جو مریخ. اطلاعات کلی در مورد جو مریخ مشخصات کلی جو در سطح مریخ

مریخ چهارمین سیاره از خورشید و آخرین سیاره از سیارات زمینی است. مانند بقیه سیارات منظومه شمسی (بدون احتساب زمین)، نام آن از شخصیت اساطیری - خدای جنگ رومی - گرفته شده است. مریخ علاوه بر نام رسمی خود، به دلیل رنگ قرمز مایل به قهوه ای سطح آن، گاهی سیاره سرخ نیز نامیده می شود. با همه اینها، مریخ پس از آن دومین سیاره کوچک منظومه شمسی است.

تقریباً برای تمام قرن نوزدهم، اعتقاد بر این بود که حیات در مریخ وجود دارد. دلیل این باور تا حدی خطا و تا حدی تخیل انسان است. در سال 1877، اخترشناس جووانی شیاپارلی توانست خطوط مستقیمی را در سطح مریخ مشاهده کند. او مانند سایر ستاره شناسان، وقتی متوجه این نوارها شد، تصور کرد که چنین مستقیمی با وجود حیات هوشمند در این سیاره مرتبط است. یک نظریه رایج در آن زمان در مورد ماهیت این خطوط این بود که آنها کانال های آبیاری هستند. با این حال، با توسعه تلسکوپ های قوی تر در اوایل قرن بیستم، ستاره شناسان توانستند سطح مریخ را واضح تر ببینند و تشخیص دهند که این خطوط مستقیم فقط یک توهم نوری هستند. در نتیجه، تمام فرضیات قبلی در مورد حیات در مریخ بدون مدرک باقی ماندند.

بسیاری از داستان های علمی تخیلی نوشته شده در قرن بیستم نتیجه مستقیم این باور بود که حیات در مریخ وجود دارد. از مردان کوچک سبز رنگ گرفته تا مهاجمان با سلاح های لیزری، مریخی ها مورد توجه بسیاری از برنامه های تلویزیونی و رادیویی، کتاب های کمیک، فیلم ها و رمان ها بوده اند.

با وجود این واقعیت که کشف حیات مریخی در قرن هجدهم در نهایت نادرست بود، مریخ برای محافل علمی دوست‌دارترین سیاره (بدون احتساب زمین) در منظومه شمسی باقی ماند. مأموریت‌های سیاره‌ای بعدی بدون شک به جستجوی حداقل شکلی از حیات در مریخ اختصاص داشت. بنابراین، ماموریتی به نام وایکینگ که در دهه 1970 انجام شد، به امید یافتن میکروارگانیسم هایی در آن، آزمایش هایی را بر روی خاک مریخ انجام داد. در آن زمان اعتقاد بر این بود که تشکیل ترکیبات در طول آزمایش ها می تواند نتیجه عوامل بیولوژیکی باشد، اما بعداً کشف شد که ترکیبات عناصر شیمیایی را می توان بدون فرآیندهای بیولوژیکی ایجاد کرد.

با این حال، حتی این داده ها امید را از دانشمندان سلب نکرد. آنها با یافتن هیچ نشانه ای از حیات در سطح مریخ، پیشنهاد کردند که تمام شرایط لازم می تواند در زیر سطح سیاره وجود داشته باشد. این نسخه هنوز هم مربوط به امروز است. حداقل، ماموریت های سیاره ای کنونی مانند ExoMars و Mars Science شامل آزمایش همه گزینه های ممکن برای وجود حیات در مریخ در گذشته یا حال، روی سطح و زیر آن است.

جو مریخ

ترکیب جو مریخ بسیار شبیه به مریخ است، یکی از کم مهمان‌نوازترین جوها در کل منظومه شمسی. جزء اصلی در هر دو محیط دی اکسید کربن است (95٪ برای مریخ، 97٪ برای زهره)، اما یک تفاوت بزرگ وجود دارد - هیچ اثر گلخانه ای در مریخ وجود ندارد، بنابراین دمای این سیاره از 20 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند. در مقابل 480 درجه سانتیگراد در سطح زهره. این تفاوت فاحش به دلیل چگالی متفاوت جو این سیارات است. با چگالی های مشابه، جو زهره بسیار ضخیم است، در حالی که مریخ جو نسبتاً نازکی دارد. به زبان ساده، اگر جو مریخ ضخیم تر بود، شبیه زهره می شد.

علاوه بر این، مریخ جو بسیار کمیابی دارد - فشار اتمسفر تنها حدود 1٪ فشار روی زمین است. این معادل فشار 35 کیلومتری از سطح زمین است.

یکی از اولین جهات در مطالعه جو مریخ، تأثیر آن بر وجود آب در سطح است. علیرغم این واقعیت که کلاهک های قطبی حاوی آب جامد و هوا حاوی بخار آب ناشی از یخبندان و فشار کم است، تمام تحقیقات امروزی نشان می دهد که جو "ضعیف" مریخ از وجود آب مایع در سیارات سطحی پشتیبانی نمی کند.

با این حال، بر اساس آخرین داده‌های مأموریت‌های مریخ، دانشمندان مطمئن هستند که آب مایع در مریخ وجود دارد و در یک متری زیر سطح سیاره قرار دارد.

