Nacisk na Marsa. Atmosfera Marsa - skład chemiczny, warunki pogodowe i miniony klimat

Atmosfera Marsa Podobnie jak atmosfera Wenus składa się głównie z dwutlenku węgla, choć znacznie cieńszego. Po odkryciu metanu w 2003 roku, z wielkim podekscytowaniem wznowiono eksplorację atmosfery. Obecność metanu może pośrednio wskazywać na obecność życia na Marsie, choć bardziej prawdopodobne jest, że są to ślady aktywności wulkanicznej lub hydrotermalnej na planecie.

Atmosfera składa się w 96% z dwutlenku węgla, 2,1% argonu i 1,9% azotu. Stwierdzono również ślady tlenu, metanu, tlenku węgla i dwutlenku węgla oraz niewielką ilość pary wodnej w postaci zimnych chmur. Stężenie dwutlenku węgla na Marsie jest 23 razy większe niż na Ziemi. To uniemożliwia istnienie jakiegokolwiek życia na Marsie. Przynajmniej życie, do którego wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni na naszej rodzimej Ziemi.

Skład atmosfery Marsa.

Skład atmosfery, a także jej masa, ulegają dużym wahaniom w ciągu roku marsjańskiego. Zimą większość dwutlenku węgla kondensuje w czapach polarnych, więc atmosfera staje się cieńsza. W lecie ta część wyparowuje, a gęstość atmosfery wzrasta.

Ale zimą i latem gęstość atmosfery nie jest tak wysoka, aby zniwelować wahania temperatury. W ciągu jednego dnia marsjańskiego skoki temperatury przekraczają 100 o C. W dzień wzrasta do +30 o C, a nocą spada do -80 o C. Na biegunach minimalna temperatura spada jeszcze niżej, do -150 o C.

Ciśnienie atmosferyczne na Marsie wynosi 600 Pa. Dla porównania na Ziemi ciśnienie atmosferyczne wynosi 101 Pa, a na Wenus ogromne 9,3 MPa. Na Górze Olimp, najwyższym punkcie na Marsie, ciśnienie atmosferyczne wynosi marne 30 Pa. A w najgłębszym punkcie planety, na równinie Hellas, osiąga 1155 Pa.

Obserwacje Mars Exploration Rover z powierzchni Marsa wykazały, że pomimo rzadkiej atmosfery powietrze jest dość zakurzone. Niebo marsjańskie jest trwale zabarwione jasnobrązowym i kolor pomarańczowy... Zawieszone cząstki piasku i pyłu unoszą się na wysokość 1,5 km. nad powierzchnią planety i z powodu niskie ciśnienie osiedlić się przez długi czas.

Historia atmosfery

Naukowcy uważają, że atmosfera Marsa zmieniła się podczas życia planety. Istnieją dowody na to, że planeta miała ogromne oceany kilka miliardów lat temu. Ale obecnie woda może istnieć tylko w postaci pary lub lodu. Po pierwsze, ciśnienie atmosferyczne jest w stanie „utrzymać” wodę w stanie ciekłym tylko w najniższych punktach planety. I po drugie, Średnia temperatura na powierzchni jest -63 o C, więc woda może istnieć tylko w stanie stałym.

Jednak na początku swojej historii Mars miał korzystniejsze warunki. Na początku 2013 roku ogłoszono, że atmosfera Marsa była bogata w tlen około 4 miliardów lat temu (). Możliwe przyczyny ubytku tlenu w atmosferze to:

Stopniowe niszczenie atmosfery przez wiatr słoneczny.
Zderzenie z ogromnym meteorytem lub kometą, które miało katastrofalne skutki dla Marsa.
Niska grawitacja Marsa, uniemożliwiająca utrzymanie atmosfery.

Potencjał do użytku przez ludzi

Jak można wykorzystać atmosferę Marsa? To pytanie zadawane jest coraz częściej, ponieważ kolonizacja Marsa nie wygląda już na niemożliwy do spełnienia sen. Tak, do tej pory jest więcej pytań niż odpowiedzi. Ale musisz rozwiązywać problemy pojedynczo, a nie wszystkie naraz.

Dwutlenek węgla z atmosfery Marsa może zostać wykorzystany do stworzenia paliwa rakietowego do lotu z powrotem na Ziemię. Istnieje kilka zastosowań tak dużej ilości CO 2 , z których jednym jest proces Sabatiera. Ten proces chemiczny to reakcja dwutlenku węgla z wodorem na katalizatorze niklowym. W wyniku tej reakcji powstaje tlen i metan.

Reakcja Sabatiera jest już „próbowana” przez naukowców z NASA do przetwarzania dwutlenku węgla w International stacja Kosmiczna pozostały po oddychaniu astronautów. Dlatego na Marsie możemy nie potrzebować tlenu w atmosferze – sami go wyprodukujemy.

Kiedy mówimy o zmianach klimatu, smutno kręcimy głowami – och, jak bardzo zmieniła się nasza planeta Ostatnio jak zanieczyszczona jest jego atmosfera… Jeśli jednak chcemy zobaczyć realny przykład tego, jak fatalne mogą być zmiany klimatyczne, to będziemy musieli szukać jej nie na Ziemi, ale poza jej granicami. Mars doskonale nadaje się do tej roli.

To, co było tu miliony lat temu, nie może być porównane z obrazem dzisiejszym. Obecnie na powierzchni Marsa panuje przenikliwy zimno, niskie ciśnienie oraz bardzo cienka i rozrzedzona atmosfera. Przed nami tylko blady cień minionego świata, którego temperatura na powierzchni nie była dużo niższa od obecnej na ziemi, a po równinach i wąwozach płynęły pełne rzeki. Może było tu nawet życie organiczne, kto wie? Wszystko to już przeszłość.

Z czego składa się atmosfera Marsa?

Teraz, a nawet odrzuca możliwość życia tutaj żywych istot. Na marsjańską pogodę wpływa wiele czynników, w tym cykliczny wzrost i topnienie pokryw lodowych, para wodna w atmosferze oraz sezonowe burze piaskowe. Czasami gigantyczne burze piaskowe pokryć całą planetę na raz i może trwać miesiącami, malując niebo na głęboki czerwony kolor.

Atmosfera Marsa jest około 100 razy cieńsza niż Ziemi, a 95% to dwutlenek węgla. Dokładny skład marsjańskiej atmosfery przedstawia się następująco:

Dwutlenek węgla: 95,32%
Azot: 2,7%
Argon: 1,6%
Tlen: 0,13%
Tlenek węgla: 0,08%

Ponadto w niewielkich ilościach znajdują się: woda, tlenki azotu, neon, wodór ciężki, krypton i ksenon.

Jak powstała atmosfera Marsa? Tak jak na Ziemi – w wyniku odgazowania – uwolnienia gazów z wnętrzności planety. Jednak siła grawitacji na Marsie jest znacznie mniejsza niż na Ziemi, więc większość gazów ucieka w kosmos, a tylko niewielka ich część jest w stanie utrzymać się wokół planety.

Co się stało z atmosferą Marsa w przeszłości?

U zarania istnienia Układ Słoneczny, czyli 4,5-3,5 miliarda lat temu Mars miał wystarczająco gęstą atmosferę, dzięki czemu woda mogła znajdować się na jego powierzchni w postaci płynnej. Zdjęcia orbitalne pokaż kontury rozległe doliny rzeczne, zarysy starożytnego oceanu na powierzchni czerwonej planety, a łaziki niejednokrotnie znalazły próbki związków chemicznych, które udowadniają nam, że oczy nie kłamią - wszystkie te reliefowe szczegóły znane ludzkiemu oku na Marsie były powstały w takich samych warunkach jak na Ziemi.

Nie było wątpliwości co do wody na Marsie, żadnych pytań. Pytanie tylko, dlaczego w końcu zniknęła?

Główna teoria w tej sprawie wygląda tak: kiedyś Mars miał skutecznie odbijające promieniowanie słoneczne, ale z czasem zaczęło słabnąć i około 3,5 miliarda lat temu praktycznie zniknęło (osobne ogniska lokalne pole magnetyczne, a moc jest porównywalna do mocy Ziemi, jest teraz na Marsie). Ponieważ Mars jest prawie o połowę mniejszy od Ziemi, jego grawitacja jest znacznie słabsza niż grawitacja naszej planety. Doprowadziło do tego połączenie tych dwóch czynników (utrata pola magnetycznego i słaba grawitacja). że wiatr słoneczny zaczął „wybijać” cząsteczki światła z atmosfery planety, stopniowo ją zmniejszając. Tak więc w ciągu milionów lat Mars był w roli jabłka, z którego skórka została starannie odcięta nożem.

Osłabione pole magnetyczne nie mogło już skutecznie „wygasić” promieniowanie kosmiczne, a słońce ze źródła życia zamieniło się w zabójcę Marsa. A rozrzedzona atmosfera nie była już w stanie zatrzymać ciepła, więc temperatura na powierzchni planety spadła do średniej wartości -60 stopni Celsjusza, tylko w letni dzień na równiku, osiągając +20 stopni.

Chociaż atmosfera Marsa jest obecnie około 100 razy cieńsza od ziemskiej, nadal jest wystarczająco gęsta, aby na Czerwonej Planecie aktywnie zachodziły procesy formowania się pogody, opadów, chmur i wiatrów.

"Zakurzony Diabeł" - małe tornado na powierzchni Marsa, sfotografowane z orbity planety

Promieniowanie, burze piaskowe i inne cechy Marsa

Promieniowanie blisko powierzchni planety jest niebezpiecznie, jednak z danych NASA uzyskanych ze zbioru analiz łazika Curiosity wynika, że nawet na 500-dniowy pobyt na Marsie (+360 dni w drodze) astronauci (m.in. sprzęt ochronny) otrzyma „dawkę” promieniowania równą 1 siwertowi (~100 rentgenów). Ta dawka jest niebezpieczna, ale na pewno nie zabije dorosłego na miejscu. Uważa się, że 1 siwert otrzymanego promieniowania zwiększa ryzyko zachorowania na raka u astronautów o 5%. Zdaniem naukowców, w trosce o naukę, można iść na wielkie trudy, zwłaszcza pierwszy krok na Marsa, nawet jeśli zapowiada się problemy zdrowotne w przyszłości... To zdecydowanie krok do nieśmiertelności!

Na powierzchni Marsa sezonowo szaleją setki pyłowych diabłów (tornad), unosząc do atmosfery pył z tlenków żelaza (w uproszczeniu z rdzy), który obficie pokrywa marsjańskie pustkowia. Pył marsjański jest bardzo drobny, co w połączeniu z niską grawitacją powoduje, że jego znaczna ilość jest zawsze obecna w atmosferze, osiągając szczególnie wysokie stężenia jesienią i zimą na półkulach północnych oraz wiosną i latem na półkuli północnej. południowe półkule planety.

Burze piaskowe na Marsie- największy w Układzie Słonecznym, zdolny do pokrycia całej powierzchni planety, a czasem nawet miesiącami. Główne pory roku burz piaskowych na Marsie to wiosna i lato.

Mechanizm tak potężnego zjawiska pogodowe nie do końca zbadane, ale z dużym prawdopodobieństwem wyjaśnia następująca teoria: kiedy duża liczba cząsteczki kurzu unoszą się do atmosfery, co prowadzi do jego gwałtownego nagrzania na dużą wysokość. Ciepłe masy gazów pędzą w kierunku chłodniejszych rejonów planety, generując wiatr. Pył marsjański, jak już wspomniano, jest bardzo lekki, więc silny wiatr unosi jeszcze więcej pyłu w górę, co z kolei jeszcze bardziej podgrzewa atmosferę i generuje jeszcze silniejsze wiatry, które z kolei wznoszą jeszcze więcej pyłu… i tak dalej !

Na Marsie nie ma deszczu, a skąd się bierze przy mrozie -60 stopni? Ale czasami pada śnieg. To prawda, że taki śnieg nie składa się z wody, ale z kryształków dwutlenku węgla, a jego właściwości przypominają raczej mgłę niż śnieg („płatki śniegu” są za małe), ale bądźcie pewni – to prawdziwy śnieg! Tylko lokalny.

Ogólnie rzecz biorąc, „śnieg” występuje prawie na całym terytorium Marsa, a proces ten ma charakter cykliczny - w nocy dwutlenek węgla zamarza i zamienia się w kryształy, opadając na powierzchnię, aw ciągu dnia topnieje i wraca do atmosfery. Jednak na północy i bieguny południowe na planecie zimą panuje mróz do -125 stopni, dlatego gaz, który raz wypadł w postaci kryształów, nie paruje i leży w warstwie aż do wiosny. Biorąc pod uwagę wielkość czap śnieżnych na Marsie, czy trzeba powiedzieć, że zimą stężenie dwutlenku węgla w atmosferze spada o kilkadziesiąt procent? Atmosfera staje się jeszcze bardziej rozrzedzona, przez co zatrzymuje jeszcze mniej ciepła… Mars pogrąża się w zimie.

matematyczne modelowanie i porównanie wyników ze składem starożytnej marsjańskiej atmosfery uwięzionej w starym meteorycie. Doszli do wniosku, że 4 miliardy lat temu miała gęstą atmosferę z ciśnieniem powierzchniowym przekraczającym 0,5 bara (50 000 Pa).

Sugeruje to, że proces zanikania atmosfery Marsa był najprawdopodobniej spowodowany wiatrem słonecznym. To on jest odpowiedzialny za przekształcenie Marsa w świat zimnych pustyń, który znamy go dzisiaj.

Badając dane uzyskane w wyniku prac wypraw badawczych na Czerwoną Planetę, naukowcy zasugerowali, że Mars kiedyś posiadał ciepły klimat, który wspierał istnienie oceanów na jego powierzchni. Wymaga to gęstej atmosfery o wystarczająco wyraźnym efekt cieplarniany... Jednak współczesny Mars ma cienką atmosferę o ciśnieniu na powierzchni zaledwie 0,006 bara. Powoduje to istnienie bardzo zimnego klimatu na planecie w porównaniu z teraźniejszością. Pozostało wielka tajemnica- kiedy i jak Mars stracił gęstą atmosferę.

Metoda badań

Stary meteoryt będący w posiadaniu naukowców zawiera cząstki starożytnej atmosfery marsjańskiej. Badacze modelowali procesy zmian w marsjańskiej atmosferze na przestrzeni jej historii w różne warunki... Porównując wyniki ze składem izotopowym gazu uzyskanego z meteorytu, naukowcy obliczyli, jak gęsta była atmosfera Marsa w momencie, gdy gaz był uwięziony w meteorycie.

Przegląd wyników badań

Zespół badawczy stwierdził, że Mars miał gęstą atmosferę około 4 miliardów lat temu. Ciśnienie powietrza w pobliżu powierzchni planety w tym czasie wynosiło co najmniej 0,5 bara, a być może nawet więcej. Mars miał własne pole magnetyczne, ale stracił je około 4 miliardów lat temu. Wynik badania pokazuje, że dla przekształcenia Marsa z ciepłego, mokrego świata w Zimny świat odpowiada pustynia, która zaczęła niszczyć atmosferę planety.

Perspektywy badawcze

Statek kosmiczny NASA MAVEN znajduje się na orbicie wokół Marsa i kontynuuje badanie procesów, które zniszczyły atmosferę Czerwonej Planety. Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) planuje kontynuować monitorowanie tych procesów za pomocą statku kosmicznego Martian Moons eXploration (MMX). Misje te będą w stanie wyjaśnić, w jaki sposób przewidywana w nich gęsta atmosfera starożytnego Marsa została z czasem utracona.

Dziś nie tylko pisarze science fiction w swoich opowieściach mówią o lotach na Marsa i jego ewentualnej kolonizacji, ale także prawdziwi naukowcy, biznesmeni i politycy. Sondy i łaziki udzieliły odpowiedzi na temat osobliwości geologii. Jednak w przypadku misji załogowych konieczne jest ustalenie, czy Mars ma atmosferę i jaka to jest.

Informacje ogólne

Mars ma swoją własną atmosferę, ale stanowi tylko 1% ziemskiej. Podobnie jak Wenus, składa się głównie z dwutlenku węgla, ale znowu jest znacznie cieńsza. Warstwa stosunkowo gęsta to 100 km (dla porównania Ziemia ma według różnych szacunków 500 - 1000 km). Z tego powodu nie ma ochrony przed Promieniowanie słoneczne, a reżim temperaturowy praktycznie nieuregulowane. Na Marsie nie ma powietrza w naszym zwykłym znaczeniu.

Naukowcy ustalili dokładny skład:

Dwutlenek węgla - 96%.
Argon - 2,1%.
Azot - 1,9%.

W 2003 roku odkryto metan. Odkrycie wzbudziło zainteresowanie Czerwoną Planetą, a wiele krajów uruchomiło programy eksploracyjne, które doprowadziły do rozmów o lataniu i kolonizacji.

Ze względu na niską gęstość reżim temperatury nie jest regulowany, dlatego różnice wynoszą średnio 100 0 C. dzień ustalono dość komfortowe warunki +30 0 C, aw nocy temperatura powierzchni spada do -80 0 C. Ciśnienie wynosi 0,6 kPa (1/110 wskaźnika ziemskiego). Na naszej planecie podobne warunki występują na wysokości 35 km. To jest główne zagrożenie dla osoby bez ochrony - to nie temperatura lub gazy go zabiją, ale ciśnienie.

Pył jest stale obecny na powierzchni. Ze względu na niewielką siłę grawitacji chmury wznoszą się do 50 km. Silne zmiany temperatury prowadzą do pojawiania się wiatrów o porywach do 100 m/s, więc burze piaskowe są na Marsie powszechne. Nie stanowią poważnego zagrożenia ze względu na małą koncentrację cząstek w masach powietrza.

Z jakich warstw składa się atmosfera Marsa?

Siła grawitacji jest mniejsza niż Ziemi, dlatego atmosfera Marsa nie jest tak wyraźnie podzielona na warstwy pod względem gęstości i ciśnienia. Jednorodna kompozycja utrzymuje się do 11 km, potem atmosfera zaczyna się rozdzielać na warstwy. Powyżej 100 km gęstość spada do wartości minimalnych.

Troposfera - do 20 km.
Stratomezosfera - do 100 km.
Termosfera - do 200 km.
Jonosfera - do 500 km.

Górna atmosfera zawiera lekkie gazy - wodór, węgiel. W tych warstwach gromadzi się tlen. Poszczególne cząsteczki wodoru atomowego rozchodzą się na odległość do 20 000 km, tworząc koronę wodorową. Wyraźne oddzielenie obszarów brzeżnych i przestrzeń kosmiczna nie.

Górna atmosfera

Na wysokości ponad 20-30 km znajduje się termosfera - górne regiony. Kompozycja pozostaje stabilna do wysokości 200 km. Obserwuje się tutaj wysoką zawartość tlenu atomowego. Temperatura jest dość niska - do 200-300 K (od -70 do -200 0 C). Dalej jest jonosfera, w której jony reagują z pierwiastkami obojętnymi.

Niższa atmosfera

W zależności od pory roku zmienia się granica tej warstwy, a strefa ta nazywana jest tropopauzą. Dalej rozciąga się stratomezosfera, której średnia temperatura wynosi -133 0 C. Ziemia zawiera tu ozon, który chroni przed promieniowanie kosmiczne... Na Marsie gromadzi się na wysokości 50-60 km, a następnie praktycznie nie występuje.

Skład atmosfery

Atmosfera ziemska składa się z azotu (78%) i tlenu (20%), niewielkich ilości argonu, dwutlenku węgla, metanu itp. Takie warunki są uważane za optymalne dla powstania życia. Skład powietrza na Marsie jest znacząco różny. Głównym elementem atmosfery marsjańskiej jest dwutlenek węgla – około 95%. Azot stanowi 3%, a argon 1,6%. Całkowity tlen - nie więcej niż 0,14%.

Ta kompozycja powstała z powodu słabej grawitacji Czerwonej Planety. Najbardziej stabilny był ciężki dwutlenek węgla, który dzięki temu jest stale uzupełniany aktywność wulkaniczna... Lekkie gazy są rozpraszane w przestrzeni z powodu niskiej grawitacji i braku pola magnetycznego. Azot jest utrzymywany grawitacyjnie w postaci dwuatomowej cząsteczki, ale pod wpływem promieniowania rozpada się i ulatuje w przestrzeń w postaci pojedynczych atomów.

Podobnie jest z tlenem, ale w górnych warstwach reaguje on z węglem i wodorem. Jednak naukowcy nie do końca rozumieją cechy reakcji. Według obliczeń ilość tlenku węgla CO powinna być większa, ale ostatecznie utlenia się do dwutlenku węgla CO2 i opada na powierzchnię. Oddzielnie tlen cząsteczkowy O2 pojawia się dopiero po chemicznym rozpadzie dwutlenku węgla i wody w górnych warstwach pod wpływem fotonów. Należy do substancji niekondensujących się na Marsie.

Naukowcy uważają, że miliony lat temu ilość tlenu była porównywalna do ziemskiej - 15-20%. Nie wiadomo jeszcze dokładnie, dlaczego zmieniły się warunki. Jednak poszczególne atomy nie są tak aktywnie ulatniane, a ze względu na większą wagę nawet się kumulują. Do pewnego stopnia obserwuje się proces odwrotny.

Inne ważne elementy:

Ozon praktycznie nie występuje, istnieje jeden obszar akumulacji 30-60 km od powierzchni.
Woda - jej zawartość jest 100-200 razy mniejsza niż w najsuchszym rejonie Ziemi.
Metan - obserwowane są emisje o nieznanej naturze, a jak dotąd najczęściej mówi się o substancji dla Marsa.

Metan na Ziemi należy do substancji biogennych, dlatego potencjalnie może być powiązany z materią organiczną. Charakter pojawienia się i szybkiego zniszczenia nie został jeszcze wyjaśniony, dlatego naukowcy szukają odpowiedzi na te pytania.

Co się stało z atmosferą Marsa w przeszłości?

W ciągu milionów lat istnienia planety atmosfera zmienia swój skład i strukturę. Badania przyniosły dowody na to, że w przeszłości na powierzchni istniały oceany w stanie ciekłym. Jednak teraz woda pozostaje w niewielkich ilościach w postaci pary lub lodu.

Przyczyny zaniku płynu:

Niskie ciśnienie atmosferyczne nie jest w stanie utrzymać płynnej wody długi czas jak to się dzieje na Ziemi.
Grawitacja nie jest wystarczająco silna, aby utrzymać chmury pary.
Ze względu na brak pola magnetycznego materia jest wynoszona przez cząstki wiatru słonecznego w przestrzeń kosmiczną.
Przy znacznych zmianach temperatury wodę można przechowywać tylko w stanie stałym.

Innymi słowy, atmosfera Marsa nie jest wystarczająco gęsta, aby utrzymać wodę w postaci płynnej, a niewielka siła grawitacji nie jest w stanie utrzymać wodoru i tlenu.
Według ekspertów korzystne warunki do życia na Czerwonej Planecie mogły powstać około 4 miliardów lat temu. Być może w tym czasie istniało życie.

Nazywane są następujące przyczyny zniszczenia:

Brak ochrony przed promieniowaniem słonecznym i stopniowe wyczerpywanie się atmosfery na przestrzeni milionów lat.
Zderzenie z meteorytem lub innym ciałem kosmicznym, które natychmiast zniszczyło atmosferę.

Pierwszy powód ten moment jest tym bardziej prawdopodobna, ponieważ nie znaleziono jeszcze śladów globalnej katastrofy. Podobne wnioski wyciągnięto dzięki badaniu stacji autonomicznej Curiosity. Łazik ustalił dokładny skład powietrza.

Starożytna atmosfera Marsa zawierała dużo tlenu

Dziś naukowcy nie mają wątpliwości, że Czerwona Planeta miała kiedyś wodę. Wiele widoków zarysów oceanów. Obserwacje wizualne poparte są szczegółowymi badaniami. Łaziki marsjańskie wykonały analizy gleby w dolinach dawne morza i rzeki, i skład chemiczny potwierdził wstępne założenia.

W obecnym środowisku każdy płynna woda na powierzchni planety natychmiast wyparuje, ponieważ ciśnienie jest zbyt niskie. Jeśli jednak w czasach starożytnych istniały oceany i jeziora, to warunki były inne. Jednym z założeń jest inny skład z udziałem tlenu rzędu 15-20% oraz zwiększonym udziałem azotu i argonu. W tej formie Mars staje się niemal identyczny z naszą rodzimą planetą - z ciekłą wodą, tlenem i azotem.

Inni naukowcy sugerowali istnienie pełnowartościowego pola magnetycznego, które może chronić przed wiatrem słonecznym. Jego moc jest porównywalna z mocą ziemi i jest to kolejny czynnik przemawiający za istnieniem warunków do powstania i rozwoju życia.

Przyczyny wyczerpywania się atmosfery

Szczyt rozwoju przypada na erę hesperyjską (3,5-2,5 miliarda lat temu). Na równinie znajdował się słony ocean, wielkością porównywalną z Oceanem Arktycznym. Temperatura na powierzchni dochodziła do 40-50°C, a ciśnienie około 1 atm. Istnieje duże prawdopodobieństwo istnienia w tym okresie organizmów żywych. Jednak okres „prosperity” nie był wystarczająco długi, aby powstało złożone i jeszcze bardziej inteligentne życie.

Jednym z głównych powodów jest mały rozmiar planety. Mars mniej ziemi dlatego grawitacja i pole magnetyczne są słabsze. W rezultacie wiatr słoneczny aktywnie wybijał cząsteczki i dosłownie odcinał powłokę warstwa po warstwie. Skład atmosfery zaczął się zmieniać w ciągu 1 miliarda lat, po czym zmiana klimatu stał się katastrofalny. Spadek ciśnienia prowadził do parowania cieczy i zmian temperatury.

Mars, czwarta planeta w oddali od Słońca, od dawna jest obiektem bacznej uwagi światowej nauki. Ta planeta jest bardzo podobna do Ziemi, z jednym małym, ale fatalnym wyjątkiem - atmosfera Marsa stanowi nie więcej niż jeden procent objętości atmosfera ziemska... Powłoka gazowa każdej planety jest decydującym czynnikiem, który ją tworzy wygląd zewnętrzny i stan powierzchni. Wiadomo, że wszyscy solidne światy Układy słoneczne powstały w przybliżeniu w tych samych warunkach w odległości 240 milionów kilometrów od Słońca. Jeśli warunki do powstania Ziemi i Marsa były praktycznie takie same, to dlaczego te planety są teraz tak różne?

Wszystko zależy od wielkości - Mars, uformowany z tego samego materiału co Ziemia, miał kiedyś płynny i gorący metalowy rdzeń, tak jak nasza planeta. Dowód - zestaw wygasłe wulkany dalej Ale „czerwona planeta” jest znacznie mniejsza niż Ziemia. Oznacza to, że szybciej się ochładza. Kiedy ciekły rdzeń w końcu ostygł i zestalił się, proces konwekcji zakończył się, a wraz z nim magnetosferyczna tarcza planety – zniknęła. W rezultacie planeta pozostała bezbronna wobec niszczącej energii Słońca, a atmosferę Marsa prawie całkowicie porwał wiatr słoneczny (ogromny strumień radioaktywnych zjonizowanych cząstek). „Czerwona planeta” zamieniła się w martwą, nudną pustynię…

Teraz atmosfera na Marsie jest cienką, cienką powłoką gazową, niezdolną do oparcia się penetracji morderczej, spalającej powierzchnię planety. Relaksacja termiczna Marsa jest o kilka rzędów wielkości mniejsza niż na przykład Wenus, której atmosfera jest znacznie gęstsza. Atmosfera Marsa, która ma zbyt niską wartość pojemności cieplnej, tworzy bardziej wyraźną średnią dobową prędkość wiatru.

Skład atmosfery Marsa charakteryzuje się bardzo wysoką zawartością (95%). Atmosfera zawiera również azot (około 2,7%), argon (około 1,6%) i niewielką ilość tlenu (nie więcej niż 0,13%). Ciśnienie atmosferyczne Marsa jest 160 razy wyższe niż na powierzchni planety. W przeciwieństwie do ziemskiej atmosfery, powłoka gazowa ma tutaj wyraźnie zmienny charakter, ze względu na to, że czapy polarne planety, zawierające duża ilość dwutlenek węgla topi się i zamarza w jednym cyklu rocznym.

Według danych z sondy badawczej Mars Express, atmosfera Marsa zawiera trochę metanu. Specyfika tego gazu polega na jego szybkim rozkładzie. Oznacza to, że gdzieś na planecie musi istnieć źródło uzupełniania metanu. Mogą być tutaj tylko dwie opcje - albo aktywność geologiczna, której śladów jeszcze nie znaleziono, albo żywotna aktywność mikroorganizmów, która może zmienić nasze wyobrażenie o obecności ognisk życia w Układzie Słonecznym.

Charakterystycznym efektem marsjańskiej atmosfery są burze piaskowe, które mogą szaleć miesiącami. Ten gęsty płaszcz powietrzny planety składa się głównie z dwutlenku węgla z niewielkimi wtrąceniami tlenu i pary wodnej. Ten długotrwały efekt jest spowodowany wyjątkowo niską grawitacją Marsa, która pozwala nawet superrozrzedzonej atmosferze unieść się z powierzchni i utrzymać przez długi czas miliardy ton pyłu.