3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какая температура на Марсе

Какая температура на Марсе?

Почему на Марсе холодно?

Марс — это суровый, холодный мир, условия на котором очень отличаются от привычных нам. Несмотря на то, что Солнце (при взгляде с поверхности Марса) кажется здесь лишь немногим меньше, чем при наблюдении с Земли, на самом деле Марс находится от него на расстоянии 228 миллионов километров, то есть значительно дальше, чем наша планета (149,5 млн. км.). Соответственно, и солнечной энергии этой планете достается на четверть меньше, чем Земле.

Однако расстояние от Солнца — только одна из причин того, почему планета Марс — холодная планета. Вторая причина — это слишком тонкая атмосфера Марса, состоящая на 95% из углекислого газа, и неспособная удержать достаточного количества тепла.

Почему атмосфера так важна? Потому что для нашей (и любой другой) планеты, она служит своего рода «термобельем», или «одеялом», препятствующим слишком быстрому остыванию поверхности. А теперь представьте, что если на Земле, с её весьма плотной атмосферой, в зимние периоды температура падает в отдельных регионах до -50-70 градусов по Цельсию, насколько холодно должно быть на Марсе, чье одеяло-атмосфера тоньше земной в 100 раз!

Снег на Марсе — пейзаж, как его увидел один из марсоходов на поверхности красной планеты. Честно говоря, у нас в Якутии я наблюдал точь в точь такие же пейзажи

Температура на Марсе днем и ночью

Итак, Марс это безжизненная и холодная планета, из-за тонкой атмосферы напрочь лишенная шанса когда-нибудь «согреться». Однако какая температура обычно наблюдается в марсианских условиях?

Средняя температура на Марсе составляет что-то около минус 60 градусов по Цельсию. Чтобы вы понимали насколько это холодно, то вот и пища к размышлению: на Земле средняя температура составляет +14,8 градусов, так что да, на Марсе весьма и весьма «прохладно». Зимой, в районе полюсов, температура на Марсе может опускаться до -125 градусов по Цельсию независимо от времени суток. Летним днем, вблизи экватора, на планете относительно тепло: до +20 градусов, однако ночью столбик термометра снова упадет до -73. Ничего не скажешь — условия просто экстремальные!

С падением температуры, частички двуокиси углерода в атмосфере Марса замерзают и выпадают в виде инея, покрывая поверхность и скалы планеты подобно снегу. Марсианский «снег» мало напоминает земной, ведь его снежинки по размерам не превышают размеров клеток-эритроцитов в человеческой крови. Скорее такой «снег» напоминает разряженный туман, оседающий на поверхность планеты по мере замерзания. Впрочем, как только настанет марсианское утро, и атмосфера планеты начнет прогреваться, углекислый газ вновь превратится в летучее соединение, и снова покроет всё вокруг белым туманом, пока не испарится полностью.

Ледяные шапки Марса в хороший телескоп видны даже с земли

Сезоны (времена года) на Марсе

Как и у нашей планеты, ось Марса несколько наклонена относительно плоскости, что в свою очередь означает, что также как на Земле, на Марсе есть и 4 сезона, или времени года. Однако из-за того, что орбита Марса вокруг Солнца напоминает не ровный круг, а несколько смещена в сторону относительно центра (солнца), длина марсианских времен года тоже неравномерна.

Так, в северном полушарии планеты, самым длинным сезоном является весна, которая длится на Марсе целых семь земных месяцев. Лето и осень примерно шесть месяцев, а вот марсианская зима — самое короткое время года, и длится только четыре месяца.

Во время марсианского лета, полярная ледяная шапка планеты, состоящая в основном диоксида углерода, значительно уменьшается в размерах и может совсем исчезнуть. Впрочем, даже короткой, но необычно холодной марсианской зимы достаточно, чтобы нарастить её снова. Если где-то на Марсе и есть вода, то скорее всего искать её нужно на полюсе, где она заключена в ловушке под слоем замерзшего углекислого газа.