آب در مریخ: حدس و گمان / wikipedia.org

با این حال، با وجود لایه نازک جوی، مریخ دارای شرایط آب و هوایی است که با استانداردهای زمینی کاملاً قابل قبول است. شدیدترین اشکال این آب و هوا عبارتند از باد، طوفان گرد و غبار، یخبندان و مه. در نتیجه چنین فعالیت های آب و هوایی، علائم قابل توجهی از فرسایش در برخی از مناطق سیاره سرخ مشاهده شده است.

نکته جالب دیگر در مورد جو مریخ این است که بر اساس چندین مطالعه علمی مدرن، در گذشته های دور به اندازه کافی متراکم بود که اقیانوس های آب مایع روی سطح سیاره وجود داشت. با این حال، طبق همین مطالعات، جو مریخ به طرز چشمگیری تغییر کرده است. نسخه اصلی چنین تغییری در حال حاضر، فرضیه برخورد این سیاره با یک جسم کیهانی نسبتاً حجیم دیگر است که منجر به از دست دادن بیشتر اتمسفر مریخ شد.

سطح مریخ دارای دو ویژگی قابل توجه است که بر حسب اتفاقی جالب، با تفاوت هایی در نیمکره های این سیاره همراه است. واقعیت این است که نیمکره شمالی توپوگرافی نسبتاً صاف و فقط چند دهانه دارد، در حالی که نیمکره جنوبی به معنای واقعی کلمه پر از تپه ها و دهانه هایی با اندازه های مختلف است. علاوه بر تفاوت های توپوگرافی، که نشان دهنده تفاوت در نقش برجسته نیمکره ها است، زمین شناسی نیز وجود دارد - مطالعات نشان می دهد که مناطق در نیمکره شمالی بسیار فعال تر از جنوب هستند.

در سطح مریخ بزرگترین آتشفشان شناخته شده، المپوس مونس، و بزرگترین دره شناخته شده، مارینر قرار دارد. هیچ چیز بزرگتر از این هنوز در منظومه شمسی یافت نشده است. ارتفاع کوه المپ 25 کیلومتر (که سه برابر بلندتر از اورست، بلندترین کوه روی زمین است) و قطر پایه آن 600 کیلومتر است. طول دره مارینریس 4000 کیلومتر، عرض آن 200 کیلومتر و عمق آن تقریباً 7 کیلومتر است.

مهم ترین کشف در مورد سطح مریخ تا به امروز، کشف کانال ها بوده است. ویژگی این کانال ها این است که به گفته کارشناسان ناسا، آنها توسط آب جاری ایجاد شده اند و بنابراین، قابل اعتمادترین شواهد بر این نظریه هستند که در گذشته های دور سطح مریخ به طور قابل توجهی شبیه به زمین بوده است.

معروف ترین پریدولیوم مرتبط با سطح سیاره سرخ به اصطلاح "چهره روی مریخ" است. زمانی که اولین تصویر از این منطقه توسط فضاپیمای وایکینگ I در سال 1976 گرفته شد، این زمین در واقع شباهت زیادی به چهره انسان داشت. بسیاری از مردم در آن زمان این تصویر را دلیل واقعی وجود حیات هوشمند در مریخ می دانستند. عکس های بعدی نشان داد که این فقط یک ترفند نورپردازی و تخیل انسان است.

مانند سایر سیارات زمینی، درون مریخ دارای سه لایه است: پوسته، گوشته و هسته.
اگرچه هنوز اندازه گیری های دقیقی انجام نشده است، اما دانشمندان پیش بینی های خاصی در مورد ضخامت پوسته مریخ بر اساس داده های مربوط به عمق Valles Marineris انجام داده اند. منظومه عمیق و گسترده دره ای واقع در نیمکره جنوبی نمی تواند وجود داشته باشد مگر اینکه پوسته مریخ به طور قابل توجهی ضخیم تر از پوسته زمین باشد. برآوردهای اولیه نشان می دهد که ضخامت پوسته مریخ در نیمکره شمالی حدود 35 کیلومتر و در نیمکره جنوبی حدود 80 کیلومتر است.

تحقیقات زیادی به هسته مریخ اختصاص داده شده است، به ویژه برای تعیین جامد یا مایع بودن آن. برخی از نظریه ها به عدم وجود میدان مغناطیسی به اندازه کافی قوی به عنوان نشانه ای از یک هسته جامد اشاره کرده اند. با این حال، در دهه گذشته، این فرضیه که هسته مریخ حداقل تا حدی مایع است، محبوبیت فزاینده ای پیدا کرده است. این امر با کشف سنگ های مغناطیسی در سطح سیاره نشان داده شد که ممکن است نشانه ای از وجود یا داشتن هسته مایع مریخ باشد.

مدار و چرخش

مدار مریخ به سه دلیل قابل توجه است. اولاً، خروج از مرکز آن دومین سیارات بزرگ است، فقط عطارد کمتر است. با این مدار بیضوی، حضیض مریخ 2.07 در 108 کیلومتر است که بسیار بیشتر از aphelion آن 2.49 x 108 کیلومتر است.

