиксировать наличие тумана, льда и воды.
Самые четкие фотографии Марса были сделаны "Хабблом" – мощнейшим космическим телескопом.
Поверхность планеты
Светлые участки поверхности Марса называют материками, а более темные – морями.
Последние исследования показали, что на Марсе присутствует сезонность. Размеры полярных шапок полюсов изменчивы, в летнее время становятся меньше, а в зимнее разрастаются. Поверхность планеты покрывают ущелья, огромные разломы, глубокие кратеры, свидетельствующие о сейсмической и тектонической активности.
Планета имеет удивительно ровный ландшафт. Более высокий рельеф на Южном полушарии позволяет предположить, что в далеком прошлом планета пережила существенное столкновение с астероидом, сильнейший удар.
Возможно, именно это становится переломным концом периода, когда на Марсе течет вода. Удар привел к увеличению магнитного поля на Южном полушарии вследствие перераспределения ядерной массы Марса.
Исследование грунта
Обнаруженный марсоходом Curiosity грунт в исследовательских целях подвергли нагреванию, в процессе которого заметили испаряющуюся влагу. После чего НАСА пришло к ошеломляющему открытию, обнаружив, что в кубическом метре грунта содержится около литра воды. Представляя, где на Марсе вода, никто и не предполагал, что она практически везде.
Некоторые слои грунта сухие, но большинство участков достаточно увлажнены и содержат до 4% воды в составе. Причем верхние слои более влажные, а под ними находятся сухие слои. Непонятно, по какой причине влага, которая на Земле находится под грунтом, на Марсе содержится наверху.
Исследование более глубоких слоев грунта, добытых путем бурения в районе пещер, обнаружило соединения карбонатов и других минералов с содержанием глины. Это позволяет предполагать, что жидкая вода на Марсе также была в виде грунтовых вод.
Длинные ветвистые углубления на поверхности планеты, сфотографированные со спутников, вполне могут оказаться высохшими руслами глубоких рек. Вечная мерзлота превратила всю воду в лед, под которым и сейчас предположительно скрываются потоки воды. Толстый слой льда не дает ей замерзнуть, позволяя потокам продолжать углублять речные русла.
Атмосфера и радиация на планете
Богатой кислородом атмосферой не может похвастаться планета Марс. Вода в виде пара составляет совсем незначительную в ней часть. Атмосфера разреженная, поэтому уровень радиации здесь очень высокий.
Углекислого газа содержится в составе атмосферы больше всего – более 95%, разбавлено все это небольшим количеством азота и аргона.
Средняя температура на планете равна -50 °C, но может опускаться до -140 °C. Гипотетически много лет назад климат на Марсе был более влажным и теплым, случались дожди.
Гипотезы и их подтверждение
Возможность наличия жидкости на Марсе с давних пор волновала человечество. Даже не имея специального оборудования, мощных телескопов, ученые начали выдвигать гипотезы о существовании воды на планете задолго до отправки первого спутника в космос.
Еще в XIX веке Джованни Скиапарелли позволил себе утверждать, что на Марсе вода есть. Более того, он утверждал, что на планете существует множество каналов, искусственно созданных разумными существами. Он считал, что, когда на Марсе течет вода, она наполняет рукотворные каналы, созданные как оросительные системы для экономии водных ресурсов.
Своеобразным подтверждением догадки ученого стало обнаружение на планете жидкости. Это первое условие наличия жизни. Первая ступенька на пути к возможному заселению планеты людьми в далеком будущем.
Обнаружение воды на Марсе стало настоящим прорывом в исследовании планеты. Следующей важной находкой, возможно, станет настоящая органическая жизнь.
Соленая вода на Марсе
Впервые о смене сезонов на Марсе заговорили после обнаружения белых шапок на полюсах, которые то уменьшались в объеме, то увеличивались.
В 2011 г. НАСА сделало сенсационное заявление: были обнаружены потоки воды — перхлораты, которые стекали со склонов в районе Южного полушария планеты по стенкам кратеров. Спектральные снимки Mars Rreconnaissance Orbiter (MRO) не оставляли сомнений в том, что вода движется.
Вода течет весной, образуя водяные потоки длиной в сотни, а шириной около пяти метров, а зимой пропадает.
С другой стороны, обычная вода сразу же превратилась бы в лед под действием низких температур на поверхности Марса. Существует теория, что жидкость соленая, своеобразный рассол на основе хлорной кислоты, который благодаря своему составу не замерзает. Пока еще ученые не знают наверняка, что это за вода. Но если действительно соленая вода на Марсе есть, то в ней могут жить микроорганизмы, которые любят соль, подобные земным.
