Красная планета раньше была голубой и другие удивительные факты о Марсе

10. Ученые наблюдали марсианскую «цивилизацию» еще в прошлом веке

Астроном Уильям Гершель (William Herschel) сделал несколько важных наблюдений относительно Марса, включая период его вращения и сезонное изменение ледяных шапок. Но, как и многие ученые его эпохи он предполагал, что на планете «кишит» жизнь. Он рассматривал темные области как океаны и наблюдал растительность на предполагаемых массивах суши. Он даже предположил, что разумные марсиане «наслаждаются условиями, похожими на наши».

Это было в конце 1700-х годов, но данная идея прошла сквозь века. Поэтому, когда в английском переводе итальянский астроном Джованни Скиапарелли (Giovanni Schiaparelli) описывал «канали» на поверхности планеты как «каналы», люди представляли себе водные пути, построенные на Марсе человекоподобным обществом. И что бы он сам ни думал об этих структурах, его собственные карты только подтверждали это предположение — они напоминали раскинувшийся портовый город, разделенный каналами на районы. Карты других ученых еще больше напоминали рукотворную марсианскую Венецию.

Совсем еще недавно — в 20 веке, американский астроном Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell) высоко оценил изобретательность марсиан. По его словам, каналы (для наблюдения за которыми он построил современную обсерваторию), вероятно, были построены для транспортировки воды с полюсов на равнины — возможно, чтобы спасти жизнь на Марсе от вымирания. Он писал, что они являются доказательством существования, «разума, не имеющего подлого порядка … разума, безусловно, значительно более всеобъемлющего, чем тот, который руководит … нашими собственными общественными работами».

К тому времени, когда Марсом занимался Лоуэлл, большинство ученых рассматривали эти борозды в ландшафте как естественное геологическое образование. Но в народном воображении сохранилась идея развитой марсианской цивилизации. Автор научной фантастики Эдгар Райс Берроуз (Edgar Rice Burroughs) был среди тех, кто поощрял эту веру, изображая развитый (хотя и умирающий) мир величественных городов, воюющих гуманоидных рас и фантастических животных, включая восьминогих лошадей, десятиногих собак и гигантских четырехруких белых обезьян, настолько свирепых, что они стали одной из основных причин смерти на планете.

9. Долина Маринери — самый большой каньон в Солнечной системе

Долина Маринери разрезает поверхность Марса, как глубокий шрам, который покрывает 20% окружности планеты и простирается на невероятные 4000 км. «Шрам» начинается в похожей на лабиринт долине Лабиринт Ночи на западе и сходит на нет на гладкой равнине Хриса (Chryse Planitia) (золотая равнина) на северо-востоке.

Достигающий 600 км в поперечнике и максимальной глубины около 9 км, этот «шрам» определенно грандиознее, чем Гранд-Каньон на Земле. Последний простирается «всего» на 800 км, достигает 29 км в ширину, и глубиной не более не более 1,8 км.

Считается, что Долина Маринери начиналась как трещина на поверхности Марса еще в то время, когда планета стала охлаждаться по мере формирования. Это предположение основано на доказательствах существования геологических процессов, таких как движение потоков лавы, обвалы от стремительных потоков воды и наводнений, а также следы, оставленные ледниками.

8. Глобальные пылевые бури охватывают всю планету

На Марсе даже обычные пылевые бури весьма мощные, они длятся неделями и охватывают регионы, размером с континент. Но раз в три марсианских года (5,5 земных года) вся планета находится под влиянием гигантской пылевой бури, длящейся несколько месяцев.

Каким бы впечатляющим не было это зрелище, пылевые бури на Марсе даже рядом не стоят с ураганами, которые случаются на Земле. Поскольку скорость ветра на Красной планете не превышает 100 км в час, они даже недостаточно сильны, чтобы их можно было квалифицировать как ураганы категории 1 (самая слабая категория начального уровня). Давление на Марсе также меньше, поэтому потребуется значительно больше силы, чтобы создать тот же эффект, что и на Земле.