ثانیاً، شواهد علمی نشان می دهد که چنین درجه بالایی از خروج از مرکز همیشه وجود نداشته است، و ممکن است در مقطعی از تاریخ مریخ کمتر از سطح زمین باشد. دانشمندان می گویند دلیل این تغییر نیروهای گرانشی سیارات همسایه است که روی مریخ عمل می کنند.

ثالثاً، از بین تمام سیارات زمینی، مریخ تنها سیاره ای است که سال در آن بیشتر از زمین است. این به طور طبیعی به فاصله مداری آن از خورشید مربوط می شود. یک سال مریخی برابر با 686 روز زمینی است. یک روز مریخی تقریباً 24 ساعت و 40 دقیقه طول می کشد، یعنی زمانی که طول می کشد تا سیاره یک دور کامل به دور محور خود بچرخد.

یکی دیگر از شباهت های قابل توجه بین سیاره و زمین، شیب محوری آن است که تقریباً 25 درجه است. این ویژگی نشان می دهد که فصول در سیاره سرخ دقیقاً مشابه روی زمین از یکدیگر پیروی می کنند. با این حال، نیمکره های مریخ رژیم های دمایی کاملاً متفاوتی را برای هر فصل تجربه می کنند، متفاوت از دمای زمین. این دوباره به دلیل گریز از مرکز بسیار بیشتر مدار سیاره است.

اسپیس ایکس و قصد دارد مریخ را مستعمره کند

بنابراین می دانیم که اسپیس ایکس می خواهد در سال 2024 افرادی را به مریخ بفرستد، اما اولین ماموریت آنها در مریخ کپسول اژدهای سرخ در سال 2018 خواهد بود. این شرکت برای رسیدن به این هدف قرار است چه اقداماتی را انجام دهد؟

• 2018 پرتاب کاوشگر فضایی Red Dragon برای نشان دادن فناوری. هدف از این ماموریت رسیدن به مریخ و انجام برخی کارهای بررسی در محل فرود در مقیاس کوچک است. شاید ارائه اطلاعات اضافی به ناسا یا آژانس های فضایی کشورهای دیگر.
• 2020 پرتاب فضاپیمای Mars Colonial Transporter MCT1 (بدون سرنشین). هدف از این ماموریت ارسال محموله و نمونه های برگشتی است. نمایش فناوری در مقیاس بزرگ برای زیستگاه، پشتیبانی از زندگی و انرژی.
• 2022 پرتاب فضاپیمای Mars Colonial Transporter MCT2 (بدون سرنشین). تکرار دوم MCT. در این زمان، MCT1 با حمل نمونه های مریخی در راه بازگشت به زمین خواهد بود. MCT2 در حال تامین تجهیزات برای اولین پرواز سرنشین دار است. MCT2 پس از ورود خدمه به سیاره سرخ تا 2 سال دیگر آماده پرتاب خواهد بود. در صورت بروز مشکل (مانند فیلم "مریخی") تیم می تواند از آن برای ترک سیاره استفاده کند.
• 2024 تکرار سوم Mars Colonial Transporter MCT3 و اولین پرواز سرنشین دار. در آن مرحله، همه فناوری‌ها کارایی خود را ثابت کرده‌اند، MCT1 به مریخ سفر کرده و برمی‌گردد، و MCT2 آماده و در مریخ آزمایش می‌شود.

مریخ چهارمین سیاره از خورشید و آخرین سیاره از سیارات زمینی است. فاصله از خورشید حدود 227940000 کیلومتر است.

این سیاره به نام مریخ، خدای جنگ رومی، نامگذاری شده است. نزد یونانیان باستان او را آرس می‌شناختند. اعتقاد بر این است که مریخ این ارتباط را به دلیل رنگ قرمز خونی سیاره دریافت کرده است. به لطف رنگ آن، این سیاره برای سایر فرهنگ های باستانی نیز شناخته شده بود. ستاره شناسان اولیه چینی مریخ را "ستاره آتش" می نامیدند و کاهنان مصری باستان از آن به عنوان "Ee Desher" به معنای "قرمز" یاد می کردند.

توده های زمین در مریخ و زمین بسیار شبیه به هم هستند. علیرغم این واقعیت که مریخ تنها 15 درصد از حجم و 10 درصد از جرم زمین را اشغال می کند، به دلیل اینکه آب حدود 70 درصد از سطح زمین را پوشانده است، جرم خشکی قابل مقایسه با سیاره ما دارد. در عین حال، گرانش سطحی مریخ حدود 37 درصد گرانش زمین است. این بدان معناست که شما از نظر تئوری می توانید در مریخ سه برابر بالاتر از زمین بپرید.

