كثافة الغلاف الجوي للمريخ مقارنة بالأرض. جو المريخ القديم

المريخ، مثل الزهرة، كواكب شبيهة بالأرض. لديهم الكثير من القواسم المشتركة، ولكن هناك أيضا اختلافات. ولا يفقد العلماء الأمل في العثور على حياة على المريخ، وكذلك في استصلاح هذا "القريب" من الأرض، ولو في المستقبل البعيد. بالنسبة للكوكب الأحمر، تبدو هذه المهمة أبسط من مهمة كوكب الزهرة. ولسوء الحظ، يتمتع المريخ بمجال مغناطيسي ضعيف للغاية، مما يزيد الوضع تعقيدًا. الحقيقة هي أنه بسبب الغياب شبه الكامل حقل مغناطيسيللرياح الشمسية تأثير قوي جدًا على الغلاف الجوي للكوكب. يتسبب في تبديد غازات الغلاف الجوي، بحيث يهرب نحو 300 طن من الغازات الجوية إلى الفضاء يومياً.

ووفقا للخبراء، فإن الرياح الشمسية هي التي تسببت في تشتت حوالي 90% من الغلاف الجوي للمريخ على مدى مليارات السنين. ونتيجة لذلك، فإن الضغط على سطح المريخ هو 0.7-1.155 كيلو باسكال (1/110 من ضغط الأرض، ويمكن رؤية هذا الضغط على الأرض من خلال الارتفاع إلى ارتفاع ثلاثين كيلومترًا من السطح).

يتكون الغلاف الجوي للمريخ بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون (95%) مع شوائب صغيرة من النيتروجين والأرجون والأكسجين وبعض الغازات الأخرى. ولسوء الحظ، فإن الضغط وتكوين الغلاف الجوي على الكوكب الأحمر يجعل من المستحيل على الكائنات الحية الأرضية أن تتنفس على الكوكب الأحمر. من المحتمل أن تتمكن بعض الكائنات المجهرية من البقاء على قيد الحياة، لكنها لن تكون قادرة على الشعور بالراحة في مثل هذه الظروف.

تكوين الغلاف الجوي ليس مثل هذه المشكلة. لو الضغط الجويسيكون عدد سكان المريخ نصف أو ثلث ما هو موجود على الأرض، وعندها سيتمكن المستعمرون أو رواد المريخ من التواجد على سطح الكوكب في أوقات معينة من اليوم والسنة بدون بدلات فضائية، وذلك باستخدام جهاز التنفس فقط. سيشعر الكثير من الناس براحة أكبر على المريخ الكائنات الأرضية.

وتعتقد ناسا أنه من الممكن زيادة الضغط الجوي على جار الأرض من خلال حماية المريخ من الرياح الشمسية. يتم توفير هذه الحماية عن طريق المجال المغناطيسي. يوجد على الأرض بفضل ما يسمى بآلية الدينامو الهيدروديناميكية. في القلب السائل للكوكب، يتم تداول تدفقات المواد الموصلة للكهرباء (الحديد المنصهر) باستمرار، مما يؤدي إلى تحفيز التيارات الكهربائية، مما يخلق مجالات مغناطيسية. التدفقات الداخلية في باطن الأرض غير متماثلة، مما يسبب زيادة في المجال المغناطيسي. يحمي الغلاف المغناطيسي للأرض الغلاف الجوي بشكل موثوق من هبوب الرياح الشمسية.

ثنائي القطب، وفقًا لحسابات مؤلفي مشروع إنشاء درع مغناطيسي للمريخ، سيولد مجالًا مغناطيسيًا قويًا بدرجة كافية لن يسمح للرياح الشمسية بالوصول إلى الكوكب

لسوء الحظ بالنسبة للبشر، لا يوجد مجال مغناطيسي قوي ثابت على المريخ (والزهرة)، ويتم تسجيل آثار ضعيفة فقط. بفضل جهاز Mars Global Surveyor، أصبح من الممكن اكتشاف مادة مغناطيسية تحت قشرة المريخ. تعتقد ناسا أن هذه الحالات الشاذة تشكلت تحت تأثير نواة مغناطيسية واحتفظت بخصائص مغناطيسية حتى بعد أن فقد الكوكب نفسه مجاله.

أين يمكن الحصول على الدرع المغناطيسي

يعتقد مدير العلوم في وكالة ناسا، جيم جرين، أنه لا يمكن استعادة المجال المغناطيسي الطبيعي للمريخ، على الأقل ليس الآن أو حتى في المستقبل البعيد. لكن من الممكن إنشاء مجال اصطناعي. صحيح، ليس على المريخ نفسه، ولكن بجانبه. في حديثه مع تقرير “المستقبل بيئة"المريخ للأبحاث والعلوم" في ورشة عمل رؤية علوم الكواكب 2050، اقترح جرين إنشاء درع مغناطيسي. وهذا الدرع، Mars L1، بحسب مؤلفي المشروع، سيحمي المريخ من الرياح الشمسية، وسيبدأ الكوكب في استعادة غلافه الجوي. ومن المخطط وضع الدرع بين المريخ والشمس، حيث سيكون في مدار مستقر. من المخطط إنشاء المجال باستخدام ثنائي القطب أو اثنين من المغناطيسات المتساوية والمتضادة الشحنة.

يوضح مخطط ناسا كيف يمكن للدرع المغناطيسي أن يحمي المريخ من الرياح الشمسية

وابتكر أصحاب الفكرة عدة نماذج محاكاة، أظهر كل منها أنه بعد إطلاق الدرع المغناطيسي، سيصل الضغط على المريخ إلى نصف الضغط على الأرض. وعلى وجه الخصوص، سوف يتبخر ثاني أكسيد الكربون الموجود في قطبي المريخ، ويتحول إلى غاز من الحالة الصلبة. بمرور الوقت، سيظهر تأثير الاحتباس الحراري، وسيبدأ المريخ في الاحماء، وسوف يذوب الجليد القريب من سطح الكوكب في العديد من الأماكن وسيتم تغطية الكوكب بالماء. ويعتقد أن مثل هذه الظروف كانت موجودة على المريخ منذ حوالي 3.5 مليار سنة.

بالطبع، هذا ليس مشروعًا اليوم، ولكن ربما في القرن القادم سيتمكن الناس من تحقيق هذه الفكرة وإعادة تشكيل المريخ وإنشاء منزل ثانٍ لأنفسهم.

المريخ هو الكوكب الرابع من الشمس وآخر الكواكب الأرضية. مثل باقي الكواكب في النظام الشمسي(بدون احتساب الأرض) سمي على اسم الشخصية الأسطورية - إله الحرب الروماني. بالإضافة إلى اسمه الرسمي، يُطلق على المريخ أحيانًا اسم "الكوكب الأحمر" بسبب اللون الأحمر البني لسطحه. ومع كل هذا فإن المريخ هو ثاني أصغر كوكب في المجموعة الشمسية بعده.

طوال القرن التاسع عشر تقريبًا، كان يُعتقد أن الحياة موجودة على المريخ. والسبب في هذا الاعتقاد هو الخطأ جزئيًا والخيال البشري جزئيًا. وفي عام 1877، تمكن عالم الفلك جيوفاني شياباريللي من ملاحظة ما اعتقد أنها خطوط مستقيمة على سطح المريخ. ومثل غيره من علماء الفلك، عندما لاحظ هذه الخطوط، افترض أن مثل هذه المباشرة مرتبطة بوجود حياة ذكية على الكوكب. وكانت إحدى النظريات الشائعة في ذلك الوقت حول طبيعة هذه الخطوط هي أنها كانت قنوات للري. ومع ذلك، مع تطور أكثر التلسكوبات القويةوفي أوائل القرن العشرين، تمكن علماء الفلك من رؤية سطح المريخ بشكل أكثر وضوحًا وحددوا أن هذه الخطوط المستقيمة كانت مجرد وهم بصري. ونتيجة لذلك، ظلت جميع الافتراضات السابقة حول الحياة على المريخ دون دليل.

كان الكثير من الخيال العلمي الذي كتب خلال القرن العشرين نتيجة مباشرة للاعتقاد بوجود الحياة على المريخ. بدءًا من الرجال الخضر الصغار، وانتهاءً بالغزاة طوال القامة أسلحة الليزرلقد كان المريخيون محور العديد من البرامج التلفزيونية والإذاعية والكتب المصورة والأفلام والروايات.

على الرغم من أن الافتتاح الحياة المريخيةوفي القرن الثامن عشر، تبين أن النتيجة خاطئة، وظل المريخ بالنسبة للدوائر العلمية الكوكب الأكثر ملاءمة للحياة (باستثناء الأرض) في النظام الشمسي. لا شك أن البعثات الكوكبية اللاحقة كانت مخصصة للبحث عن شكل من أشكال الحياة على الأقل على المريخ. وهكذا، قامت مهمة تسمى فايكنغ، تم تنفيذها في السبعينيات، بإجراء تجارب على تربة المريخ على أمل العثور على كائنات حية دقيقة فيها. في ذلك الوقت، كان يُعتقد أن تكوين المركبات أثناء التجارب يمكن أن يكون نتيجة لعوامل بيولوجية، ولكن اكتشف لاحقًا أنه يمكن إنشاء مركبات من العناصر الكيميائية دون عمليات بيولوجية.

ومع ذلك، حتى هذه البيانات لم تحرم العلماء من الأمل. وبعد عدم العثور على أي علامات للحياة على سطح المريخ، اقترحوا أن جميع الظروف اللازمة يمكن أن توجد تحت سطح الكوكب. هذا الإصدار لا يزال ذا صلة اليوم. على أقل تقدير، تتضمن المهمات الكوكبية الحالية مثل ExoMars وMars Science اختبار جميع الخيارات الممكنة لوجود الحياة على المريخ في الماضي أو الحاضر، على السطح وتحته.

جو المريخ

إن تكوين الغلاف الجوي للمريخ يشبه إلى حد كبير تكوين المريخ، وهو أحد الأجواء الأقل ملائمة للعيش في النظام الشمسي بأكمله. المكون الرئيسي في كلتا البيئتين هو ثاني أكسيد الكربون (95% للمريخ، 97% للزهرة)، ولكن هناك فرق كبير - لا يوجد تأثير للاحتباس الحراري على المريخ، وبالتالي فإن درجة الحرارة على الكوكب لا تتجاوز 20 درجة مئوية، في على النقيض من 480 درجة مئوية على سطح كوكب الزهرة. ويعود هذا الاختلاف الكبير إلى اختلاف كثافات الأجواء لهذه الكواكب. مع كثافات مماثلة، يكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة سميكًا للغاية، بينما يتمتع المريخ بغلاف جوي رقيق إلى حد ما. ببساطة، إذا كان الغلاف الجوي للمريخ أكثر سمكًا، فإنه سيشبه كوكب الزهرة.

بالإضافة إلى ذلك، يتمتع المريخ بجو مخلخل للغاية - يبلغ الضغط الجوي حوالي 1٪ فقط من الضغط على الأرض. وهذا يعادل ضغطًا يبلغ 35 كيلومترًا فوق سطح الأرض.

أحد الاتجاهات المبكرة في دراسة الغلاف الجوي للمريخ هو تأثيره على وجود الماء على السطح. على الرغم من أن القمم القطبية تحتوي على الماء في حالة صلبة، كما أن الهواء يحتوي على بخار الماء المتكون نتيجة الصقيع و ضغط منخفضواليوم تشير جميع الدراسات إلى أن الغلاف الجوي “الضعيف” للمريخ لا يساهم في وجود الماء السائل على سطح الكوكب.

ومع ذلك، استنادا إلى أحدث البيانات من مهمات المريخ، فإن العلماء واثقون من وجود الماء السائل على المريخ ويقع على بعد متر واحد تحت سطح الكوكب.

الماء على المريخ: تكهنات / wikipedia.org

ومع ذلك، على الرغم من طبقة الغلاف الجوي الرقيقة، فإن المريخ مقبول تمامًا بالمعايير الأرضية احوال الطقس. وأشد أشكال هذا الطقس تطرفًا هي الرياح، عواصف رمليةوالصقيع والضباب. ونتيجة لهذا النشاط الجوي، فقد لوحظت علامات تآكل كبيرة في بعض مناطق الكوكب الأحمر.

نقطة أخرى مثيرة للاهتمام حول الغلاف الجوي للمريخ هي أنه، كما هو الحال مع العديد من الكائنات الحديثة بحث علميففي الماضي البعيد كانت كثيفة بما يكفي لوجود محيطات من الماء السائل على سطح الكوكب. ومع ذلك، ووفقا لنفس الدراسات، فقد تغير الغلاف الجوي للمريخ بشكل كبير. النسخة الرائدة من هذا التغيير قيد التشغيل هذه اللحظةهي فرضية حول اصطدام الكوكب بجسم كوني آخر ضخم إلى حد ما، مما أدى إلى فقدان المريخ لمعظم غلافه الجوي.

يتميز سطح المريخ بميزتين مهمتين، ومن قبيل المصادفة المثيرة للاهتمام، أنهما مرتبطان بالاختلافات في نصفي الكرة الأرضية. والحقيقة هي أن نصف الكرة الشمالي لديه تضاريس سلسة إلى حد ما وعدد قليل من الحفر، في حين أن نصف الكرة الجنوبي مليء بالتلال والحفر ذات الأحجام المختلفة. بالإضافة إلى الاختلافات الطبوغرافية التي تشير إلى اختلافات في تضاريس نصفي الكرة الأرضية، هناك أيضًا اختلافات جيولوجية - تشير الدراسات إلى أن المناطق في نصف الكرة الشمالي أكثر نشاطًا بكثير من المناطق الجنوبية.

يوجد على سطح المريخ أكبر بركان معروف، أوليمبوس مونس، وأكبر وادي معروف، مارينر. ولم يتم العثور على شيء أكثر فخامة حتى الآن في النظام الشمسي. يبلغ ارتفاع جبل أوليمبوس 25 كيلومترًا (أي أعلى بثلاث مرات من جبل إيفرست، أطول جبل على وجه الأرض)، ويبلغ قطر قاعدته 600 كيلومتر. ويبلغ طول وديان مارينريس 4000 كيلومتر، وعرضها 200 كيلومتر، وعمقها 7 كيلومترات تقريبًا.

كان الاكتشاف الأكثر أهمية حول سطح المريخ حتى الآن هو اكتشاف القنوات. تكمن خصوصية هذه القنوات في أنها، وفقًا لخبراء وكالة ناسا، تم إنشاؤها بواسطة المياه المتدفقة، وبالتالي فهي الدليل الأكثر موثوقية على النظرية القائلة بأن سطح المريخ في الماضي البعيد كان مشابهًا إلى حد كبير لسطح الأرض.

أشهر بيريدوليوم مرتبط بسطح الكوكب الأحمر هو ما يسمى بـ "الوجه على المريخ". كانت التضاريس تشبه في الواقع وجهًا بشريًا إلى حد كبير عندما التقطت الصورة الأولى للمنطقة بواسطة المركبة الفضائية Viking I في عام 1976. واعتبر كثير من الناس في ذلك الوقت هذه الصورة دليلا حقيقيا على وجود حياة ذكية على المريخ. أظهرت الصور اللاحقة أن هذه كانت مجرد خدعة من الإضاءة والخيال البشري.

مثل الكواكب الأرضية الأخرى، يتكون الجزء الداخلي من المريخ من ثلاث طبقات: القشرة والوشاح واللب.
على الرغم من أنه لم يتم إجراء قياسات دقيقة بعد، إلا أن العلماء قدموا تنبؤات معينة حول سمك قشرة المريخ بناءً على بيانات حول عمق وادي مارينيريس. لا يمكن لنظام الوادي العميق والواسع الموجود في نصف الكرة الجنوبي أن يوجد إلا إذا كانت قشرة المريخ أكثر سمكًا بكثير من قشرة الأرض. وتشير التقديرات الأولية إلى أن سمك قشرة المريخ في نصف الكرة الشمالي يبلغ نحو 35 كيلومترا، ونحو 80 كيلومترا في نصف الكرة الجنوبي.

لقد تم تخصيص الكثير من الأبحاث لجوهر المريخ، ولا سيما لتحديد ما إذا كان صلبًا أم سائلًا. أشارت بعض النظريات إلى عدم وجود مجال مغناطيسي قوي بدرجة كافية كدليل على وجود نواة صلبة. ومع ذلك، في العقد الماضي، اكتسبت الفرضية القائلة بأن قلب المريخ سائلًا جزئيًا على الأقل، شعبية متزايدة. وقد دل على ذلك اكتشاف صخور ممغنطة على سطح الكوكب، وهو ما قد يكون علامة على أن المريخ يمتلك أو كان لديه نواة سائلة.

المدار والدوران

مدار المريخ رائع لثلاثة أسباب. أولاً، إن انحرافها هو ثاني أكبر انحراف بين جميع الكواكب، فقط عطارد لديه أقل. مع هذا المدار الإهليلجي، يبلغ الحضيض المريخي 2.07 × 108 كيلومترًا، وهو أبعد بكثير من الحضيض الذي يبلغ 2.49 × 108 كيلومترًا.

ثانيًا، تشير الأدلة العلمية إلى أن مثل هذه الدرجة العالية من الانحراف المركزي لم تكن موجودة دائمًا، وربما كانت أقل من تلك الموجودة على الأرض في مرحلة ما من تاريخ المريخ. ويقول العلماء إن سبب هذا التغيير هو قوى الجاذبية للكواكب المجاورة المؤثرة على المريخ.

ثالثا، من بين جميع الكواكب الأرضية، المريخ هو الكوكب الوحيد الذي يستمر فيه العام لفترة أطول من الأرض. بطبيعة الحالويرجع ذلك إلى بعده المداري عن الشمس. السنة المريخية الواحدة تعادل 686 يومًا أرضيًا تقريبًا. يستمر اليوم المريخي حوالي 24 ساعة و40 دقيقة، وهي المدة التي يستغرقها الكوكب لإكمال يوم واحد بدوره الكاملحول محورها.

هناك تشابه ملحوظ آخر بين الكوكب والأرض وهو الميل المحوري الذي يبلغ حوالي 25 درجة. تشير هذه الميزة إلى أن الفصول على الكوكب الأحمر تتبع بعضها البعض تمامًا بنفس الطريقة التي تتبعها على الأرض. ومع ذلك، فإن تجربة نصفي الكرة الأرضية في المريخ مختلفة تمامًا، مختلفة عن تلك الموجودة على الأرض، ظروف درجة الحرارةلكل موسم. ويرجع ذلك مرة أخرى إلى الانحراف الأكبر بكثير لمدار الكوكب.

SpaceX وتخطط لاستعمار المريخ

لذلك نحن نعلم أن شركة SpaceX تريد إرسال أشخاص إلى المريخ في عام 2024، ولكن مهمتها الأولى إلى المريخ ستكون كبسولة Red Dragon في عام 2018. ما هي الخطوات التي ستتخذها الشركة لتحقيق هذا الهدف؟

• 2018 إطلاق المسبار الفضائي Red Dragon لاستعراض التكنولوجيا. الهدف من المهمة هو الوصول إلى المريخ والقيام ببعض أعمال المسح في موقع الهبوط على نطاق صغير. ربما التسليم معلومات إضافيةلناسا أو وكالات الفضاء في بلدان أخرى.
• 2020 يطلق سفينة فضائية Mars Colonial Transporter MCT1 (بدون طيار). الغرض من المهمة هو إرسال البضائع وإرجاع العينات. عروض واسعة النطاق لتكنولوجيا الموائل ودعم الحياة والطاقة.
• 2022 إطلاق المركبة الفضائية Mars Colonial Transporter MCT2 (بدون طيار). التكرار الثاني لـ MCT. في هذا الوقت، سيكون MCT1 في طريقه للعودة إلى الأرض حاملاً عينات مريخية. تقوم MCT2 بتوريد المعدات لأول رحلة مأهولة. سيكون MCT2 جاهزًا للإطلاق بمجرد وصول الطاقم إلى الكوكب الأحمر خلال عامين. في حالة حدوث مشكلة (كما في فيلم "The Martian")، سيتمكن الفريق من استخدامها لمغادرة الكوكب.
• 2024 التكرار الثالث لمركبة Mars Colonial Transporter MCT3 وأول رحلة مأهولة. عند هذه النقطة، ستكون جميع التقنيات قد أثبتت فعاليتها، وسيكون MCT1 قد سافر إلى المريخ ثم عاد، وسيكون MCT2 جاهزًا واختباره على المريخ.

المريخ هو الكوكب الرابع من الشمس وآخر الكواكب الأرضية. المسافة من الشمس حوالي 227940000 كيلومتر.

تم تسمية الكوكب على اسم المريخ، إله الحرب الروماني. وكان يعرف عند اليونانيين القدماء باسم آريس. ويعتقد أن المريخ حصل على هذا الارتباط بسبب اللون الأحمر الدموي للكوكب. وبفضل لونه، كان الكوكب معروفًا أيضًا لدى الثقافات القديمة الأخرى. أطلق علماء الفلك الصينيون الأوائل على المريخ اسم "نجمة النار"، وأشار إليه الكهنة المصريون القدماء باسم "إي ديشر"، أي "الأحمر".

كتل اليابسة على المريخ والأرض متشابهة جدًا. على الرغم من أن المريخ يشغل 15% فقط من حجم الأرض و10% من كتلة الأرض، إلا أنه يمتلك كتلة أرضية مماثلة لكوكبنا نتيجة لحقيقة أن الماء يغطي حوالي 70% من سطح الأرض. وفي الوقت نفسه تبلغ الجاذبية السطحية للمريخ حوالي 37% من الجاذبية على الأرض. وهذا يعني أنه يمكنك نظريًا القفز على سطح المريخ أعلى بثلاث مرات من القفز على الأرض.

فقط 16 من أصل 39 مهمة إلى المريخ كانت ناجحة. منذ مهمة Mars 1960A التي أطلقها الاتحاد السوفييتي في عام 1960، تم إرسال ما مجموعه 39 مركبة هبوط ومركبة جوالة إلى المريخ، لكن 16 فقط من هذه المهام كانت ناجحة. وفي عام 2016، تم إطلاق مسبار كجزء من مهمة ExoMars الروسية الأوروبية، والتي ستكون أهدافها الرئيسية هي البحث عن علامات الحياة على المريخ، ودراسة سطح الكوكب وتضاريسه، ورسم خريطة للمخاطر البيئية المحتملة على البشر في المستقبل. البعثات إلى المريخ.

تم العثور على حطام من المريخ على الأرض. ويعتقد أنه تم العثور على آثار لبعض الغلاف الجوي المريخي في النيازك التي ارتدت من الكوكب. بعد مغادرة المريخ، طارت هذه النيازك لفترة طويلة، لملايين السنين، حول النظام الشمسي بين أجسام أخرى وحطام فضائي، لكنها استولت على جاذبية كوكبنا، وسقطت في غلافه الجوي وتحطمت على السطح. أتاحت دراسة هذه المواد للعلماء معرفة الكثير عن المريخ حتى قبل بدء الرحلات الفضائية.

في الماضي القريب، كان الناس متأكدين من أن المريخ هو موطن الحياة الذكية. وقد تأثر هذا إلى حد كبير باكتشاف الخطوط المستقيمة والأخاديد على سطح الكوكب الأحمر من قبل عالم الفلك الإيطالي جيوفاني شياباريللي. كان يعتقد أن مثل هذه الخطوط المستقيمة لا يمكن أن تخلقها الطبيعة وأنها نتيجة نشاط ذكي. ومع ذلك، فقد ثبت لاحقًا أن هذا لم يكن أكثر من مجرد وهم بصري.

أعلى جبل كوكبي معروف في النظام الشمسي يقع على كوكب المريخ. يطلق عليه اسم أوليمبوس مونس (جبل أوليمبوس) ويبلغ ارتفاعه 21 كيلومترًا. ويعتقد أن هذا بركان تشكل منذ مليارات السنين. لقد وجد العلماء الكثير من الأدلة على هذا العمر الحمم البركانيةالجسم صغير جدًا، مما قد يكون دليلاً على أن أوليمبوس ربما لا يزال نشطًا. ومع ذلك، هناك جبل في النظام الشمسي، الذي يكون أوليمبوس أدنى من الارتفاع - وهذا هو الذروة المركزية لرياسيلفيا، الواقعة على الكويكب فيستا، الذي يبلغ ارتفاعه 22 كيلومترا.

تحدث العواصف الترابية على المريخ، وهي الأكثر اتساعًا في النظام الشمسي. ويرجع ذلك إلى الشكل الإهليلجي لمدار الكوكب حول الشمس. المسار المداري أكثر استطالة من العديد من الكواكب الأخرى وينتج عن هذا الشكل المداري البيضاوي عواصف ترابية شديدة تغطي الكوكب بأكمله ويمكن أن تستمر لعدة أشهر.

يبدو أن حجم الشمس يبلغ حوالي نصف حجم الأرض المرئي عند مشاهدتها من المريخ. عندما يكون المريخ هو الأقرب إلى الشمس في مداره، ويكون نصف الكرة الجنوبي مواجهًا للشمس، فإن الكوكب يواجه صيفًا قصيرًا جدًا ولكنه حار بشكل لا يصدق. وفي الوقت نفسه، تحدث فترة قصيرة في نصف الكرة الشمالي، ولكن شتاء بارد. عندما يكون الكوكب أبعد عن الشمس، ويشير نصف الكرة الشمالي إليها، يواجه المريخ صيفًا طويلًا ومعتدلًا. في نصف الكرة الجنوبي، يبدأ فصل الشتاء الطويل.

وباستثناء الأرض، يعتبر العلماء المريخ الكوكب الأنسب للحياة. تخطط وكالات الفضاء الرائدة للقيام بسلسلة من البعثات الفضائية خلال العقد المقبل لمعرفة ما إذا كان هناك إمكانية للحياة على المريخ وما إذا كان من الممكن بناء مستعمرة عليه.

لقد كان المريخيون والأجانب من المريخ هم المرشحون الرئيسيون للكائنات الفضائية لفترة طويلة، مما يجعل المريخ أحد أكثر الكواكب شعبية في النظام الشمسي.

المريخ هو الكوكب الوحيد في النظام، بخلاف الأرض، الذي لديه الجليد القطبي. تم اكتشاف مياه صلبة تحت القمم القطبية للمريخ.

تمامًا كما هو الحال على الأرض، هناك فصول على المريخ، لكنها تستمر مرتين. وذلك لأن المريخ يميل على محوره بنحو 25.19 درجة، وهو قريب من الميل المحوري للأرض (22.5 درجة).

المريخ ليس لديه مجال مغناطيسي. يعتقد بعض العلماء أنه كان موجودًا على الكوكب منذ حوالي 4 مليارات سنة.

تم وصف قمري المريخ، فوبوس ودييموس، في كتاب رحلات جاليفر للكاتب جوناثان سويفت. وكان ذلك قبل 151 عامًا من اكتشافها.

عندما نتحدث عن تغير المناخ، فإننا نهز رؤوسنا بحزن: أوه، كم تغير كوكبنا خلال الماضي مؤخرا، مدى تلوث غلافها الجوي... ومع ذلك، إذا أردنا أن نرى مثالًا حقيقيًا لمدى خطورة تغير المناخ، فسيتعين علينا أن نبحث عنه ليس على الأرض، بل خارج حدودها. المريخ مناسب جدًا لهذا الدور.

ما كان هنا منذ ملايين السنين لا يمكن مقارنته بالصورة الحالية. في هذه الأيام، يتمتع المريخ بسطح شديد البرودة، وضغط منخفض، وغلاف جوي رقيق للغاية. أمامنا لا يوجد سوى ظل شاحب للعالم السابق، الذي لم تكن درجة حرارة سطحه أقل بكثير من درجة الحرارة الحالية على الأرض، واندفعت عبر السهول والوديان الأنهار العميقة. ربما كانت هناك حياة عضوية هنا، من يدري؟ كل هذا أصبح شيئا من الماضي.

مما يتكون الغلاف الجوي للمريخ؟

حتى أنه يرفض في الوقت الحاضر إمكانية وجود كائنات حية تعيش هنا. يتشكل الطقس المريخي بفعل العديد من العوامل، بما في ذلك النمو الدوري وذوبان القمم الجليدية وبخار الماء في الغلاف الجوي والعواصف الترابية الموسمية. في بعض الأحيان، تغطي العواصف الترابية العملاقة الكوكب بأكمله مرة واحدة ويمكن أن تستمر لعدة أشهر، مما يحول السماء إلى اللون الأحمر الداكن.

الغلاف الجوي للمريخ أرق بحوالي 100 مرة من الغلاف الجوي للأرض ويحتوي على 95 بالمائة من ثاني أكسيد الكربون. التركيب الدقيق للغلاف الجوي للمريخ هو:

• ثاني أكسيد الكربون: 95.32%
• النيتروجين: 2.7%
• الأرجون: 1.6%
• الأكسجين: 0.13%
• أول أكسيد الكربون: 0.08%

بالإضافة إلى ذلك، يوجد بكميات صغيرة: الماء، وأكاسيد النيتروجين، والنيون، والهيدروجين الثقيل، والكريبتون، والزينون.

كيف نشأ الغلاف الجوي للمريخ؟ تمامًا كما هو الحال على الأرض - نتيجة تفريغ الغازات - إطلاق الغازات من أحشاء الكوكب. ومع ذلك، فإن الجاذبية على المريخ أقل بكثير من الجاذبية على الأرض معظمتنطلق الغازات إلى الفضاء، ولا يتمكن سوى جزء صغير منها من البقاء حول الكوكب.

ماذا حدث لجو المريخ في الماضي؟

في فجر النظام الشمسي، أي قبل 4.5-3.5 مليار سنة، كان لدى المريخ ما يكفي جو كثيفمما يمكن أن يتواجد الماء على سطحه في صورة سائلة. تُظهر الصور المدارية ملامح وديان الأنهار الشاسعة، والخطوط العريضة للمحيط القديم على سطح الكوكب الأحمر، وقد عثرت المركبات الجوالة على المريخ أكثر من مرة على عينات من المركبات الكيميائية التي تثبت لنا أن العيون لا تكذب - كل هذه تم تشكيل تفاصيل الإغاثة المألوفة للعين البشرية على المريخ في ظل نفس الظروف، تمامًا كما هو الحال على الأرض.

كان هناك ماء على المريخ بلا شك، لا توجد أسئلة هنا. السؤال الوحيد هو لماذا اختفت في النهاية؟

تبدو النظرية الرئيسية في هذا الشأن كما يلي: ذات مرة كان لدى المريخ اشعاع شمسيومع ذلك، مع مرور الوقت، بدأ يضعف واختفى عمليا منذ حوالي 3.5 مليار سنة (لا تزال المراكز المحلية الفردية للمجال المغناطيسي، بقوة مماثلة تمامًا للأرض، موجودة على المريخ). وبما أن حجم المريخ يبلغ نصف حجم الأرض تقريبًا، فإن جاذبيته أضعف بكثير من جاذبية كوكبنا. أدى الجمع بين هذين العاملين (فقدان المجال المغناطيسي وضعف الجاذبية) إلى ذلك. أن الرياح الشمسية بدأت في "طرد" جزيئات الضوء من الغلاف الجوي للكوكب، مما أدى إلى إضعافها تدريجياً. لذلك، في غضون ملايين السنين، وجد المريخ نفسه في دور تفاحة، حيث تم قطع الجلد بعناية بسكين.

ولم يعد المجال المغناطيسي الضعيف قادراً على "إخماد" الإشعاع الكوني بفعالية، وتحولت الشمس، من مصدر الحياة، إلى قاتل للمريخ. ولم يعد الغلاف الجوي الرقيق قادرًا على الاحتفاظ بالحرارة، لذلك انخفضت درجة الحرارة على سطح الكوكب إلى -60 درجة مئوية في المتوسط، ولم تصل إلى +20 درجة إلا في يوم صيفي عند خط الاستواء.

على الرغم من أن الغلاف الجوي للمريخ أصبح الآن أرق بحوالي 100 مرة من الغلاف الجوي للأرض، إلا أنه لا يزال سميكًا بدرجة كافية لحدوث عمليات تكوين الطقس بشكل نشط على الكوكب الأحمر، وتحدث هطول الأمطار، ونشوء السحب والرياح.

"شيطان الغبار" - إعصار صغير على سطح المريخ، تم تصويره من مدار الكوكب

الإشعاع والعواصف الترابية وغيرها من سمات المريخ

إشعاعيشكل القرب من سطح الكوكب خطرًا، ومع ذلك، وفقًا لبيانات وكالة ناسا التي تم الحصول عليها من مجموعة التحليلات التي أجرتها المركبة الفضائية كيوريوسيتي، فإنه يترتب على ذلك أنه حتى خلال فترة الإقامة التي تبلغ 500 يوم على المريخ (+360 يومًا في الطريق)، سيتلقى رواد الفضاء (مع الأخذ في الاعتبار معدات الحماية) جرعة من الإشعاع تساوي 1 سيفرت (~ 100 رونتجنز). هذه الجرعة خطيرة، لكنها بالتأكيد لن تقتل شخصًا بالغًا "على الفور". يُعتقد أن التعرض للإشعاع بمقدار 1 سيفرت يزيد من خطر إصابة رائد الفضاء بالسرطان بنسبة 5٪. وبحسب العلماء، يمكن للمرء أن يواجه مصاعب كبيرة في سبيل العلم، وخاصة الخطوة الأولى نحو المريخ، حتى لو كانت تبشر بمشاكل صحية في المستقبل... وهذه بالتأكيد خطوة نحو الخلود!

على سطح المريخ، موسميًا، تثور المئات من شياطين الغبار (الأعاصير)، مما يرفع إلى الغلاف الجوي الغبار الناتج عن أكاسيد الحديد (الصدأ، بعبارات بسيطة) الذي يغطي الأراضي القاحلة المريخية بكثرة. الغبار المريخي ناعم للغاية، مما يؤدي، إلى جانب الجاذبية المنخفضة، إلى وجود كمية كبيرة منه دائمًا في الغلاف الجوي، وتصل إلى تركيزات عالية بشكل خاص في الخريف والشتاء في الشمال، وفي الربيع والصيف في الجنوب. نصفي الكوكب.

العواصف الترابية على المريخ- الأكبر في النظام الشمسي، قادر على تغطية كامل سطح الكوكب ويستمر أحيانًا لأشهر. المواسم الرئيسية للعواصف الترابية على المريخ هي الربيع والصيف.

آلية هذه قوية الظواهر الجويةلم يتم دراستها بشكل كامل، ولكن على الأرجح يتم تفسيرها من خلال النظرية التالية: متى رقم ضخمترتفع جزيئات الغبار إلى الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته بشكل حاد ارتفاع أكبر. تندفع كتل الغازات الدافئة نحو المناطق الباردة من الكوكب، مما يؤدي إلى توليد الرياح. الغبار المريخي، كما أشرنا سابقًا، خفيف جدًا، لذا فإن الرياح القوية ترفع المزيد من الغبار إلى الأعلى، مما يؤدي بدوره إلى تسخين الغلاف الجوي أكثر وتوليد المزيد رياح قويةوالتي بدورها تثير المزيد من الغبار...وهكذا!

لا يوجد مطر على المريخ ومن أين يأتي في البرد الذي تصل درجة حرارته إلى -60 درجة؟ لكن في بعض الأحيان تتساقط الثلوج. صحيح أن هذا الثلج لا يتكون من الماء، بل من بلورات ثاني أكسيد الكربون، وخصائصه تذكرنا بالضباب أكثر من الثلج ("رقاقات الثلج" صغيرة جدًا)، لكن كن مطمئنًا - هذا ثلج حقيقي! فقط مع التفاصيل المحلية.

بشكل عام، يتساقط "الثلج" على كامل أراضي المريخ تقريبًا، وهذه العملية دورية - في الليل يتجمد ثاني أكسيد الكربون ويتحول إلى بلورات، ويسقط على السطح، وفي النهار يذوب ويعود إلى الغلاف الجوي مرة أخرى. ومع ذلك، في الشمال و القطبين الجنوبيينعلى كوكب الأرض، في فصل الشتاء، يسود الصقيع إلى -125 درجة، لذلك بمجرد سقوطه على شكل بلورات، لم يعد الغاز يتبخر، ويكمن في طبقة حتى الربيع. بالنظر إلى حجم القبعات الثلجية على المريخ، هل من الضروري القول أنه في الشتاء ينخفض ​​تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة عشرات بالمائة؟ يصبح الغلاف الجوي أكثر تخلخلًا، ونتيجة لذلك يحتفظ بدرجة حرارة أقل. المريخ ينغمس في الشتاء.

التعرف على أي كوكب يبدأ بغلافه الجوي. يغلف الجسم الكوني ويحميه منه تأثيرات خارجية. إذا كان الجو نادرا جدا، فإن هذه الحماية ضعيفة للغاية، ولكن إذا كانت كثيفة، فإن الكوكب فيه كما هو الحال في شرنقة - يمكن أن تكون الأرض بمثابة مثال. إلا أن مثل هذا المثال معزول في النظام الشمسي ولا ينطبق على الكواكب الأرضية الأخرى.

ولذلك، فإن الغلاف الجوي للمريخ (الكوكب الأحمر) مخلخل للغاية. ولا يتجاوز سمكها التقريبي 110 كيلومترات، وتبلغ كثافتها مقارنة بالغلاف الجوي للأرض 1% فقط. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الكوكب الأحمر بمجال مغناطيسي ضعيف للغاية وغير مستقر. ونتيجة لذلك، تغزو الرياح الشمسية المريخ وتشتت الغازات الجوية. ونتيجة لذلك يفقد الكوكب من 200 إلى 300 طن من الغازات يوميًا. كل هذا يتوقف على النشاط الشمسي والمسافة إلى النجم.

من هنا ليس من الصعب أن نفهم سبب الانخفاض الشديد في الضغط الجوي. عند مستوى سطح البحر أقل بـ 160 مرة من الأرض. على القمم البركانية يبلغ 1 ملم زئبق. فن. و في المنخفضات العميقةتصل قيمته إلى 6 ملم زئبق. فن. متوسط ​​القيمة على السطح هو 4.6 ملم زئبق. فن. يتم تسجيل نفس الضغط في الغلاف الجوي للأرضعلى ارتفاع 30 كم عن سطح الأرض. ومع مثل هذه القيم، لا يمكن أن يكون الماء موجودا في حالة سائلة على الكوكب الأحمر.

يحتوي الغلاف الجوي للمريخ على 95% من ثاني أكسيد الكربون.. وهذا يعني أنه يمكننا القول أنه يحتل مركزًا مهيمنًا. في المركز الثاني يأتي النيتروجين. وهو يمثل ما يقرب من 2.7 ٪. يحتل الأرجون المركز الثالث بنسبة 1.6٪. والأكسجين في المركز الرابع بنسبة 0.16%. موجود أيضا في كميات كبيرةأول أكسيد الكربون، بخار الماء، النيون، الكريبتون، زينون، الأوزون.

تكوين الغلاف الجوي يجعل من المستحيل على الناس التنفس على المريخ. لا يمكنك التحرك حول الكوكب إلا ببدلة فضائية. وفي الوقت نفسه، تجدر الإشارة إلى أن جميع الغازات خاملة كيميائيا وليس أي منها ساما. إذا كان الضغط السطحي لا يقل عن 260 ملم زئبق. الفن، إذن سيكون من الممكن التحرك على طوله بدون بدلة فضائية بملابس عادية، مع وجود جهاز تنفس فقط.

يعتقد بعض الخبراء أنه قبل عدة مليارات من السنين كان الغلاف الجوي للمريخ أكثر كثافة وغنيًا بالأكسجين. على السطح كانت هناك أنهار وبحيرات من الماء. ويدل على ذلك العديد من التكوينات الطبيعية التي تشبه مجاري الأنهار الجافة. ويقدر عمرهم بحوالي 4 مليارات سنة.

ونظرًا لخلخلة الغلاف الجوي العالية، تتميز درجة الحرارة على الكوكب الأحمر بعدم الاستقرار العالي. هناك تقلبات يومية حادة، وكذلك عالية الفرق في درجة الحرارةاعتمادا على خط العرض. ويبلغ متوسط ​​درجة الحرارة -53 درجة مئوية. الصيف عند خط الاستواء معدل الحرارةهي 0 درجة مئوية. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يتقلب خلال النهار من +30 إلى -60 ليلاً. لكن يتم ملاحظة سجلات درجات الحرارة في القطبين. هناك يمكن أن تنخفض درجة الحرارة إلى -150 درجة مئوية.

وعلى الرغم من كثافته المنخفضة، إلا أنه غالباً ما تُلاحظ الرياح والأعاصير والعواصف في الغلاف الجوي للمريخ. تصل سرعة الرياح إلى 400 كم/ساعة. يثير الغبار المريخي الوردي، ويغطي سطح الكوكب من أعين الناس المتطفلين.

ولا بد من القول أنه على الرغم من أن الغلاف الجوي المريخي ضعيف، إلا أنه يتمتع بالقوة الكافية لمقاومة النيازك. الضيوف غير المدعوين من الفضاء، يسقطون على السطح، ويحترقون جزئيًا، وبالتالي لا يوجد الكثير من الحفر على سطح المريخ. وتحترق النيازك الصغيرة بشكل كامل في الغلاف الجوي ولا تسبب أي ضرر لجار الأرض.

فلاديسلاف ايفانوف

وzwes ومن الواضح أن جو الكوكب الأحمر يشبه جو كوكب الزهرة. مشتملانها في في حد ذاته ثاني أكسيد الكربون بشكل رئيسي، ولكن الغلاف الجوي أرق من كوكب الزهرةو انا. وفي عام 2003، تم اكتشاف وجود غاز الميثان في الغلاف الجوي للمريخ. أثار الاكتشاف المقدم إعجاب العلماء وأجبرهم على إجراء عمليات بحث جديدة. وجود الميثان يؤكد بشكل غير مباشر وجود الحياة على المريخ. لكن لا يمكننا أن نستبعد حقيقة أنه يمكن أن ينشأ أيضًا بسبب النشاط البركاني للكوكب.

ومن المعروف أن الغلاف الجوي للكوكب الأحمر يحتوي على: النيتروجين - حوالي 2%، ثاني أكسيد الكربون - أكثر من 90%، الأرجون - أكثر من 2%. كما أنه يحتوي على بخار الماء والأكسجين وعناصر أخرى. لماذا إذن لا توجد حياة في الجسم؟ الشيء هو أن محتوى ثاني أكسيد الكربون الموجود فيه أعلى بـ 23 مرة من محتوى الأرض.

وهذا يعني أن وجود أشكال الحياة المألوفة لدينا - البشر والحيوانات - أمر مستحيل على هذا الكوكب. لكن هذا لا يعني أن الكائنات الفضائية لا يمكنها العيش على الكوكب الأحمر.

معلومات حول تكوين الغلاف الجوي للمريخ.

يمكن أن يتغير محتوى الغلاف الجوي للمريخ ووزن الكوكب. في وقت الشتاءويبدو الغلاف الجوي مخلخلًا، حيث يتراكم ثاني أكسيد الكربون على قمم الجبال. وفي الصيف يتبخر ويصبح الجو كثيفا.

ولكن هذا ليس سيئا للغاية. الغلاف الجوي للجسم الكوني غير قادر على تخفيف التغيرات في درجات الحرارة على مدار اليوم. لذلك اتضح أنه خلال النهار يمكن أن تصل درجة حرارة الهواء إلى +30، وفي الليل - إلى -80. في القطبين، يكون الفرق أكثر حدة - حيث يمكن أن تصل درجات الحرارة ليلا إلى -150 درجة.

الضغط الجوي على الكوكب الأحمر أعلى بكثير منه على الأرض - 600 باسكال، وللمقارنة، يبلغ الضغط على كوكبنا 101 باسكال. في أعلى نقطة على كوكب المريخ - البركان - يبلغ الضغط الجوي 30 باسكال. أدنى نقطة لديها ضغط يزيد عن 1000 باسكال.

وعلى الرغم من تخلخل الغلاف الجوي، إلا أنه يكون دائمًا مغبرًا على مسافة 1.5 كيلومتر من سطح الأرض على المريخ. ولهذا السبب تكون السماء غالبًا برتقالية أو اللون البني. الأمر كله يتعلق بالضغط المنخفض، وبسببه يسقط الغبار ببطء شديد.

التغيرات في خصائص الغلاف الجوي.

ويعتقد أن جو المريخ قد تغير مع مرور الوقت. يعتقد العلماء أنه كان هناك الكثير من المياه في الموقع. ولكن بعد ذلك تغير المناخ، والآن لا يمكن أن يكون إلا على شكل بخار أو جليد. وبما أن متوسط ​​درجة الحرارة على جسم كوني هو -63 درجة، فليس من المستغرب أن يوجد الماء عليه في صورة صلبة. ومن المعروف أن الكوكب لا يمكنه الاحتفاظ بالرطوبة إلا عند نقاطه السفلية بسبب الضغط المنخفض.

في السابق، كان الكوكب يتمتع بظروف أكثر اعتدالًا. منذ حوالي 4 مليارات سنة كانت مليئة بالأكسجين. ولكن بعد ذلك أصبح الجو أكثر فقرا. لماذا حدث هذا؟ هناك عدة أسباب:

• انخفاض الجاذبية على الكوكب، مما لا يسمح له بالاحتفاظ بالغلاف الجوي؛
• التعرض لأشعة الشمس.
• الاصطدام بنيزك وكارثة لاحقة.

هل سنتمكن يوما ما من العيش على المريخ؟

حتى الآن، يبدو استعمار المريخ وكأنه شيء من الخيال العلمي. ولكن إذا قمت بترويض الغلاف الجوي للكوكب، فكل شيء ممكن... والشيء الرئيسي هو حل المشاكل تدريجيا، واحدة تلو الأخرى. أولاً، قم بحل مشكلة الجاذبية، ثم الأكسجين، ثم درجة الحرارة، وستصبح الحياة على المريخ بالنسبة للناس حقيقة واقعة.

لقد تم استخدام تفاعل Sabatier بنشاط منذ فترة طويلة، على سبيل المثال، في المحطات الموجودة في الفضاء، حيث توجد حاجة لمعالجة ثاني أكسيد الكربون لرواد الفضاء. وإذا طبقنا مخططاً مماثلاً على الكوكب الأحمر، فإن الغلاف الجوي الطبيعي للكوكب لن يوقفنا. سنكون نحن أنفسنا قادرين على إنتاج ما يكفي من الأكسجين للحياة، وبعد ذلك، ربما تنخفض درجة الحرارة على سطح الكوكب الأحمر. كل ما تبقى هو حل المشكلة بجدية ويمكنك الاستقرار في مكان جديد للعيش فيه.