A Mars és a Vénusz hasonló a Földhöz, így a tudósok nem veszítik el a reményt, hogy életet találjanak a szomszédos bolygókon. A Mars esetében ez valószínűbb. A Curiosity rovernek sikerült biztosan kiderítenie, hogy valamikor folyók folytak ott, ami azt jelenti, hogy volt hangulat. Talán élet a Marson már jóval a Föld előtt létezett, vagy a terraformálás (az éghajlati viszonyok változása) után lesz lehetséges. Ehhez mágneses mező jelenléte szükséges a Mars közelében.
A bolygók mérete, tömege és pályája
A vörös bolygó mérete sokkal kisebb, mint a Föld. A tudósok számításai és a számos tanulmány során nyert adatok szerint akár hat, a Marssal azonos térfogatú objektum is elférne a Földön. A negyedik bolygó sugara a Naptól az Egyenlítő mentén 0,53 a Földé, a felszíni sűrűsége pedig 37,6%.
A bolygók keringési pályája gyökeresen különbözik, de a sziderális forgalom hasonló. Ez azt jelenti, hogy egy év a Marson csaknem 687 napig tart, és egy nap 24 óra 40percek. Az axiális dőlésszög majdnem azonos - a Mars esetében 25 fok, a Föld két fokkal kisebb. Ez a hasonlóság azt jelenti, hogy szezonalitás várható a vörös bolygótól.
A Föld és a Mars szerkezete és összetétele
A földi bolygók (Vénusz, Föld és Mars) képviselői szerkezetükben hasonlóak. Ez egy fémmag köpennyel és kéreggel, de a Föld sűrűsége nagyobb, mint a Marsé. Vagyis a vörös bolygó világosabb elemekből áll. A Földnek sziklás magja van, tetején folyadékkal, valamint szilikát köpeny és szilárd felszíni kéreg. Ami a Marsot illeti, a tudósok még nem teljesen biztosak a mag felépítésében. Ismeretes, hogy a marsi mag vasból és nikkelből, 16-17% kénből áll. A Mars köpenye mindössze 1300-1800 km (összehasonlításképpen: a földköpeny vastagsága 2890 km), a kéreg pedig 50-125 km-t (a Föld közelében - 40 km). A Föld és a Mars köpenyének és kérgének szerkezete majdnem azonos, de vastagságban különbözik.
Felületi jellemzők
A Föld felszínének körülbelül 70%-át az óceánok vizei borítják. Az egyik változat szerint a folyékony víz része volt annak a gáz- és porfelhőnek, amelyből a Föld keletkezett. Egy másik szerint intenzív aszteroida és üstökös bombázás eredményeként jelent meg, amelyen a fiatal bolygó átesett. Egyes tudósok azon a véleményen vannak, hogy a hidratált ásványi anyagokból víz szabadult fel a Föld kialakulása során. Vannak más hipotézisek is, és lehetséges, hogy mindegyik többé-kevésbé igaz.
A Marson is volt valamikor folyékony víz, amiaz élet fejlődésének szükséges feltétele. De most ez egy hideg és elhagyatott bolygó, vas-oxidban gazdag, ami vörös árnyalatot ad a Mars felszínének. A víz jég formájában áll rendelkezésre a sarkokon. Kis mennyiség felhalmozódik a felszín alatt.
A Mars és a Föld tájképben hasonló. A bolygókon hegyek és vulkánok, kanyonok és síkságok, szurdokok, gerincek, fennsíkok találhatók. A Mars legnagyobb hegye az Olimposz, a legmélyebb szakadék pedig a Mariner-völgy. Mindkét bolygót meteor- és aszteroidatámadás érte kialakulásuk során, de a Marson a nyomok sokkal jobban megőrződnek a csapadék és a légnyomás hiánya miatt. Az egyének több milliárd évesek. A Földön az ilyen képződmények fokozatosan összeomlottak.
Légköri összetétel és hőmérséklet
A Föld sűrű légköre öt rétegre oszlik. A Mars légköre nagyon vékony és nagy nyomású. A Föld légkörét főleg nitrogén (78%) és 21% oxigén alkotja (a fennmaradó 1% egyéb gáz halmazállapotú anyagok), a vörös bolygón pedig az összetételt főként szén-dioxid (96%), nitrogén ill. argon (majdnem 2%, a maradék 1% egyéb gázok).
Hatásos volt a hőmérsékletre. A föld átlaghőmérséklete +14 Celsius fok, maximum - 70,7 fok, minimum -89,2 fok. A Marson sokkal hidegebb van. Az átlaghőmérséklet -46 Celsius-fokra csökken, a minimum eléri a -143 fokot, a bolygó maximuma pedig 35 fokig melegszik fel. Ráadásul bea vörös bolygó légköre sok port tartalmaz.
Van-e a Mars mágneses tere
A mágneses mező a bolygó magjából ered, és védőterületet hoz létre, amely eltéríti az elektromos töltéseket az eredeti pályáról. A Napból vagy más objektumból származó töltések nem fenyegetnek egy ilyen védőmezővel rendelkező bolygót. A Földnek van mágneses tere, de a Marsnak van ilyen védelme? Ebben a tekintetben a bolygó eltér a Földtől.
Mi a mágneses mező a Marson? Egyszer régen létezett egy globális védőburok a bolygó körül, de végül számos okból eltűnt. Most van egy mágneses mező a Marson, kiterjedt, de nem rögzíti a bolygó teljes felületét. Vannak olyan lokalizált területek, ahol erősebb a mezőny. A Mars mágneses terének sugara helyenként 0,2-0,4 Gauss, ami megközelítőleg megegyezik a Föld mutatóival.
A tudósok ma megpróbálják megmagyarázni ezeket a jellemzőket. Kiderült például, hogy a Mars mágneses tere és a bolygó szerkezete összefügg egymással. A mező gyenge a mag miatt. A marsi mag mozdulatlan a kéreghez képest, ami gyengíti ugyanannak a védőmezőnek a hatását.
A magnetoszférák összehasonlítása
A Föld és a Mars mágneses tere nem engedi, hogy a napszél ionizált részecskéi és más kozmikus részecskék a felszínre törjenek. A mező szó szerint védi az életet a Földön. A mező jelenlétét a fémmag forgása magyarázza a folyékony külső részben. Az elektromos töltések állandó mozgása mágneses tér kialakulásához vezet.
Bújabban úgy gondolták, hogy a mágneses erők jelentősen megváltoznak, vagy hozzájárulnak az oxigén légkörből való kiszivárgásához. Ez igaz lehet, mert a mágneses pólusok idővel helyet cserélhetnek, nem állandóak. 160 millió év alatt a pólusok körülbelül 100-szor változtak. Utoljára körülbelül 720 000 évvel ezelőtt történt, és nem tudni, hogy legközelebb mikor fog megtörténni.
A Mars mágneses tere a Földéhez képest nem elegendő az élet fenntartásához. De egy potenciálisan lakható bolygónak legalább fémes maggal kell rendelkeznie. Ez előfeltételeket teremt a mágneses mező kialakulásához. Ami a Marsot illeti, van mágneses mező (bár "egyensúlyban"), van egy fémes mag is. Ez azt jelenti, hogy elméletileg élet a bolygón vagy korábban létezett, vagy bizonyos változások függvényében lehetséges.
Mező-eltűnési elméletek
Miért nincs mágneses tér a Marson? Milyen katasztrófa "törte át" a védőburkot, vagy mitől fagyott meg a bolygó fémmagja? Van valami mód a mező helyreállítására? Jelenleg a tudósok két fő elméletet fontolgatnak a Mars mágneses mezőjének eltűnésével kapcsolatban.
Az első elmélet szerint a bolygónak valamikor stabil mágneses tere volt (mint a Földön), de egy nagy tárggyal való ütközés „átszúrta”. Ez az ütközés megállította a bolygó magját, a mező gyengülni kezdett, majd teljesen elvesztette léptékét. És ma a bolygó egyes részei jobban védettek, mint mások.
A második elmélet teljesen ellentmond az elsőnek. A Mars indulhatmágneses tér nélküli létezés. A bolygó születése után a középpontban lévő vasmag hosszú ideig mozdulatlan maradt, és nem keltett mágneses impulzusokat. Ám egyszer a naprendszer gázóriásának, a Jupiternek a legerősebb mágneses tere, amely nemcsak kis aszteroidákat, hanem hatalmas tárgyakat is képes taszítani, eltaszított néhány kozmetikai testet, és a Marsra küldte.
Az árapály-erő több tízezer éven át tartó hatása következtében konvektív áramlatok jelentek meg a Marson, amelyek mozgásra kényszerítették a bolygó magját, és mágneses mező kialakulását váltották ki. Ahogy a kozmikus test közeledett a Marshoz, a mező növekedett, de több millió év múlva a test összeomlott, így a mágneses tér fokozatosan eltűnt. Ezt látják most a kutatók.
Miért akar a NASA mesterséges mezőt létrehozni
Van a Marson olyan mágneses mező, amely lehetővé tenné a bolygó gyarmatosítását? Az már világos, hogy nincs ilyen védőerő, de a tudósok folytatják a kutatást. Nemrég olyan információ érkezett, hogy a NASA mesterséges mágneses teret akar létrehozni a Marson, hogy a bolygó légköre sűrűbbé váljon. Ez nagyban leegyszerűsíti a vörös bolygó jövőbeli feltárását és az esetleges gyarmatosítást.
Hogyan hozhatunk létre mágneses teret a Marson? A bolygókonferencián bemutatott jelentés készítői azt javasolták, hogy a modult a Mars és a Nap közötti pontra telepítsék, ahol az űrszonda hajtóművek használata nélkül szinte korlátlan ideig maradhat. A modul tartalmazni fogjaspeciális mágnesek, amelyek 1-2 tesla erőtér létrehozására képesek. Körülbelül ugyanazokat a mágneseket helyezték el a Nagy Hadronütköztetőben.
A mező egy "farkot" alkot, amely az egész bolygót lefedi. Ez a mező nagyon gyenge lesz, de elméletileg ez is elég lesz. A NASA szerint ezt követően a bolygó légköre sűrűsödni kezd. A Földdel megegyező sűrűség elérésekor +4 Celsius-fokra emelkedik az átlaghőmérséklet a Marson, és elolvadnak a sarkokon a hósapkák. Elegendő vizük van ahhoz, hogy mérsékelt tengereket képezzenek.
A jelentés szerzői megkerülik a Marson egy űrmodul fejlesztésének és karbantartásának költségeit, és azt, hogy honnan veszik az energiát. Költséghatékonyság szempontjából a módszer nem hasonlítható össze más projektekkel. Például felmerült egy ötlet, hogy SF6 gázt állítsanak elő a Marson. Ennek a gáznak már kis koncentrációja is elegendő ahhoz, hogy üvegházhatást keltsen, és megvédje a bolygó felszínét az agresszív ultraibolya sugárzástól.
A NASA egyik koncepciója sem bizonyított a mai napig teljesen. Ezek csak feltételezések, amelyek azon alapulnak, hogy a napszél volt a Mars légköri veszteségének forrása. De a nitrogénveszteség okai valószínűleg nem pusztán a széllel kapcsolatosak, ezért a tudósok nem sietnek a projektek megvalósításával, hanem folytatják a kutatást.
A Mars-kutatás történetéből
A bolygó első megfigyelései a távcső feltalálása előtt történtek. A Mars létezését ie 1534-ben jegyezték fel az ókori egyiptomi csillagászok. Kiszámolták a pályátbolygómozgások. A babiloni elméletben finomították a Mars helyzetét az éjszakai égbolton, és először kapták meg a bolygó mozgásának időmérését.
H. Huygens holland csillagász volt az első, aki feltérképezte a Mars felszínét. Több sötét területeket ábrázoló rajzot is készített 1659-ben. A sarkokon jégsapka létezését J. Cassini olasz csillagász javasolta 1666-ban. Kiszámolta a bolygó tengelye körüli forgási idejét is - 24 óra 40 perc. Helyes, ez az eredmény kevesebb, mint három perccel tér el.
A múlt század hatvanas évei óta számos AMS-t küldtek a Marsra. Folytatódott a bolygó távérzékelése a Földről keringő és földi teleszkópok segítségével a felszín összetételének meghatározására, a légkör összetételének tanulmányozására és a fénysebesség mérésére.
A Mars mágneses terét, amely ötszázszor gyengébb, mint a Földé, a "Mars-2" és a "Mars-3" állomások rögzítették a szovjet időkben. A Mars 2 és 3 űrszondákat 1971-ben bocsátották fel. A fő technikai probléma nem oldódott meg, de a tudományos kutatás a maga idejében még mindig előrehaladott állapotban volt.
Az amerikaiak 1964-ben indították a Mariner 4-et a Marsra. Az űrszonda képeket készített a felszínről, és megvizsgálta a légkör összetételét. A bolygó első mesterséges műholdja az 1971-ben felbocsátott Mariner 9 volt. Az élet kutatását talajmintákban 1975-ben két egyforma űrhajó végezte a Viking program részeként. A jövőben egy szisztematikusa bolygó tanulmányozása a Hubble-teleszkóp képességeit használta.
Élet létezése a Marson
A bolygó mágneses mezejének működését a tudósok abban az értelemben is vizsgálják, hogy az élet létezésére utalhat a Marson. Számos megfigyelés valódi „marsi lázat” idézett elő ezzel a témával kapcsolatban a 19. század végén. Aztán Nikola Tesla egy azonosítatlan jelet észlelt, miközben a légkör rádióinterferenciáját tanulmányozta.
Azt javasolta, hogy ez más bolygókról, például a Marsról érkező jel lehet. Ő maga nem tudta megfejteni a jelzések jelentését, de abban biztos volt, hogy nem véletlenül keletkeztek. Tesla hipotézisét William Thomson (Lord Kelvin) brit fizikus támogatta. 1902-ben az Egyesült Államokban tett látogatása során azt mondta, hogy Tesla valóban felvette a jelet a marslakóktól.
A témával kapcsolatos tudományos hipotézisek régóta léteznek. Metánt és szerves molekulákat fedeztek fel a Marson. A vörös bolygó körülményei között a gáz gyorsan lebomlik, ezért előfordulásának forrása kell, hogy legyen. Ez bakteriális vagy geológiai tevékenység lehet (tekintettel arra, hogy a Marson nem találhatók aktív vulkánok, nem ez a gáz oka).
Jelenleg a Marson az élet fenntartásának problémája a folyékony víz hiánya, a magnetoszféra hiánya és a túl vékony légkör. Ráadásul a bolygó a „geológiai halál” küszöbén áll. A vulkáni tevékenység vége végleg leállítja a kémiai elemek keringését a bolygó belső része ésfelület.