تنها 16 مورد از 39 ماموریت به مریخ موفقیت آمیز بود. از زمان ماموریت Mars 1960A که توسط اتحاد جماهیر شوروی در سال 1960 پرتاب شد، در مجموع 39 فرودگر و مریخ نورد به مریخ فرستاده شده است، اما تنها 16 مورد از این ماموریت ها موفقیت آمیز بوده است. در سال 2016، یک کاوشگر به عنوان بخشی از ماموریت اگزومارس روسی-اروپایی پرتاب شد که اهداف اصلی آن جستجوی نشانه‌های حیات در مریخ، مطالعه سطح و توپوگرافی سیاره و نقشه‌برداری از خطرات بالقوه زیست‌محیطی برای سرنشین‌های آینده خواهد بود. ماموریت به مریخ

بقایای مریخ در زمین پیدا شده است. اعتقاد بر این است که آثاری از جو مریخ در شهاب‌سنگ‌هایی که از سیاره منعکس شده‌اند پیدا شده است. این شهاب‌سنگ‌ها پس از ترک مریخ، برای مدت طولانی، میلیون‌ها سال، در اطراف منظومه شمسی در میان دیگر اجرام و زباله‌های فضایی به پرواز درآمدند، اما توسط جاذبه سیاره ما دستگیر شدند، در جو آن سقوط کردند و به سطح زمین سقوط کردند. مطالعه این مواد به دانشمندان این امکان را داد که حتی قبل از شروع پروازهای فضایی چیزهای زیادی درباره مریخ بیاموزند.

در گذشته نزدیک، مردم مطمئن بودند که مریخ خانه زندگی هوشمند است. این تا حد زیادی تحت تأثیر کشف خطوط مستقیم و شیارهای روی سطح سیاره سرخ توسط ستاره شناس ایتالیایی جیووانی شیاپارلی بود. او معتقد بود که چنین خطوط مستقیمی نمی تواند توسط طبیعت ایجاد شود و نتیجه فعالیت هوشمندانه است. با این حال، بعداً ثابت شد که این چیزی بیش از یک توهم نوری نیست.

بلندترین کوه سیاره ای شناخته شده در منظومه شمسی در مریخ است. این کوه Olympus Mons (کوه المپ) نامیده می شود و 21 کیلومتر ارتفاع دارد. اعتقاد بر این است که این آتشفشانی است که میلیاردها سال پیش تشکیل شده است. دانشمندان شواهد زیادی پیدا کرده اند که سن گدازه های آتشفشانی این جسم کاملاً جوان است، که ممکن است شواهدی باشد که المپوس ممکن است هنوز فعال باشد. با این حال ، کوهی در منظومه شمسی وجود دارد که المپوس از نظر ارتفاع پایین تر است - این قله مرکزی Rheasilvia است که بر روی سیارک وستا واقع شده است که ارتفاع آن 22 کیلومتر است.

طوفان های گرد و غبار در مریخ رخ می دهد - گسترده ترین در منظومه شمسی. این به دلیل شکل بیضی شکل مدار سیاره به دور خورشید است. مسیر مداری درازتر از بسیاری از سیارات دیگر است و این شکل مداری بیضی شکل منجر به طوفان‌های غبار وحشی می‌شود که کل سیاره را می‌پوشاند و می‌تواند ماه‌ها ادامه داشته باشد.

زمانی که خورشید از مریخ مشاهده می شود، به نظر می رسد تقریباً نصف اندازه زمین بصری اش باشد. زمانی که مریخ در مدار خود به خورشید نزدیک‌ترین است و نیمکره جنوبی آن رو به خورشید است، این سیاره تابستان بسیار کوتاه اما فوق‌العاده گرمی را تجربه می‌کند. همزمان، زمستان کوتاه اما سردی در نیمکره شمالی آغاز می شود. هنگامی که سیاره از خورشید دورتر است و نیمکره شمالی به سمت آن می رود، مریخ تابستان طولانی و معتدلی را تجربه می کند. در نیمکره جنوبی، زمستان طولانی آغاز می شود.

به استثنای زمین، دانشمندان مریخ را مناسب ترین سیاره برای زندگی می دانند. آژانس‌های فضایی پیشرو در حال برنامه‌ریزی مجموعه‌ای از مأموریت‌های فضایی در دهه آینده هستند تا دریابند که آیا امکان وجود حیات در مریخ وجود دارد یا خیر و آیا امکان ساخت یک مستعمره در آن وجود دارد یا خیر.

مریخ‌ها و بیگانگان مریخ برای مدت طولانی کاندیدای پیشرو برای فرازمینی‌ها بوده‌اند و مریخ را به یکی از محبوب‌ترین سیارات منظومه شمسی تبدیل کرده‌اند.

مریخ تنها سیاره منظومه به غیر از زمین است که دارای یخ قطبی است. آب جامد در زیر کلاهک های قطبی مریخ کشف شده است.

درست مانند روی زمین، مریخ فصل هایی دارد، اما دوام بیشتری دارند. این به این دلیل است که مریخ روی محور خود در حدود 25.19 درجه کج شده است که نزدیک به شیب محوری زمین (22.5 درجه) است.

مریخ میدان مغناطیسی ندارد. برخی از دانشمندان بر این باورند که حدود 4 میلیارد سال پیش روی این سیاره وجود داشته است.

دو قمر مریخ، فوبوس و دیموس، در کتاب سفرهای گالیور نوشته جاناتان سویفت توصیف شده‌اند. این 151 سال قبل از کشف آنها بود.

دی اکسید کربن	95,32 %
نیتروژن	2,7 %
آرگون	1,6 %
اکسیژن	0,13 %
مونوکسید کربن	0,07 %
بخار آب	0,03 %
اکسید نیتریک (II)	0,013 %
نئون	0,00025 %
کریپتون	0,00003 %
زنون	0,000008 %
ازن	0,000003 %
فرمالدئید	0,0000013 %

جو مریخ- پوسته گازی که سیاره مریخ را احاطه کرده است. این به طور قابل توجهی با جو زمین هم در ترکیب شیمیایی و هم از نظر پارامترهای فیزیکی متفاوت است. فشار در سطح 0.7-1.155 کیلو پاسکال (1/110 زمین یا برابر با زمین در ارتفاع بیش از سی کیلومتری از سطح زمین) است. ضخامت تقریبی جو 110 کیلومتر است. جرم تقریبی جو 2.5 10 16 کیلوگرم است. مریخ میدان مغناطیسی بسیار ضعیفی دارد (در مقایسه با زمین) و در نتیجه باد خورشیدی باعث پراکنده شدن گازهای جوی به فضا با سرعت 200±300 تن در روز می شود (بسته به فعالیت فعلی خورشید و فاصله از خورشید. ).

ترکیب شیمیایی

4 میلیارد سال پیش، اتمسفر مریخ حاوی مقداری اکسیژن بود که با زمین جوان قابل مقایسه بود.

نوسانات دما

از آنجایی که جو مریخ بسیار نادر است، نوسانات روزانه دمای سطح را برطرف نمی کند. دما در خط استوا از +30 درجه سانتیگراد در روز تا 80- درجه سانتیگراد در شب متغیر است. در قطب ها، دما می تواند تا -143 درجه سانتیگراد کاهش یابد. با این حال، نوسانات دمای روزانه به اندازه ماه بدون جو و عطارد قابل توجه نیست. چگالی کم جو از تشکیل طوفان های گرد و غبار در مقیاس بزرگ و گردبادها، بادها، مه ها، ابرها و تأثیر بر آب و هوا و سطح سیاره جلوگیری نمی کند.

اولین اندازه گیری دمای مریخ با استفاده از یک دماسنج قرار داده شده در کانون تلسکوپ بازتابی در اوایل دهه 1920 انجام شد. اندازه گیری های W. Lampland در سال 1922 میانگین دمای سطح مریخ را 245 (-28 درجه سانتیگراد) نشان داد، E. Pettit و S. Nicholson در سال 1924 260 K (13- درجه سانتیگراد) را به دست آوردند. مقدار کمتری در سال 1960 توسط W. Sinton و J. Strong بدست آمد: 230 K (43- درجه سانتیگراد).

چرخه سالانه

جرم جو در طول سال به دلیل تراکم حجم زیادی از دی اکسید کربن در کلاهک های قطبی در زمستان و تبخیر در تابستان به شدت تغییر می کند.

مریخ، چهارمین سیاره دورتر از خورشید، برای مدت طولانی مورد توجه علم جهان بوده است. این سیاره بسیار شبیه به زمین است، با یک استثنا کوچک اما سرنوشت ساز - جو مریخ بیش از یک درصد از حجم جو زمین را تشکیل نمی دهد. پوشش گازی هر سیاره عامل تعیین کننده ای است که ظاهر و شرایط آن را در سطح شکل می دهد. مشخص است که تمام جهان های سنگی منظومه شمسی تقریباً در شرایط مشابه در فاصله 240 میلیون کیلومتری از خورشید تشکیل شده اند. اگر شرایط شکل گیری زمین و مریخ تقریباً یکسان بود، پس چرا اکنون این سیارات اینقدر متفاوت هستند؟

همه چیز در مورد اندازه است - مریخ، که از همان ماده زمین تشکیل شده است، زمانی یک هسته فلزی مایع و داغ داشت، درست مانند سیاره ما. دلیل آن آتشفشان های خاموش بسیاری است اما «سیاره سرخ» بسیار کوچکتر از زمین است. این بدان معنی است که سریعتر خنک می شود. هنگامی که هسته مایع در نهایت سرد و جامد شد، فرآیند همرفت به پایان رسید و با آن سپر مغناطیسی سیاره، مگنتوسفر، ناپدید شد. در نتیجه، سیاره در برابر انرژی مخرب خورشید بی دفاع ماند و جو مریخ تقریباً به طور کامل توسط باد خورشیدی (جریان عظیمی از ذرات یونیزه رادیواکتیو) منتقل شد. "سیاره سرخ" به بیابانی بی جان و کسل کننده تبدیل شده است...

اکنون جو مریخ یک پوسته گاز نازک و کمیاب است که قادر به مقاومت در برابر نفوذ گاز مرگباری است که سطح سیاره را می سوزاند. آرامش حرارتی مریخ چندین مرتبه کمتر از قدر، به عنوان مثال، زهره است، که جو آن بسیار متراکم تر است. اتمسفر مریخ که ظرفیت گرمایی بسیار پایینی دارد، متوسط ​​سرعت باد روزانه بارزتری تولید می کند.

ترکیب جو مریخ با محتوای بسیار بالا (95٪) مشخص می شود. جو همچنین حاوی نیتروژن (حدود 2.7٪)، آرگون (حدود 1.6٪) و مقدار کمی اکسیژن (بیش از 0.13٪) است. فشار اتمسفر مریخ 160 برابر بیشتر از فشار اتمسفر سطح سیاره است. برخلاف جو زمین، پوسته گاز در اینجا ماهیت متغیر مشخصی دارد، به این دلیل که کلاهک های قطبی این سیاره، حاوی مقادیر زیادی دی اکسید کربن، در طی یک چرخه سالانه ذوب شده و منجمد می شوند.

بر اساس اطلاعات به دست آمده از فضاپیمای تحقیقاتی مارس اکسپرس، جو مریخ حاوی مقداری متان است. ویژگی این گاز تجزیه سریع آن است. این بدان معنی است که در جایی از کره زمین باید منبعی برای پر کردن متان وجود داشته باشد. در اینجا فقط دو گزینه می تواند وجود داشته باشد - یا فعالیت زمین شناسی، که هنوز آثاری از آن کشف نشده است، یا فعالیت حیاتی میکروارگانیسم ها، که می تواند درک ما را از حضور مراکز حیات در منظومه شمسی تغییر دهد.

یکی از اثرات مشخص جو مریخ طوفان های گرد و غبار است که می تواند ماه ها خشمگین باشد. این پوشش هوای متراکم سیاره عمدتاً از دی اکسید کربن با اجزاء جزئی اکسیژن و بخار آب تشکیل شده است. این اثر ماندگار به دلیل گرانش بسیار کم مریخ است که حتی به یک جو بسیار کمیاب اجازه می دهد تا میلیاردها تن گرد و غبار را از سطح زمین بلند کند و برای مدت طولانی در خود نگه دارد.

امروزه نه تنها نویسندگان داستان های علمی تخیلی، بلکه دانشمندان، بازرگانان و سیاستمداران واقعی نیز در مورد پرواز به مریخ و استعمار احتمالی آن صحبت می کنند. کاوشگرها و مریخ نوردها پاسخ هایی در مورد ویژگی های زمین شناسی ارائه کرده اند. با این حال، برای مأموریت‌های سرنشین‌دار باید فهمید که آیا مریخ جو دارد و ساختار آن چیست.

اطلاعات عمومی

مریخ اتمسفر خاص خود را دارد، اما تنها 1 درصد از جو زمین است. مانند زهره، عمدتاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است، اما باز هم بسیار نازکتر. لایه نسبتاً متراکم 100 کیلومتر است (برای مقایسه، طبق برآوردهای مختلف، زمین 500 - 1000 کیلومتر دارد). به همین دلیل، هیچ حفاظتی در برابر تابش خورشیدی وجود ندارد و رژیم دما عملاً تنظیم نمی شود. هیچ هوایی در مریخ آنطور که ما می شناسیم وجود ندارد.

دانشمندان ترکیب دقیق را تعیین کرده اند:

• دی اکسید کربن - 96٪.
• آرگون - 2.1٪.
• نیتروژن - 1.9٪.

متان در سال 2003 کشف شد. این کشف علاقه به سیاره سرخ را برانگیخت و بسیاری از کشورها برنامه های اکتشافی را آغاز کردند که منجر به صحبت از پرواز و استعمار شد.

به دلیل چگالی کم، رژیم دما تنظیم نمی شود، بنابراین میانگین تفاوت ها 100 0 درجه سانتیگراد است. در طول روز، شرایط نسبتاً راحت در +30 0 C برقرار است و در شب دمای سطح به -80 0 C کاهش می یابد. فشار 0.6 کیلو پاسکال (1/110 از نشانگر زمین) است. در سیاره ما، شرایط مشابه در ارتفاع 35 کیلومتری رخ می دهد. این خطر اصلی برای یک فرد بدون محافظت است - این دما یا گاز نیست که او را می کشد، بلکه فشار است.

همیشه گرد و غبار در نزدیکی سطح وجود دارد. به دلیل گرانش کم، ابرها تا 50 کیلومتر بالا می روند. تغییرات شدید دما منجر به وزش بادهایی با سرعت 100 متر بر ثانیه می شود، بنابراین طوفان های گرد و غبار در مریخ رایج هستند. آنها به دلیل غلظت کم ذرات در توده های هوا، خطر جدی ایجاد نمی کنند.

جو مریخ از چه لایه هایی تشکیل شده است؟

نیروی گرانش کمتر از زمین است، بنابراین جو مریخ به وضوح بر اساس چگالی و فشار به لایه‌هایی تقسیم نمی‌شود. ترکیب همگن تا 11 کیلومتر باقی می ماند، سپس جو شروع به جدا شدن به لایه ها می کند. در بالای 100 کیلومتر، چگالی به حداقل مقادیر کاهش می یابد.

• تروپوسفر - تا 20 کیلومتر.
• استراتومزوسفر - تا 100 کیلومتر.
• ترموسفر - تا 200 کیلومتر.
• یونوسفر - تا 500 کیلومتر.

جو فوقانی حاوی گازهای سبک - هیدروژن، کربن است. اکسیژن در این لایه ها جمع می شود. ذرات منفرد هیدروژن اتمی در فواصل 20000 کیلومتری پخش می شوند و تاج هیدروژنی را تشکیل می دهند. هیچ تقسیم روشنی بین مناطق شدید و فضای بیرونی وجود ندارد.

جو فوقانی

در ارتفاع بیش از 20-30 کیلومتر، ترموسفر واقع شده است - مناطق بالایی. این ترکیب تا ارتفاع 200 کیلومتری ثابت می ماند. در اینجا مقدار زیادی اکسیژن اتمی وجود دارد. دما بسیار کم است - تا 200-300 K (از -70 تا -200 0 C). بعد یونوسفر می آید که در آن یون ها با عناصر خنثی واکنش می دهند.

جو پایین تر

بسته به زمان سال، مرز این لایه تغییر می کند و به این منطقه تروپاپوز می گویند. استراتوموسفر که دمای متوسط ​​آن 0-133 درجه سانتیگراد است، بیشتر گسترش می یابد. روی زمین، حاوی ازن است که از تشعشعات کیهانی محافظت می کند. در مریخ، در ارتفاع 50-60 کیلومتری جمع می شود و پس از آن عملا وجود ندارد.

ترکیب اتمسفر

اتمسفر زمین از نیتروژن (78%) و اکسیژن (20%)، آرگون، دی اکسید کربن، متان و غیره به مقدار کمی وجود دارد. چنین شرایطی برای ظهور حیات بهینه در نظر گرفته می شود. ترکیب هوا در مریخ به طور قابل توجهی متفاوت است. عنصر اصلی جو مریخ دی اکسید کربن است - حدود 95٪. نیتروژن 3 درصد و آرگون 1.6 درصد است. مقدار کل اکسیژن بیش از 0.14٪ نیست.

این ترکیب به دلیل گرانش ضعیف سیاره سرخ شکل گرفت. پایدارترین دی اکسید کربن سنگین بود که به طور مداوم در نتیجه فعالیت آتشفشانی دوباره پر می شود. گازهای سبک به دلیل گرانش کم و عدم وجود میدان مغناطیسی در فضا پراکنده می شوند. نیتروژن توسط گرانش به شکل یک مولکول دو اتمی نگه داشته می شود، اما تحت تأثیر تابش تقسیم می شود و به شکل اتم های منفرد به فضا پرواز می کند.

وضعیت در مورد اکسیژن نیز مشابه است، اما در لایه های بالایی با کربن و هیدروژن واکنش می دهد. با این حال، دانشمندان به طور کامل ویژگی های واکنش ها را درک نمی کنند. طبق محاسبات، مقدار مونوکسید کربن CO باید بیشتر باشد، اما در نهایت به دی اکسید کربن CO2 اکسید شده و به سطح فرو می رود. به طور جداگانه، اکسیژن مولکولی O2 تنها پس از تجزیه شیمیایی دی اکسید کربن و آب در لایه های بالایی تحت تأثیر فوتون ها ظاهر می شود. به موادی اشاره دارد که در مریخ متراکم نمی شوند.

دانشمندان بر این باورند که میلیون‌ها سال پیش میزان اکسیژن موجود در زمین با 15 تا 20 درصد قابل مقایسه بود. هنوز دقیقاً مشخص نیست که چرا شرایط تغییر کرده است. با این حال، اتم های منفرد به طور فعال فرار نمی کنند و به دلیل وزن بیشتر، حتی انباشته می شوند. تا حدودی روند معکوس مشاهده می شود.

سایر عناصر مهم:

• ازن عملاً وجود ندارد، یک منطقه تجمع در فاصله 30-60 کیلومتری از سطح وجود دارد.
• محتوای آب 100-200 برابر کمتر از خشک ترین منطقه زمین است.
• متان - انتشارات با ماهیت ناشناخته مشاهده شده است و تا کنون بیشترین مورد بحث برای مریخ بوده است.

متان روی زمین به عنوان یک ماده مغذی طبقه بندی می شود، بنابراین می تواند به طور بالقوه با مواد آلی مرتبط باشد. ماهیت ظاهر و تخریب سریع هنوز توضیح داده نشده است، بنابراین دانشمندان به دنبال پاسخی برای این سؤالات هستند.

چه اتفاقی برای جو مریخ در گذشته افتاد؟

در طول میلیون ها سال از وجود این سیاره، جو در ترکیب و ساختار تغییر می کند. در نتیجه تحقیقات، شواهدی به دست آمده است که اقیانوس های مایع در گذشته در سطح وجود داشته اند. با این حال، اکنون آب به مقدار کم به شکل بخار یا یخ باقی می ماند.

دلایل ناپدید شدن مایعات:

• فشار اتمسفر پایین قادر به نگه داشتن آب در حالت مایع برای مدت طولانی مانند زمین نیست.
• گرانش آنقدر قوی نیست که بتواند ابرهای بخار را نگه دارد.
• به دلیل عدم وجود میدان مغناطیسی، ماده توسط ذرات باد خورشیدی به فضا منتقل می شود.
• با تغییرات قابل توجه دما، آب فقط در حالت جامد قابل حفظ است.

به عبارت دیگر، اتمسفر مریخ آنقدر متراکم نیست که آب را به صورت مایع در خود نگه دارد و نیروی گرانش کوچک قادر به حفظ هیدروژن و اکسیژن نیست.
به گفته کارشناسان، شرایط مساعد برای زندگی در سیاره سرخ می تواند حدود 4 میلیارد سال پیش شکل گرفته باشد. شاید در آن زمان زندگی وجود داشت.

دلایل زیر برای تخریب ذکر شده است:

• عدم محافظت در برابر تشعشعات خورشیدی و کاهش تدریجی جو در طی میلیون ها سال.
• برخورد با یک شهاب سنگ یا جسم کیهانی دیگر که فورا جو را از بین برد.