Туман над Красной планетой
На закате постепенно появляется туман вокруг поверхности планеты. Это еще одно подтверждение того, что жидкая вода на Марсе существует. Туман поднимается над остывшим грунтом. В нем содержатся замерзшие ледяные частички, выпадающие на грунт из тумана под своей тяжестью. Их удалось сфотографировать «Фениксу», направляя вверх лазер. Некоторые ледяные частички погружаются в грунт, таким образом обеспечивая постоянный обмен между атмосферой и поверхностью водой.
Ночью туман становится более глубоким, поднимается выше, из него выпадает большее количество ледяных частичек. Интенсивность и высота его также зависят от времени года.
Штормы и бури на планете
Еще до того как на Марсе обнаружили воду, ученые предполагали возникновение там пыльных бурь и штормов. Климат на Красной планете всегда был сухим и холодным согласно фактам и утвержденным ранее теориям.
Построенная модель, отображающая марсианские условия около 3,5 млрд лет назад показала существование ранее гигантского теплого озера. Пар, поднимавшийся от его поверхности, образовал тучу, из которой потом сыпались снежные хлопья. Это приводит к выводу, что на планете можно наблюдать и снежные бури.
В 2015 г. марсоход Opportunity сделал панорамные снимки огромного пылевого смерча. Его собрат Spirit неоднократно делал подобные снимки и раньше. Но на этот раз смерч действительно был невероятно большого размера, он скрыл поверхность планеты.
Порывы ветра во время бурь переносят песок, пыль и достигают скорости до ста метров в секунду.
Марсианский океан
Сделанные еще в 70-х годах снимки, доказывают, что на Марсе ранее был океан, который покрывал большую часть Северного полушария. Наличие углублений в поверхности свидетельствует о существовании больших озер и рек.
Исследования с помощью мощных радаров показало, что глубоко под толщами грунта спрятаны огромные ледники. MRO позволил выявить раскинувшиеся на сотни километров от северного полюса до экватора ледники. Вода на Марсе в виде льда находится глубоко под подножьями горных образований, внутри кратеров вулканов.
Именно система глубоких каналов теоретически могла сформировать в далеком прошлом океаны. Сами каналы, скорее всего, появились вследствие потоков лавы, песка, камней и эрозии ледников. Вулканическая активность привела к выработке большого объема газов, что и стало причиной образования огромных пещер.
Питьевая вода на Марсе
Американские ученые выдвинули гипотезу, что ранее на Марсе были огромные объемы жидкости, которую постепенно поглотила система пещер. Ведь пещеры стали природными естественным образом сформировавшимися хранилищами, возможно, даже питьевой воды, которая, скорее всего, находится там до сих пор.
В образцах грунта с планеты Марс были обнаружены минералы, в том числе и углерод, необходимые для поддержания человеческой жизни. Это позволяет утверждать, что на планете была ранее питьевая вода. Наличие пригодной для питья жидкости свидетельствует о том, что на Марсе были условия для развития жизни, подобной земной.
С другой стороны, органические микроэлементы могли попасть на планету из космоса, с астероидами, которые часто сталкиваются с ее поверхностью, о чем говорит множество кратеров. Поэтому уверенно сказать, что на Марсе нашли воду, пригодную для питья, пока нельзя.
Загадку подземных пещер еще предстоит разгадать, над ней ломают свои умы лучшие ученые мира. Но обнаружение на фото провалов, дыр на поверхности Марса, в которые и могла уйти когда-то вода, позволяет предположить ее наличие глубоко в пещерах.
Возможна ли колонизация Марса?
Исследования Красной планеты продолжаются. Наверняка найдется еще множество мест, где на Марсе вода, а возможно и биологическая жизнь в виде бактерий, существует. Чтобы поиски стали более эффективными, было бы неплохо отправить на планету исследовательскую экспедицию, но пока эта задумка находится на стадии планирования.
Чтобы долететь до Марса, понадобится чуть меньше года. Космонавты будут лишены удобств, ограничены в движении, не смогут помыться, а питаться им придется одними консервами. Человек не может долгое время находиться в замкнутом пространстве. Это грозит бессонницей, длительной депрессией и другими нервными расстройствами.
Пока настолько длительно в космосе человек еще не был из-за опасности потери мышечной, а также костной ткани под влиянием искусственно созданной гравитации. Максимальный период нахождения космонавта на борту МКС равен полугоду.
Первые колонизаторы не смогут иметь детей, действие радиации губительно влияет на состав спермы. Также радиация не позволит находиться на поверхности без скафандра, может стать виновником развития неизвестных земной науке заболеваний.
Хоть теоретически колонизация планеты и возможна, но для того чтобы осуществить первые шаги в сторону достижения цели, необходимы длительные исследования планеты, разработка новейшего оборудования для успешного перелета на нее и действенных способов обойти разрушающее влияние Марса на человека.