А вот так марсианские ледяные шапки выглядят вблизи (компьютерное моделирование)

Температурные условия на Марсе

Марс – это один из представителей земной группы, средняя температура поверхности которой ниже нуля. Он ближайший из наших соседей, а потому его исследование особо интересует человечество. В перспективе это вариант первой межпланетной колонизации. А знания температурных режимов это понимание изначальных условий колонизации. Сведения о температурном режиме Марса позволят строить теории о температурах других планет.

Какая температура на Марсе

Первые наблюдения за красной планетой начались еще в 18 веке. Тогда это были просто наблюдения, которые не могли ничего сказать о температуре Марсе. Но уже в 20 годах прошлого века ученые помещали термометр в фокус телескопа-рефлектора, тем самым определяя температуру поверхности. На тот момент показатели у разных ученых разнились: от -28 градусов до -60. Ученые обладали разным оборудованием с разной погрешностью измерений, но столь большой разброс только подогрева научный интерес.

Читать еще:  Как летает самолёт

В 50 годы накопилось достаточно информации, стали известны факты о положительных температурах на экваторе. В 1956 году группой американских ученых были проведены исследования, которые подтверждали низкие температуры на полюсах.

Минимальная температура, зафиксированная на полюсе Марса -153 0 С.

Наибольшую ценность представляли наблюдения во время Великого противостояния, то есть момента максимального сближения Марса и Земли. Позднее с развитием научного прогресса спустя несколько неудачных попыток запуска марсоходов удалось получить первые снимки полюсов красной планеты. Это позволило подтвердить температуру на полюсах в -125 градусов Цельсия. Наука не стоит на месте и год от года совершаются новые открытия.

Средняя температура на поверхности красной планеты -63 0 С.

При этом на экваторе термометр показывает привычные 18 0 С. Вполне достаточно для выращивания растений и основания колоний, но есть весьма емкая проблема. Давление в нем достигает величины 0,6 кПа, что очень мало. Для сравнения: одна атмосфера равняется примерно 100 кПа, а это в 110 раз больше озвученного значения. Из-за этого воздушное пространство разряжено, в таком случае на небольших разницах высот в 1,5-2 метра возникает разница в несколько десятков делений термометра. В жару верх грунта может прогреваться до 27 0 С, но на небольшой возвышенности быстро падает до нуля.

В 2004 году на планету приземлился один из марсоходов исследовательской миссий НАСА. Аппарат назывался «Спирит». Устройство действовало на планете до января 2009 и в числе прочих данных, были получены новые сведения о температуре на поверхности.

Максимальная температура, зафиксирована на экваторе Марса +35 0 С.

Это на 5 градусов больше предыдущего значения, что свидетельствует о возможном потеплении.

Температура на Марсе днем и ночью

Марсианские сутки всего на 40 минут дольше земных. При этом температура днем и ночью может колебаться от +8 днем до -120 ночью.

Год на красной планете длится в два раза дольше земного, но при этом также делится на 4 сезона. Каждое время года здесь отличается своим температурным режимом.

  • Летом почва прогревается до 20 0 С, но ночью сразу же опускается до -60. На экваторе этот показатель характеризуется +27 0 С до полудня, опускается до -50 к вечеру.
  • Осенью дневная температура колеблется в районе 2-3 градусов, опускаясь ночью до 68-73 ниже нуля. Это средние показатели, тогда как минимальная температура осенью достигает -83. На экваторе в это время года зарегистрирован максимум в +8 градусов.
  • Зимой показатели меняются. Днем температура колеблется от -1 до 6 градусов, хотя на экваторе иногда можно зарегистрировать температуру в +8. К вечеру земля начинает промерзать, и ночные температуры колеблются от -76 до -88 градусов. Минимальная температура ночью в районе полюсов находится на отметке -123.
  • Весна не радует земными оттепелями. Это один из самых холодных сезонов на красной планете. Средняя температура днем -16, тогда как ночью опускается до -87. С другой стороны, это время отличается не столь резкими перепадами температур, поэтому весну можно назвать самым предсказуемым временем года.