دلیل اول در حال حاضر محتمل تر است، زیرا هنوز هیچ اثری از یک فاجعه جهانی پیدا نشده است. نتایج مشابهی به لطف مطالعه ایستگاه خودمختار کنجکاوی به دست آمد. مریخ نورد ترکیب دقیق هوا را تعیین کرد.

جو باستانی مریخ حاوی مقدار زیادی اکسیژن بود

امروزه دانشمندان تردیدی ندارند که قبلاً در سیاره سرخ آب وجود داشته است. در نماهای متعدد از خطوط اقیانوس ها. مشاهدات بصری توسط مطالعات خاص تایید می شود. مریخ نوردها آزمایش های خاک را در دره های دریاها و رودخانه های سابق انجام دادند و ترکیب شیمیایی فرضیات اولیه را تأیید کرد.

در شرایط فعلی، هر آب مایع روی سطح سیاره فوراً تبخیر می شود زیرا فشار بسیار پایین است. با این حال، اگر اقیانوس ها و دریاچه ها در دوران باستان وجود داشته اند، شرایط متفاوت بوده است. یکی از فرضیات ترکیب متفاوت با کسر اکسیژن در حدود 15-20٪ و همچنین افزایش نسبت نیتروژن و آرگون است. در این شکل، مریخ تقریباً با سیاره اصلی ما یکسان می شود - با آب مایع، اکسیژن و نیتروژن.

دانشمندان دیگر وجود یک میدان مغناطیسی کامل را پیشنهاد کرده اند که می تواند در برابر باد خورشیدی محافظت کند. قدرت آن با قدرت زمین قابل مقایسه است و این عامل دیگری است که به نفع وجود شرایط برای پیدایش و توسعه حیات است.

علل تخریب جو

اوج توسعه در دوران هسپریا (3.5-2.5 میلیارد سال پیش) رخ داد. در دشت یک اقیانوس شور وجود داشت که از نظر اندازه با اقیانوس منجمد شمالی قابل مقایسه بود. درجه حرارت در سطح به 40-50 0 C رسید و فشار حدود 1 atm بود. احتمال وجود موجودات زنده در آن دوره بسیار زیاد است. با این حال، دوره "شکوفایی" به اندازه کافی طولانی نبود که زندگی پیچیده و بسیار کمتر هوشمندانه ای بوجود آید.

یکی از دلایل اصلی کوچک بودن سیاره است. مریخ کوچکتر از زمین است، بنابراین گرانش و میدان مغناطیسی ضعیف تر هستند. در نتیجه، باد خورشیدی به طور فعال ذرات را از بین می برد و به معنای واقعی کلمه لایه به لایه پوسته را قطع می کرد. ترکیب جو در طول 1 میلیارد سال شروع به تغییر کرد و پس از آن تغییرات آب و هوایی فاجعه بار شد. کاهش فشار منجر به تبخیر مایع و تغییرات دما شد.

>>> جو مریخ

مریخ - جو سیاره: لایه های جو، ترکیب شیمیایی، فشار، چگالی، مقایسه با زمین، میزان متان، سیاره باستانی، تحقیق با عکس.

الفجو مریختنها 1٪ از زمین است، بنابراین در سیاره سرخ هیچ حفاظتی در برابر تشعشعات خورشیدی و همچنین شرایط دمایی معمولی وجود ندارد. ترکیب اتمسفر مریخ توسط دی اکسید کربن (95٪)، نیتروژن (3٪)، آرگون (1.6٪) و مخلوط های کوچک اکسیژن، بخار آب و سایر گازها نشان داده شده است. همچنین پر از ذرات ریز گرد و غبار است که باعث می شود سیاره قرمز به نظر برسد.

محققان بر این باورند که لایه اتمسفر قبلاً متراکم بود، اما 4 میلیارد سال پیش فرو ریخت. بدون مگنتوسفر، باد خورشیدی به یونوسفر برخورد می کند و چگالی جو را کاهش می دهد.

این منجر به خواندن فشار کم 30 Pa شد. جو بیش از 10.8 کیلومتر گسترش یافته است. حاوی مقدار زیادی متان است. علاوه بر این، انتشار گازهای گلخانه ای قوی در مناطق خاص قابل توجه است. دو مکان شناسایی شده است، اما منابع هنوز کشف نشده است.

سالانه 270 تن متان آزاد می شود. این بدان معنی است که ما در مورد نوعی فرآیند زیرسطحی فعال صحبت می کنیم. به احتمال زیاد، این فعالیت آتشفشانی، برخوردهای دنباله دار یا سرپانتینه شدن است. جذاب ترین گزینه حیات میکروبی متانوژن است.

اکنون شما در مورد حضور جو مریخ می دانید، اما، متأسفانه، پیکربندی شده است تا مستعمره ها را نابود کند. از تجمع آب مایع جلوگیری می کند، در برابر تشعشع باز است و بسیار سرد است. اما در 30 سال آینده ما همچنان بر توسعه متمرکز هستیم.

اتلاف جوهای سیاره ای

والری شماتوویچ، اخترفیزیکدان، در مورد تکامل جو سیاره‌ای، سیستم‌های فراسیاره‌ای و از دست دادن جو مریخ: