§ 4.5. Марс
Марс (рис. 4.5), четвертая из планет земной группы, примерно вдвое меньше Земли по размерам (экваториальный радиус 3390 км) и в девять раз меньше по массе. Средняя плотность составляет 3,9 г/см3. Ускорение свободного падения на поверхности планеты равно 3,76 м/с2 или 0,38 земного.
Угловой диаметр Марса во время великих противостояний 25", во время афелийных 14". На поверхности Марса наблюдаются устойчивые детали, что позволило определить период его вращения с очень большой точностью: 24h 37m 22s,6. Экватор планеты наклонен к плоскости ее орбиты на 24° 56', почти так же, как и у Земли. Поэтому на Марсе наблюдается смена времен года, очень похожая на земную, с той лишь разницей, что лето в южном полушарии Марса жарче и короче, чем в северном, так как оно наступает вблизи прохождения планетой своего перигелия. Марсианский год длится 687 земных суток.
Рис. 4.5. Марс.
Детали, наблюдаемые в телескоп на диске Марса, можно классифицировать следующим образом:
1. Яркие области, или материки, занимающие 2/3 диска. Они представляют собой однородные светлые поля оранжево-красноватого цвета.
2. Полярные шапки — белые пятна, образующиеся вокруг полюсов осенью и исчезающие в начале лета. Это самые заметные детали. В середине зимы полярные шапки занимают поверхность до 50° по широте. Летом северная полярная шапка исчезает целиком, от южной сохраняется небольшой остаток. Сквозь синие светофильтры полярные шапки выделяются очень контрастно.
3. Темные области (или моря), занимающие 1/3 диска. Они видны на фоне светлых областей в виде пятен, различных по величине и форме. Изолированные темные области небольших размеров называются озерами или оазисами. Вдаваясь в материки, моря образуют заливы. И материки, и моря имеют красноватый цвет.
Качественно новый уровень представлений о характеристиках поверхности Марса был достигнут в результате исследований, проведенных на космических аппаратах. Тысячи изображений разного масштаба было получено с американских орбитальных аппаратов «Маринер-9», «Викинг-1 и 2», «Марс-Глобал-Сервейор», сотни с борта советского «Марс-5». Три американских аппарата совершили успешную посадку на поверхность Марса — «Викинг-1 и 2» (1976 г.) и «Марс-Пасфайндер» (1997 г.). В последнем случае исследования проводились с помощью отделившегося марсохода. Кроме этого, в начале 2004 г. на поверхность Марса были высажены два одинаковых исследовательских марсохода «Марс Эксплорэйшн Ровер».
Фотографии поверхности показали, что поверхность Марса весьма разнообразна по характеру геологических форм. Большая часть ее покрыта кратерами, однако имеются и ровные области, почти лишенные кратеров. Среди кратеров попадаются такие, которые расположены на вершинах огромных конусообразных гор высотой до 25-27 км (самой высокой является гора Олимп). Такое расположение означает, что это не метеоритные кратеры, а вулканические. На склонах крупнейших вулканов мало метеоритных кратеров и, следовательно, эти вулканы «молодые», они образовались сравнительно недавно. Таким образом, Марс — геологически активная планета.
На поверхности Марса имеются образования, очень похожие на высохшие русла рек. Марсианский пейзаж очень напоминает некоторые земные пустыни. Видны отлогие песчаные дюны, много угловатых камней. Марсианский грунт представляет собой раздробленный материал (реголит). По составу марсианские породы похожи на земные, однако в них больше окислов железа. Этим можно объяснить красный цвет поверхности Марса.
Температура поверхности Марса колеблется в широких пределах. На экваторе днем она достигает +30 °С, а ночью 100 °С. Это происходит из-за малой теплопроводности марсианского грунта. Она почти столь же низка, как у лунного. Самая низкая температура бывает зимой на поверхности полярных шапок (125°С).
Атмосфера Марса имеет низкую плотность. Основными составляющими атмосферы являются СО2 (95%), N2 (2,5%) и Аг (1,5%). Имеются малые примеси Н2О, СО, O2 и др. газов. Скорость ветра в атмосфере обычно невелика — всего несколько метров в секунду. Но иногда она может достигать 40-50 м/с и тогда ветер может поднимать пылевые частицы с поверхности. При этом возникают пылевые бури, которые иногда закрывают всю планету. Глобальные пылевые бури, продолжающиеся по нескольку месяцев, — это специфически марсианское явление.
Марс обладает слабым магнитным полем напряженностью в 500 раз меньше земного.
Марс имеет два спутника, Фобос и Деймос.