Климат Марса суров. Днем и ночью нередки пылевые ураганы, которые вносят дополнительный разлад. На специальных радарах это явление выглядит как хаотично перемещающееся тепловое облако. Энергия от поверхности быстро рассеивается, потом поднимается новая и так до бесконечности. Пыльные бури длятся в течение двух месяцев, что мешает становлению стабильного фона. Порядка 10-13 процентов тепла, которое производит ядро планеты, разносится ураганами по всей поверхности.

Бури образуются в результате большого разрыва температуру грунта и на возвышенностях. Частицы песка задерживают на себе солнечные лучи, ограждая поверхность от дополнительного тепла. В итоге еще как минимум 20 процентов энергии просто не долетает до грунта.

Ученые выделяют оазисы, где скачки температур не столь велики, как в остальных местах. В озере Феникса и землях Ноя диапазон колебаний находится в пределах от +22 до -53, что действительно мягче, чем на равнинах планеты. Эти оазисы расположены недалеко от полюсов и представляют собой впадины глубиной по нескольку километров. Благодаря этому, с одной стороны воздух в них более густой, а с другой накапливаются снежные массы, которые выступают в роли теплоизолятора и способствуют сохранению тепла.

Особенно выделяется равнина Эллада. Этот оазис представляет собой самую глубокую впадину, образовавшуюся в прошлом от огромного астероида. Давление на дне в девять раз выше, чем в других частях планеты, соответственно и температурные перепады ниже.

Отметка термометра во впадине не поднимается выше нуля, но и редко опускается ниже – 50 0 С. В сравнении с остальными участками отличие меньше почти в два раза. Благодаря пониженному содержанию, зимой во впадине образуется иней – замерзшие частицы CO2, напоминающие густой туман. Именно из-за него астрономы и обнаружили в 18 веке Элладу.

Читать еще:  Как выглядит домашняя сороконожка

Почему на Марсе холодно

Теплу не за что зацепиться, и оно расходится. В результате образуется замкнутый цикл, когда резкие скачки с плюса на минус в разных зонах вызывают глобальные пылевые бури, которые еще больше рассеивают тепло по всем закоулкам. Из-за разряженной атмосферы такие ураганы способны переносить большие массы пыли и песка на дальние расстояния.

Воздушная среда не способна задержать и отразить энергию обратно к псевдосфере, вследствие чего, она вместо расхода на нагрев уходит в космос.

Причины, вызывающие понижение температуры на Марсе.

  • Удаленность от солнца. Марс находится на расстоянии 228 миллионов километров от солнца, тогда как Земля только в 150. Разница почти в полтора раза. Планета получает 43 процента от объема, тепла, которое достается Земле.
  • Отсутствие сильного магнитного поля – как результат отсутствие атмосферы. В результате воздействия солнечных лучей на разряженную атмосферу планеты происходит процесс сдувания атмосферы солнечным ветром. Для сравнения: атмосфера Венеры настолько плотная, что только четверть солнечных лучей достигают поверхности, но даже с таким результатом средняя температура планеты 500 градусов Цельсия. Все потому что поглощенная энергия не накапливается, а покидает планету в виде инфракрасного теплового излучения, которое с трудом проходить через атмосферу. На поверхность Марса попадает вся солнечная энергия, предназначенная этой планете. Но из-за разряженного воздуха любого количества энергии будет недостаточно для существенного повышения температуры.
  • Пылевые бури. Поглощенная энергия очень быстро разносится пылевыми завихрениями и расходуется на оттаивание CO2.

Как менялась температура на Марсе

О климатическом режиме далекого прошлого нашего галактического соседа ходит достаточно много споров. Дело в том, что своеобразный рельеф имеет отметины очень похожие на те, что оставляет вода в своем жидком состоянии. То есть, когда-то здесь текли реки и были озера. Этот временной период ученые определяют, как 3.5 миллиарда лет назад. Если предположить, что планета была покрыта сетью рек и озер, то атмосфера была в 2-3 раза плотнее. Значит и температура поверхности была в разы больше и не опускалась ниже отметки в -30 градусов.

