| Министерство общего и среднего образования РФ РЕФЕРАТ ПО АСТРОНОМИИ на тему: ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ ? Работу выполнил: ученик 11 класса средней школы № 33 г. Пензы Бочков Сергей Работу проверил : ________ Лазарева Л.А. оценка ______ ПЕНЗА 2001 |
«Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе - науке неизвестно» - это не просто удачный афоризм из популярной кинокомедии «Карнавальная ночь», который широко вошел в наш разговорный язык и стал ходячей шуткой. Главное здесь в том, что эта фраза очень долгое время отражала наш действительный уровень знаний о существовании жизни на красной планете. И вот только теперь, в последние годы, когда собраны и обработаны новейшие научные наблюдения, исследования, факты, все это позволяет сказать: «Жизнь на Марсе была!»
П Л А Н
Почему Марс красный ?
Эволюция Марса
Погода на Марсе
Жизнь на Марсе ?
Третий спутник Марса
Главная загадка Марса
Земной Марс
Почему Марс красный ?
Марс с незапамятных времен называют «Красной планетой». Яркий красный диск, висящий в ночном небе в годы Великих противостояний, когда эта планета максимально приближена к Земле, всегда вызывал у людей какое-то тревожное чувство. Не случайно еще вавилоняне, а потом древние греки и древние римляне ассоциировали планету Марс с богом войны Аресом или Марсом и верили в то, что время Великих противостояний бывает связано с наиболее жестокими войнами. Эта мрачная примета, как ни странно, иногда сбывается и в наше время: так, например, Великое противостояние Марса в 1940-1941 годах совпало с первыми годами Второй мировой войны.
Но почему Марс красный? Откуда этот цвет крови? Как ни странно, сходство окраски планеты и крови объясняется одной и той же причиной: обилием окиси железа. Оксиды железа окрашивают гемоглобин крови; оксиды трехвалентного железа, соединенные с песком и пылью, покрывают поверхность Марса. Советские и американские космические станции, совершавшие мягкую посадку в марсианских пустынях, передали на Землю цветные изображения каменистых равнин, засыпанных красным железистым песком. Пылевые бури на Марсе необычайно сильные. Иногда случается, что из-за пыли астрономы месяцами не могут увидеть поверхность этой планеты.
Американские станции передали сведения о химическом составе марсианского грунта и коренных горных пород: на Марсе преобладают глубинные темные породы - андезиты и базальты с высоким содержанием закиси железа (около 10 процентов), входящего в состав силикатов; эти породы перекрыты грунтом - продуктом выветривания глубинных пород. В грунте резко повышено содержание серы и оксидов железа - до 20 процентов. Это указывает на то, что красный марсианский грунт состоит из оксидов и гидроксидов железа с примесью железистых глин и сульфатов кальция и магния. На Земле грунты такого типа тоже встречаются довольно часто. Их называют красноцветными корами выветривания. Образуются они в условиях теплого климата, обилия воды и свободного кислорода атмосферы.
По всей вероятности, и на Марсе красноцветные коры выветривания возникли в сходных условиях. Марс красный потому, что его поверхность покрыта мощным слоем «ржавчины», разъедающей темные глубинные породы. Здесь можно лишь удивиться проницательности средневековых алхимиков, которые сделали астрономический знак Марса символом железа.
А вообще-то «ржавчина» - оксидная пленка на поверхности планеты - редчайшее явление в Солнечной системе. Она существует лишь на Земле и на Марсе. На остальных планетах и многочисленных крупных спутниках планет, даже на тех, на которых, как полагают, есть вода (в форме льда), глубинные породы практически миллиарды лет сохраняются неизменными.
Красные пески Марса, развеиваемые ураганами, - это частицы коры выветривания глубинных пород. На Земле в наше время такую пыль проклинают водители на грунтовых дорогах Африки, Индии. А в прошлые эпохи, когда на нашей планете был оранжерейный климат, красноцветные коры, как лишайники, покрывали поверхность всех континентов. Поэтому красноцветные пески и глины встречаются в отложениях всех геологических пород. Суммарная масса красноцветов Земли очень велика.
Эволюция Марса
Три с половиной миллиарда лет назад Марс можно было бы назвать не красной, а голубой планетой. Возможно, что на ее поверхности текли реки и цвели сады. И в одночасье это великолепие разрушено.
Американские планетологи из Аризонского университета Анна Викери и Джон Милош предположили, что атмосфера Марса была разрушена ударами астероидов и комет. Они считают, что в результате таких столкновений возникли перегретые газовые пузыри, которые уносились в космос, роль же «перевозчика» выполняло облако испарившейся породы. Для того чтобы это случилось, было достаточно вертикально падающего тела со скоростью 14,3 километра в секунду, диаметром порядка трех километров и весом в сорок миллиардов тонн. А при ударе по касательной требовалась масса на порядок меньше. И Марс оказался не в состоянии компенсировать полную утрату своей атмосферы за счет дегазации поверхностных пород: чем тоньше она становилась, тем уязвимее была для ударов астероидов и комет. К тому же гравитация на Марсе составляет всего 38 процентов от земной, и непросто с такими силами удержать атмосферу. Получается, что на больших планетах удары астероидов создают атмосферу, тогда как на малых - ее удаляют.
По мнению Анны Викери и Джона Милоша, три миллиарда лет назад космические тела сталкивались с Марсом намного чаще, чем сегодня: примерно раз в десять тысяч лет что-нибудь да и залетало из «молодой» Солнечной системы на Марс.
Однако есть и другие мнения по поводу того, как Марс потерял свою атмосферу. Некоторые считают, что дело в солнечном ветре, другие, что планета сама аккумулировала углекислый газ в известняке. Есть совсем экзотическое объяснение: климат мог существенно измениться в результате изменения наклона оси Марса относительно его плоскости вращения с двадцати пяти градусов до шестидесяти.
Вторая проблема эволюции Марса заключается в том, что неясно, была ли на его поверхности вода. Каналы, о которых заговорили благодаря первой карте, составленной в 1877 году Джованни Скиаперелли, оказались иллюзией. В том самом месте видны огромный каньон, простирающийся на четыре тысячи километров, несколько кратеров вулкана и никаких каналов. Была ли это вода? Большинство ученых склоняются к этой точке зрения. Согласно расчетам Криса Чуба, в то время, когда Марс терял свою атмосферу, медленно двигающиеся кометы с их ледяными начинками могли принести на планету огромное количество воды.
Планетолог Майкл Карр из Геологической службы США опубликовал другую любопытную гипотезу. Он считает, что очевидные следы водной эрозии на поверхности Марса могли возникнуть, даже если жидкая вода существовала на нем лишь в отдельные периоды. Вода может находиться в жидком состоянии только в том случае, если атмосфера планеты имеет достаточную толщину, рассуждал Карр. При этом углекислый газ - основная составляющая нынешней атмосферы - мог связываться в виде карбонатных пород. Небольшое его количество выделялось при ударах метеоритов, достаточно массивных для того, чтобы глубоко проникнуть в недра планеты, где благодаря высоким температурам углекислый газ мог находиться в свободном состоянии. Однако даже в период «массированной бомбардировки» Марса, который продолжался около миллиарда лет, этот процесс не мог создать слишком уж много углекислого газа, даже если учесть его дополнительное выделение в ходе вулканической деятельности.
Как же в этом случае возникли овраги и долины на поверхности Марса? Карр предполагает, что на Марсе был своеобразный циклический процесс неустойчивого равновесия. Он заключался в том, что иногда температура была чуть выше (благодаря счастливому стечению обстоятельств - падение метеорита и извержение вулкана происходили одновременно), иногда чуть ниже. Вслед за температурой менялось и состояние воды: она то замерзала, то текла свободно. Правда, оставляя следы, которые не похожи на те, что есть у нас на земле.
Погода на Марсе
Несмотря на то, что сейчас исследования Марса ведутся только с помощью телескопа «Хаббл», ученым удалось получить интересные сведения об атмосфере Красной планеты. Тодд Кленси обнаружил, что на Марсе есть два заметно различающихся сезона: теплое, пыльное лето и холодная и ясная зима. Подобно Земле, когда в северном полушарии Марса зима, в южном - лето. Но из-за вытянутой орбиты планеты эти сезоны резко различаются по количеству солнечной радиации. Так, например, в период южного лета Марс ближе к Солнцу на пятьдесят восемь миллионов километров, чем при лете в северном полушарии. Это обстоятельство сильно сказывается на циркуляции воды и может объяснить, по мнению Кленси, почему ледяная шапка на южном полюсе меньше, чем на северном.
В течение лета в южном полушарии газовые потоки, насыщенные водяными парами, двигаются к северу, где из них выпадают твердые. А поскольку на севере Марса всегда холоднее, вода не возвращается обратно.
Жизнь на Марсе ?
Еще в семидесятые годы спускаемые аппараты американских космических кораблей «Викинг-1» и «Викинг-2» провели три специальных эксперимента по поиску жизни на Марсе. Один из них содержал питательную среду с небольшой добавкой радиоактивного углерода-14. На образец, взятый с поверхности планеты, приборы налили эту жидкость. Если бы в грунте было бы хоть что-то живое, оно должно было употребить пищу и выделить хоть немного радиоактивного газа. Его не обнаружилось. Два других эксперимента также были направлены на поиск следов жизнедеятельности в любых формах. И тоже ничего найдено не было.