Здесь вы можете послушать звук некоторых из марсианских ветров средней силы. Их записал аппарат НАСА InSight lander, когда он находился на нагорье Элизий (Elysium Planitia) 1 декабря 2018 года, при этом звуки, записанные датчиками давления, были настолько слабыми, что их нужно было ускорить в 100 раз, чтобы можно было услышать.

Однако марсианские ветры не совсем безопасны. Частички пыли электростатические, поэтому при контакте с поверхностью, они прилипают к ней. Вот почему марсоходы выглядят такими грязными. Электростатическая пыль также является проблемой для механических движущихся частей, а также солнечных панелей. Поэтому на Марсе придется ежедневно очищать солнечные панели, чтобы обеспечить их оптимальную эффективность, как это было показано в фильме «Марсианин».

7. У спутников Марса разные судьбы

Спутники Марса Фобос (страх) и Деймос (паника) названы в честь сыновей Ареса-греческого бога войны, которого римляне называли Марсом. Однако, они не такие внушительные, как кажутся. Окружность Фобоса составляет 69 км, а Деймоса — всего 39 км. Из-за их неправильной формы, считают, что спутники являются астероидами, которые были захвачены гравитационным полем планеты. Из-за небольшого размера, гравитация на обоих спутниках мала. На Фобосе, например, вы могли бы легко бросить бейсбольный мяч со «скоростью убегания», а на Деймосе отправиться на велосипеде с холма прямо в космос.

Ближайшим к Марсу из этих двух спутников является Фобос, который обращается вокруг планеты за примерно одну треть дня, проходя расстояние в 9 377 километров. Деймосу нужно один день с четвертью, чтобы совершить полное обращение по орбите, за это время он проходит расстояние 23 436 километров. Для сравнения, земная Луна проходит 384 400 километров по орбите почти за месяц.

Большая скорость Фобоса означает, что с каждым прохождением орбиты он приближается к Марсу. В конце концов он достигнет предела Роша (Roche), орбиты, настолько близкой к планете, что приливные силы начнут растягивать спутник в разные стороны и разорвут его на куски. Когда это произойдет, его остатки, вероятно, сформируют кольцо вокруг Марса, а затем упадут на экваторе. Потенциальным колонистам Красной планеты не стоит беспокоиться — этот полуапокалиптический сценарий, как ожидается, реализуется не ранее чем через 30-50 миллионов лет.

У Деймоса совсем другая судьба. Подобно нашей Луне, он постепенно отдаляется от планеты и, в конце концов, улетит в космос.

6. Вулкан Олимп – самый большой вулкан в Солнечной системе

Диаметром 600 км, вулкан Олимп (Olympus Mons) вполне сопоставим по размеру со штатом Аризона. Возвышаясь на 26 км, он также в три раза выше Эвереста. На самом деле, вулкан Олимп настолько высок, что вы можете взобраться по нему в космос.

Одной из причин огромных размеров вулкана является то, что геология Марса отличается от земной. На Земле плиты земной коры перемещаются по стационарным горячим точкам, образуя новые вулканы и «выключая» старые. Но на Марсе кора не движется. Вместо этого миллиарды лет лава накапливается в одном месте. А меньшая гравитация означает, что полученная масса весит меньше, чем на Земле, что позволяет вулканам разрастаться, не разрушаясь при этом.

Вулкан Олимп — самый огромный из нескольких мощных вулканов на Марсе, и все они находятся в провинции Фарсида (Tharsis). Следующий по высоте вулкан, Арсия (Ascraeus Mons), достигает в высоту 20 км, а Пановис (Pavonis Mons) — 14 км. И это не просто самый большой вулкан в Солнечной системе, но самая большая (известная) гора любого вида на любой из восьми планет. Только на астероиде Веста есть более высокий пик, и разница между ним и вулканом составляет всего 96 метров.

5. Красная планета раньше была голубой

В то время, как никто уже не говорит о существовании разумной жизни на Марсе, теперь мы знаем, что на планете есть вода. И миллиарды лет назад на ней почти наверняка были реки, озера и моря, такие же, как на Земле. Цифровая модель дает нам представление о том, как это могло выглядеть — либо под атмосферой раннего Марса, либо снаружи, из космоса.

В последнем случае, часть западного полушария занимает массивный континент. Рельеф местности разнообразен, от ледника и тундры на севере и юге, до пышных тропических лесов в тропических и субтропических регионах и засушливой вулканической пустыни в экваториальной области, где находятся знаковые гигантские пики Марса. С другой стороны планеты находится огромный синий океан, простирающийся через долину Маринери.

Этот образ был создан больше для того, чтобы «подстегнуть воображение», он не является точной научной моделью, но и не является чем-то совершенно нереальным. Так, например, образцы глины, собранные на Марсе, свидетельствуют о том, что здесь пролегали древние русла рек, в то время как эрозия скал, как полагают, свидетельствует о наличии береговых линий бывших океанов или, возможно, одного гигантского океана, куда входила Великая Северная равнина глубиной 4-5 километров и шириной 2 003 километров.

Большая часть воды, как полагают, замерзла и исчезла, когда атмосферу испарило Солнце. И к сожалению для тех, кто верит, что когда-то на планете процветала развитая цивилизация, подобное могло произойти всего лишь через сотни миллионов лет после формирования Марса.

4. Марс может стать голубым в будущем

Марсианская атмосфера теперь настолько тонкая (0,6% давления Земли на уровне моря), что, если бы вы стояли без защиты на поверхности планеты, то ваша слюна, слезы и влага из кожи, а также любые другие жидкости тела быстро и болезненно испарились бы. Конечно, вы также не сможете дышать воздухом, состоящим на 96% из CO2 или долго выдерживать среднюю температуру, составляющую -63 градуса Цельсия. Но если вам это удастся, то также существует постоянная опасность падения метеоритов, которые беспрепятственно проходят через ультратонкую атмосферу Марса.

И, какой бы тонкой она не была сегодня, атмосферу Марса все еще уносят в пространство солнечные ветры со скоростью более 100 грамм в секунду. Но даже с такой скоростью пройдет еще 2 миллиарда лет, прежде чем Марс полностью потеряет свою атмосферу и станет таким как Луна или Меркурий.

Значит, остается надежда. В какой-то момент мы, люди, сможем вмешаться, изменив климатические условия на планете, сделав толще атмосферу, доведя ее до приемлемого уровня. Есть несколько способов сделать это, они в основном связанны с высвобождением углекислого газа, запертого во льду и горных породах. Например, для того, чтобы начал таять лед из полярных ледяных шапок, можно использовать размещенные на орбите зеркала, или ледники можно взорвать с помощью термоядерных бомб, а выброшенная в воздух пыль будет способствовать развитию парникового эффекта. Введение таких газов, как аммиак и метан, также поможет сгустить атмосферу. А растаявший лед естественным образом образует океан. На протяжении веков растения или специальные машины преобразуют углекислый газ в кислород для дыхания.

Другой способ — засеять планету микробной жизнью, чтобы создать на ней условия ранней Земли, а затем постепенно внедрять растительную и животную жизнь.

Но даже если мы и воссоздадим ее, атмосфера Марса снова будет унесена в космос по той же причине, по которой это уже случилось однажды: силы магнитного поля Марса не хватает, чтобы ее удержать. Наиболее реальной альтернативой может стать изменение климатических условий конкретных регионов, богатых углекислым газом, и строительство там куполов. Но, поскольку атмосфера любой планеты не разрушается в течение многих миллионов лет, у нас должно быть достаточно времени, чтобы соорудить сферу вокруг всей планеты, атмосфера в которой будет соответствовать земной. В «мире под оболочкой» может быть искусственный источник света, висячие города и даже контроль гравитации, что, возможно, позволит людям летать.

3. Новая космическая гонка идет полным ходом

Сегодня в новостях часто можно услышать про усилия по колонизации Марса. И, что интересно, их, в основном, предпринимают частные организации. Это обнадеживает, учитывая количество бюрократии, которая препятствует запуску национальных космических программ. Хотя НАСА при Трампе стремится отправить людей на Марс уже к 2030-м годам, следующие администрации могут решить иначе. У Объединенных Арабских Эмиратов, где относительно немного бюрократической волокиты, есть более реалистичный, хотя и дерзкий план размещения 600 000 человек в новом марсианском городе к 2117 году. Но, как и Россия (которая планировала отправить туда людей в этом году), они еще ничего не оправляли на Марс, даже зонда.

Частная компания Mars One призвала в 2013 году колонистов без какого-либо опыта. Она планирует создать на планете поселение к 2026 году, отправив туда первых людей в 2031 году. Когда они прибудут, то, как ожидается, приступят к работе по установке солнечных панелей, установок по производству продуктов питания и других предметов первой необходимости, которые требуются для долгосрочного выживания людей.

Больше шансов у компании SpaceX, которая планирует добраться на Марс намного раньше. Если в течение следующих нескольких лет все пойдет по плану, то к 2022 году они могут начать строительство завода по производству топлива на Марсе. Это позволит совершать полеты в оба конца и создать жизнеспособные долговременные поселения (деревни, который станут городами) уже в 2025 году. Основатель SpaceX Илон Маск (Elon Musk) на 70% уверен, что переберется к тому времени на Красную планету.

В конечном счете, компания SpaceX намерена отправить на марс миллионы людей. Они не считают, что все пройдет без проблем (Маск допускает, что люди умрут), но они считают, что стоит рискнуть. По их мнению, Марс-это только первый шаг. В долгосрочной перспективе звездолет SpaceX рассматривается как «межпланетная транспортная система», доставляющая людей практически в любую точку Солнечной системы, и предусматривающая заводы по производству топлива на пути следования звездолета.

2. Жизнь на Марсе не обязательно (или обязательно не будет) будет суровой

Несмотря на различия (например, оранжевое небо в течение дня и голубое небо на закате и восходе солнца), есть некоторое поразительное сходство между Марсом и Землей. Например, марсианский день всего на 40 минут длиннее нашего, в отличие от венерианского дня, который длиннее нашего на 242 дня (и фактически длиннее венерианского года). Ось Марса наклонена аналогично земной (25.19° в сравнении с нашими 23°), что приводит к похожей смене времен года.

Но жизнь колонистов, очевидно, будет тяжелой, по крайней мере в первые дни. Даже если им удастся совершить обратный путь, им, вероятно, придется остаться на Красной планете по крайней мере несколько лет, чтобы полет длиной в многие месяцы имел смысл. И на протяжении всего этого времени они будут вынуждены находиться в ограниченном небольшом пространстве, позволяя себе совершать короткие редкие переходы по поверхности.

Однако в долгосрочной перспективе качество жизни улучшится. Улучшится, если на Марс прилетит достаточное количество колонистов, чтобы колонизация была успешной (если только люди не полетят на Марс, чтобы просто покинуть Землю). В конце 2018 года архитекторы предложили серию концептуальных изображений жилья на Марсе. Хотя оно, в основном, построено так, чтобы выдерживать суровые радиационные и пылевые бури, а также заморозки, жилье на Марсе должно быть уютным.

Жилой комплекс задумывался как геодезические купола, установленные в защитной пещере, где есть зона отдыха, покрытая мягкими коврами с видами Земли из космоса и мягкими игрушками для детей. В доме также есть встроенный гараж для персонального вездехода и веранда с зимним садом. Особняки для более богатых являются обтекаемыми модульными конструкциями, которые устанавливаются в воронку кратера, с огромными окнами из листового стекла для обзора внешнего мира. В то же время в многоквартирных домах вообще не должно быть окон. Вместо этого, будет транслироваться изображение с поверхности Марса или изображение земных видов. Конечно, виртуальная реальность может открыть более захватывающий вид нашей родной планеты.

Заглядывая в отдаленное будущее, интересно отметить, что люди, родившиеся на Марсе, вероятно, будут выше среднего роста. Более низкая гравитация (одна треть земной) позволит жидкости между их позвонками расширяться – так же, как происходит у астронавтов в космосе. Таким образом, рожденные и воспитанные на Марсе, вероятно, вообще не будут посещать Землю, поскольку это равнозначно тому, что мы отправимся на планету, гравитация на которой в три раза больше земной. Человек, который на Марсе весит 73 кг, на Земле будет весить 227 кг, что вызовет проблемы с костями и будет мешать движению.

1. Сейчас на Марсе может существовать жизнь

Поскольку в течение миллионов или миллиардов лет Марс постепенно потерял свою атмосферу и большую часть воды, возможно, даже вероятно, что жизнь на планете эволюционировала, чтобы приспособиться к сложным условиям.

Еще в 1975 году, за год до того, как первый посадочный модуль Viking получил данные и образцы с поверхности Марса, марсиан представляли как поверхностную грибковую форму жизни. В настоящее время мы понимаем, что жизнь на Марсе, вероятно, намного более ограничена и, скорее всего, находится под поверхностью. Например, она может населять лавовые трубы — большие извилистые пещеры, образованные древними потоками магмы, в которых подземная вода нагревается ядром планеты. В настоящее время исследователи работают над созданием насекомоподобного робота для исследования этих мест.

Жизнь также может быть обнаружена в подземных соленых озерах. Согласно данным радара, полученным в 2018 году от орбитального аппарата Mars Express, первое подходящее для жизни озеро находится примерно в 1,5 километрах под поверхностью планеты вблизи южного полюса и его ширина составляет по крайней мере 20 км. Считается, что соли перхлората магния, кальция и натрия действуют как антифриз, удерживая воду в жидком состоянии, хотя она и очень соленая. В подобных озерах в Антарктиде обитает множество микробов. К сожалению, из-за более тонкой атмосферы и более грубого рельефа, на южном полюсе Марса трудно совершить посадку.

Ученые, конечно, прикладывают все усилия, чтобы это произошло. А пока мы можем только предполагать, какой может быть эта неземная жизнь. Соли перхлората являются токсичными для всего живого на Земле, кроме бактерий Dechloromonas aromatica. Эти обитающие в океане бактерии расщепляют соли с помощью ферментов и превращают их в хлорид и кислород для дыхания. Также, возможно, на Марсе микробы эволюционировали таким образом, что для дыхания им нужен не кислород, а метан — газ, который, как известно, просачивается из недр планеты.

Конечно, марсиане могут не быть микробами по своей природе. Хотя предполагается, что особенности атмосферы и климата планеты ограничивают разнообразие форм жизни простейшими организмами, они могут быть более сложными, чем мы думаем.

В любом случае, обнаружение жизни на Марсе поставит этические вопросы относительно его колонизации. Изменение климата может уничтожить всю существующую жизнь на планете еще до того, как мы встретимся с ней. Даже прибытие людей на планету несет риск заражения. По этой причине научное сообщество, вероятно, наложит ограничения на то, куда могут отправиться колонисты. Заходить в зоны, обозначенные как «особенные регионы» в соответствии с политикой планетарной защиты, будет строго запрещено, не только с целью обезопасить марсиан, но и для того, чтобы предотвратить попадание на Землю потенциально смертельных и быстро размножающихся марсианских бактерий.