Солнечное излучение в то время было на 30% меньше. Условия для прогревания были хуже, но жидкость была. Это возможно только при высоких тепловых величинах, за счет повышенного содержания CO2 газа. В газообразном состоянии это вещество может накрывать псевдосферу непроницаемой изнутри пленкой. Это так называемый парниковый эффект, который способен прогреть окружающее пространство и способствовать появлению первых форм жизни. Но CO2 в реках и озерах оставляет карбиды, которые должны были выпасть в осадок на дне. Таких отложений нет, следовательно, атмосфера была более плотной. Возможно из-за повышенного содержания кислорода, температура была более высокой. Ученые сходятся во мнении: несколько миллиардов лет назад газовоздушная смесь здесь была влажной и теплой. Грунт прогревался до параметров в районе 28 0 С.
После этого он попал в метеоритный поток, регулярные удары привели к уменьшению давления и исчезновению или замерзанию парникового газа, что и стало причиной дестабилизации параметров.

В изучении более поздней истории: два-три миллиона лет назад, все исследователи однозначно сходятся во мнениях: сейчас идет очередной ледниковый период. Помимо отметин рек и озер, имеются все признаки рельефа изрезанного ледяными массивами. В пользу этого периода говорит и уменьшение интервала температурных колебаний. Верхний слой постепенно становиться теплее, об это заявили профессоры из NASA в 2016 году. Было зарегистрировано повышение по площади на 3-5 0 С.

Тем не менее, такой сдвиг вряд ли можно назвать положительным или отрицательным. Характеристики оранжевого соседа зависит не только от этого. Большое влияние оказывает смещающаяся ось вращения, которая за последние 40000 лет меняла наклон от 10 0 до 50 0 . Это просто объемные значения в планетарных масштабах. После завершения подобных процессов, меняются области, прогреваемые УФ светом дольше остальных, а как следствие, смещаются положения экваторов и полюсов. Именно так ученые и получают львиную часть данных о существовавших ситуациях. Тепла становится меньше на поверхности, так как порода не успевает прогреться после прошлых изменений. Малая доля научных деятелей считает, что эти следы оставлены непрерывным движением ледяных шапок. Этот процесс происходит из-за отсутствия крупных спутников, которые могли бы корректировать положение огненной планеты в галактике.

Фобос и Дэймос вообще не являются таковыми в прямом понимании этого слова – это астероиды, которые не могут повлиять на температуру поверхности. Но исследования позволяют надеяться, что через несколько веков здесь установится комфортные для человека условия.

На планете крайне неблагоприятная для существования человека обстановка. Этот факт результат долгих космических процессов, не до конца понятных ученым, но одно можно сказать точно: когда-то здесь были возможны некоторые формы жизни. Есть вероятность, что с окончанием современного образования ледников, здесь вновь возникнут комфортные условия, а температурные перепады исчезнут или будут незначительны.

Читать еще:  Почему в Австралии солнце восходит на западе

Показатели марсианской температуры

Современные научные технологии помогают человечеству открывать тайны Солнечной системы. Внимание многих ученых приковано к четвертой по удаленности от Солнца планете. Здесь активно ведется поиск следов жизни, изучаются возможности будущей колонизации. Исследовано, что температура на Марсе не является комфортной для человечества. Если люди решатся обживать новый мир, потребуются условия для поддержания комфортного микроклимата.

Усредненные показатели

Изучение климата на Красной планете проводилось аппаратами «Викинг» (1976 г.), «Спирит» (2004 г.), «Кьюриосити» (2013 г.), Maven (2017 г.). Полученные данные позволили ученым предположить, что в прошлом он был более влажным и теплым, на поверхности существовала вода в жидком состоянии, формировались облака и шли осадки.

Современный Марс обладает разреженной атмосферой (по сравнению с Землей). Его климат неблагоприятен для земных организмов, но кое в чем близок к существующему на третьей планете. Однако вследствие большей удаленности от Солнца марсианской поверхности достается меньше тепла. На экваторе самые высокие температуры достигают 20-27°С, а на полюсах падают до -120°С. Основные температурные показатели:

  • абсолютный максимум: 30°С;
  • средний максимум: -5,7°С;
  • средний минимум: -78,5°С;
  • абсолютный минимум: -127°С.

Колебания температуры днем и ночью

Марсианские сутки дольше земных на 40 минут. Однако из-за неспособности разреженной атмосферы удерживать тепло температура на его поверхности подвержена существенным колебаниям. Планетный год делится на 4 сезона и длится около 670 земных суток.

Для каждого времени года характерна своя температура Марса днем и ночью:

  • летом в одном и том же месте поверхность прогревается до 20°С в дневное время, опускается ниже -55°С в ночной период;
  • осенью температуры в течение светового дня достигают 5-8°С, в темное время падают до -83°С;
  • в зимний период днем показатели составляют от -1°С до 6°С (на экваторе — до 8°С), ночью грунт промерзает до -87°С, а в области полюсов регистрируют -123°С;
  • весна — это некомфортный, но предсказуемый сезон: днем почва прогревается до -16°С, в ночное время она остывает до -87°С.

Времена года в каждом из полушарий длятся по-разному. В северном наблюдаются короткие и относительно теплые зимы, а лето длительное и прохладное. В южном зимы более холодные и долгие, однако летний период краткий и теплый. Это объясняется траекторией вращения планеты. Во время наступления зимы в северном полушарии Марс проходит через перигелий орбиты (ближайшее расстояние к Солнцу), а когда в южном — через афелий (максимальное удаление).

Разлад в марсианскую атмосферу вносят пылевые ураганы, которые могут образовываться в любое время суток. На радарах землян природное явление регистрируется как тепловое облако, энергия которого быстро рассеивается. Ураганы длятся по два месяца, разносят по поверхности планеты до 13% тепла.

С приходом ночи атмосфера планеты может генерировать внезапные снежные бури, нагоняемые мощными ветрами. Исследования аппарата «Феникс» опровергли мнение, что снежинки оседают на поверхность планеты медленно, в безветренных условиях. Выяснилось, что процесс идет скоротечно, во время резкого высвобождения тепла из марсианской атмосферы. Объем выпадающих осадков при этом невелик.

Марсианский снег — частички двуокиси углерода. Он напоминает разреженный туман, оседающий на поверхность. С наступлением нового дня углекислый газ нагревается и снова поднимается на поверхность. Окутывая почву туманом, он постепенно испаряется.

Проявления перепада марсианских температур: пылевые бури, пылевые дьяволы (смерчи), водяной пар, времена года. Глобальная пылевая буря была отмечена в период с сентября 1971 г. по январь 1972 г. Она подняла в атмосферу почти 10 млрд тонн пыли.

Исторически зафиксированные изменения

Европейское космическое агентство обозначило несколько периодов марсианской геологической истории. Более 4,5 млрд лет назад существовала Филлоциановая эра. В атмосфере находилось достаточно воды, а вулканическая активность провоцировала потепление. Это привело к выбросу большого объема серы, повышению кислотности в окружающей среде.

В Гесперийскую эру (3,5-2,5 млрд лет назад) северная часть Марса была покрыта океаном, а в низких широтах находилось большое количество водоемов и рек. Температура прогревалась до 50 градусов по Цельсию. Считается, что в это время климат был максимально приближен к земному. Вода исчезла с наступлением Амазонийской эры. Остатки влаги представлены в виде полярных шапок.

Причины холодного климата

Марс — негостеприимный мир, климат в котором намного суровее, чем в Антарктиде. Тепло здесь не задерживается в атмосфере, быстро расходуется и уходит в космос.

Факторы, которые этому способствуют:

  • удаленность от Солнца, отчего планете достается на 43% меньше тепла, чем Земле;
  • пылевые бури, из-за которых энергия рассеивается и расходуется на оттаивание двуокиси углерода;
  • разреженный воздух и отсутствие магнитного поля, что препятствует «захвату» и удержанию поступающей энергии Солнца.

Ученые продолжают исследования и пытаются понять процессы, происходящие в недрах Марса, изучить влияние его ядра на температуру поверхности. Важными остаются вопросы и о том, можно ли установить на планете комфортный для человека климат и каковы условия этого.

Источники:

http://starcatalog.ru/solnechnaya-sistema/kakaya-temperatura-na-marse.html
http://marsplaneta.ru/temperaturnye-usloviya-na-marse
http://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/pokazateli-marsianskoj-temperatury

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector