Температура на поверхности красной планеты - марсе

Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, следственно, как и следовало ждать, температура на Марсе холоднее. По большей части на планете дюже холодно. Исключение составляют только летние дни на экваторе. Даже на экваторе, температура на планете Марс ночью падает ниже нуля. В летние дни, днем она может быть около 20 градусов по Цельсию, но ночью падает до -90 С.

Орбита

Марс имеет высоко эллиптическую орбиту, так что температура меняется вовсе немножко, когда планета вращается вокруг Солнца. Потому что он имеет наклон оси схожий на Земной (25,19 на Марс, а на Земле 26,27), то планета имеет сезоны. Добавьте к этому тонкую атмосферу, и вы сумеете осознать, отчего планета не в состоянии держать тепло. Марсианская атмосфера состоит из больше чем 96% углекислого газа. Если планета была в состоянии удержать атмосферу, то углекислый газ вызвал бы парниковый результат, тот, что нагрел бы его.

Следы водной эрозии, снимок Mars Odyssey
Орбитальные агрегаты передали изображения, которые указывают на эрозию, вызванную жидкой водой. Это указывает на то, что Марс когда-то был гораздо теплее и сырей. Эрозия не исчезла, так как в текущее время нет жидкой воды либо тектоники плит, дабы мощно изменить пейзаж. Есть ветер, но он не довольно крепкий, дабы изменить поверхность.

Важность теплого климата

Присутствие теплой погоды и жидкой воды является главным по нескольким причинам. Одна из них, это то, что жидкая вода имеет значимое значение для эволюции жизни. Некоторые ученые до сего времени придерживаются суждения, что микробная жизнь существует велико под поверхностью, где теплее и вода может существовать в жидком виде.

Колонизация

Если люди когда-либо колонизируют планету, они обязаны иметь источники воды. Пилотируемая миссия займет около 2-х лет, и число груза на борту корабля будет ограничено. Одно из решений, заключается в том, что водяной лед может быть расплавлен, а после этого очищен, но обнаружить жидкую воды будет еще больше рациональным.
Температура это незначительное препятствие для раннего освоения человеком планеты, в то время как присутствие воды значительно больше значительно. Все, что нам необходимо сделать, это обнаружить метод добраться до Марса и обратно без необходимости тратить два года в узких космических агрегатах. Марс - это один из поверенных земной группы, средняя температура поверхности которой ниже нуля. Он ближайший из наших соседей, а потому его изыскание особенно волнует общество. В перспективе это вариант первой межпланетной колонизации. А познания температурных режимов это осознавание первоначальных условий колонизации. Данные о температурном режиме Марса дозволят строить теории о температурах других планет.

Какая температура на Марсе

Первые слежения за красной планетой начались еще в 18 веке. Тогда это были легко слежения, которые не могли ничего сказать о температуре Марсе. Но теснее в 20 годах прошлого столетия ученые помещали термометр в фокус телескопа-рефлектора, тем самым определяя температуру поверхности. На тот момент показатели у различных ученых разнились: от -28 градусов до -60. Ученые владели различным оборудованием с различной погрешностью измерений, но столь огромный разброс только подогрева ученый интерес.
В 50 годы накопилось довольно информации, стали вестимы факты о правильных температурах на экваторе. В 1956 году группой заокеанских ученых были проведены изыскания, которые подтверждали низкие температуры на полюсах.
Минимальная температура, зафиксированная на полюсе Марса -153 0 С. Крупнейшую ценность представляли слежения во время Великого противостояния, то есть момента максимального сближения Марса и Земли. Позже с становлением научного прогресса через несколько неудачных попыток запуска марсоходов удалось получить первые снимки полюсов красной планеты. Это дозволило удостоверить температуру на полюсах в -125 градусов Цельсия. Наука не стоит на месте и год от года совершаются новые открытия.

Средняя температура на поверхности красной планеты -63 0 С.

При этом на экваторе термометр показывает привычные 18 0 С. Абсолютно довольно для выращивания растений и основания колоний, но есть крайне емкая задача. Давление в нем достигает величины 0,6 кПа, что дюже немного. Для сопоставления: одна атмосфера равняется приблизительно 100 кПа, а это в 110 раз огромнее озвученного значения. Из-за этого воздушное пространство разряжено, в таком случае на маленьких разницах высот в 1,5-2 метра появляется разница в несколько десятков делений термометра. В жару верх грунта может прогреваться до 27 0 С, но на маленький возвышенности стремительно падает до нуля.
В 2004 году на планету приземлился один из марсоходов исследовательской миссий НАСА. Агрегат именовался «Спирит». Устройство действовало на планете до января 2009 и в числе прочих данных, были получены новые данные о температуре на поверхности.
Максимальная температура, зафиксирована на экваторе Марса +35 0 С. Это на 5 градусов огромнее предыдущего значения, что свидетельствует о допустимом потеплении.

Планета Марс имеет экваториальный диаметр 6787 км, т. е. 0,53 земного. Полярный диаметр несколько поменьше экваториального (6753 км) из-за полярного сжатия, равного 1/191 (супротив 1/298 у Земли). Марс вращается вокруг своей оси примерно так же, как и Земля: его период вращения равен 24 час. 37 мин. 23 сек., что лишь на 41 мин. 19 сек. огромнее периода вращения Земли. Ось вращения наклонена к плоскости орбиты на угол 65°, примерно равный углу наклона земной оси (66°,5). Это значит, что смена дня и ночи, а также смена времен года на Марсе протекают примерно так же, как на Земле. Там есть и климатические пояса, сходственные земным: тропический (широта тропиков ±25°), два умеренных и два полярных (широта полярных кругов ±65°).
Впрочем в итоге удаленности Марса от Солнца и разреженности атмосферы микроклимат планеты значительно суровее земного. Год Марса (687 земных либо 668 марсианских суток) почтя вдвое длиннее земного, а значит, дольше длятся и сезоны. Из-за большого эксцентриситета орбиты (0,09) продолжительность и нрав сезонов Марса разны в северном и южном полушариях планеты.
Таким образом, в северном полушарии Марса лето длинное, но прохладное, а зима короткая и мягкая (Марс в это время близок к перигелию), тогда как в южном полушарии лето короткое, но теплое, а зима длинная и грозная. На диске Марса еще в середине XVII в. были подмечены темные и ясные области. В 1784 г.
В. Гершель обратил внимание на сезонные метаморфозы размеров белых пятнышек у полюсов (полярных шапок). В 1882 г. итальянский звездочет Дж. Скиапарелли составил подробную карту Марса и дал систему наименований деталей его поверхности,; выделив среди темных пятнышек моря (по-латыни mare), озера (lacus), заливы (sinus), болота (palus), проливы (freturn), источники (fens), мысы (promontorium) и области (regio). Все эти термины носили, разумеется, чисто воображаемый нрав.
Температурный режим на Марсе выглядит так. В дневные часы в районе экватора, если Марс находится возле перигелия, температура может подыматься до +25°С (около 300°К). Но теснее к вечеру она падает до нуля и ниже, а за ночь планета выхолаживается еще огромнее, от того что разреженная сухая атмосфера планеты не может удержать тепло, получаемое от Солнца днем.
Средняя температура на Марсе гораздо ниже чем на Земле, - около -40° С. При особенно благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20° С - абсолютно приемлемая температура для обитателей Земли. Но зимней ночью мороз может добиваться до -125° С. При зимней температуре даже углекислота замерзает, превращаясь в сухой лед. Такие крутые перепады температуры вызваны тем, что разреженная атмосфера Марса не способна длинно держать тепло. Первые измерения температуры Марса с подмогой термометра, помещённого в фокусе телескопа-рефлектора, проводились ещё в начале 20-х годов. Измерения В. Лампланда в 1922 г. дали среднюю температуру поверхности Марса -28°С, Э. Петтит и С. Никольсон получили в 1924 г. -13°С. Больше низкое значение получили в 1960г. У. Синтон и Дж. Стронг: -43°С. Позже, в 50-е и 60-е гг. были собраны и обобщены бесчисленные измерения температур в разных точках поверхности Марса, в различные сезоны и времена суток. Из этих измерений следовало, что днём на экваторе температура может доходить до +27°С, но теснее к утру до -50°С.
Космический агрегат Викинг позже посадки на Марс измерил температуру около поверхности. Невзирая на то, что в это время в южном полушарии стояло лето, температура атмосферы возле поверхности температура в утренние часы составляла - 160° С, но к середине дня поднялась до -30°С. Давление атмосферы у поверхности планеты составляет 6 миллибар (т. е. 0,006 атмосферы). Над континентами (пустынями) Марса непрерывно носятся облака мелкой пыли, которая неизменно светлее тех пород, из которых она образуется. Пыль и повышает яркость континентов в красных лучах.
Под действием ветров и смерчей пыль на Марсе может подыматься в атмосферу и держаться в ней достаточно длинно. Крепкие пылевые бури отслеживались в южном полушарии Марса в 1956, 1971 и 1973 гг. Как показали спектральные слежения в инфракрасных лучах, в атмосфере Марса (как и в атмосфере Венеры) основным компонентом является углекислый газ (С03). Долгие искания кислорода и водяного пара сперва вообще не давали уверенных итогов, а потом было установлено, что кислорода в атмосфере Марса не больше 0,3%.

Теперь на Марсе сухой и леденящий микроклимат (слева), но на ранних этапах эволюции планеты, скорее каждого, была жидкая вода и плотная атмосфера (справа).
 

Изучение

История наблюдений

Текущие наблюдения

Погода

Температура

Средняя температура на Марсе гораздо ниже, чем на Земле: ?63°С. От того что атмосфера Марса мощно разрежена, она нехорошо сглаживает суточные колебания температуры поверхности. При особенно благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20° С (а на экваторе - до +27 °C) - абсолютно приемлемая температура для обитателей Земли. Максимальная температура воздуха, зафиксированная марсоходом «Спирит», составила +35 °C. Нозимнейночью мороз может добиваться даже на экваторе от ?80 °C до ?125° С, а на полюсах ночная температура может падать до ?143 °C. Впрочем суточные колебания температуры не столь значительны, как на безатмосферных Луне и Меркурии. На Марсе существуют температурные оазисы, в районах «озера» Феникс (плато Солнца) иземли Нояперепад температур составляет от ?53°С до +22°С летом и от ?103°С до ?43°С зимой. Таким образом, Марс - крайне леденящий мир, микроклимат там гораздо суровее, чем в Антарктиде.

Климат Марса, 4.5?S, 137.4?E (с 2012 - до сегодняшнего [когда? ])
Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Июнь	Июль	Авг.	Сен.	Окт.	Нояб.	Дек.	Год
Абсолютный максимум, °C	6	6	1	0	7	23	30	19	7	7	8	8	30
Средний максимум, °C	?7	?18	?23	?20	?4	0	2	1	1	4	?1	?3	?5,7
Средний минимум, °C	?82	?86	?88	?87	?85	?78	?76	?69	?68	?73	?73	?77	?78,5
Абсолютный минимум, °C	?95	?127	?114	?97	?98	?125	?84	?80	?78	?79	?83	?110	?127
Источник: Centro de Astrobiologia, Погодный твиттер Марсианской научной лаборатории

Атмосферное давление

Атмосфера Марса больше разрежена, чем воздушная оболочка Земли, и больше чем на 95 % состоит из углекислого газа, а оглавление кислорода и воды составляет доли процента. Среднее давление атмосферы у поверхности составляет в среднем 0,6 кПа либо 6 мбар, что в 160 поменьше земного либо равно земному на высоте примерно 35 км от поверхности Земли). Атмосферное давление претерпевает мощные суточные и сезонные метаморфозы.

Облачность и осадки

Водяного пара в марсианской атмосфере не больше тысячной доли процента, впрочем по итогам недавних (2013 г.) изысканий, это всё же огромнее, чем предполагалось ранее, и огромнее, чем в верхних слоях атмосферы Земли, и при низком давлении и температуре он находится в состоянии, близком к насыщению, следственно зачастую собирается в облака. Как водится, водяные облака формируются на высотах 10-30 км над поверхностью. Они сконцентрированы в основном на экваторе и отслеживаются фактически на протяжении каждого года. Облака, отслеживаемые на высоких ярусах атмосферы (больше 20 км), образуются в итоге конденсации CO 2. Данный же процесс ответствен за образование низких (на высоте менее 10 км) облаков полярных областей в зимний период, когда температура атмосферы опускается ниже точки замерзания CO 2(-126 °С); летом же формируются схожие тонкие образования изо льда Н 2 О
Образования конденсационной природы представлены также туманами (либо дымками). Они зачастую стоят над низинами - каньонами, долинами - и на дне кратеров в холодное время суток.
В атмосфере Марса могут появляться метели. Марсоход «Феникс» в 2008 году отслеживал в приполярных областях виргу - осадки под облаками, испаряющиеся не долетая до поверхности планеты. По изначальным оценкам, скорость падения осадков в вирге была дюже малой. Впрочем недавнее (2017 г.) моделирование марсианских атмосферных явлений показало, что на средних широтах, где происходит регулярная смена дня и ночи, позже заката облака круто охлаждаются, и это может приводить к метелям, скорость частиц во время которых в реальности может добиваться 10 м/с. Учёные допускают, что крепкие ветра в целом с низкой облачностью (традиционно марсианские облака формируются на высоте 10-20 км) могут привести к тому, что снег будет выпадать на поверхность Марса. Это явление аналогично земным микропорывам - шквалам из нисходящего ветра со скоростью до 35 м/с, зачастую связанный с грозами.
Снег подлинно отслеживался многократно. Так, зимой 1979 г. в районе посадки «Викинга-2 » вывалился тонкий слой снега, тот, что пролежал несколько месяцев.

Пылевые бури и смерчи

Характерная специфика атмосферы Марса - непрерывное наличие пыли, частицы которой имеют размер порядка 1,5 мм и состоят в основном из оксида железа. Малая сила тяжести разрешает даже разреженным потокам воздуха поднимать большие облака пыли на высоту до 50 км. А ветры, являющиеся одним из проявлений перепада температур, зачастую дуют над поверхностью планеты (исключительно в конце весны - начале лета в южном полушарии, когда разница температур между полушариями исключительно резкая), и их скорость доходит до 100 м/с. Таким образом формируются обширные пылевые бури, давным-давно отслеживаемые в виде отдельных желтых облаков, а изредка в виде сплошной жёлтой пелены, охватывающей всю планету. Почаще каждого пылевые бури появляются возле полярных шапок, их длительность может добиваться 50-100 суток. Слабая жёлтая мгла в атмосфере, как водится, отслеживается позже больших пылевых бурь и без труда обнаруживается фотометрическими и поляриметрическими способами.
Пылевые бури, отменно наблюдавшиеся на снимках, сделанных с орбитальных агрегатов, оказались слабозаметными при съемке с посадочных агрегатов. Прохождение пылевых бурь в местах посадок этих космических станций фиксировалось лишь по резкому изменению температуры, давления и дюже слабому потемнению всеобщего фона неба. Слой пыли, осевшей позже бури в окрестностях мест посадок «Викингов», составил лишь несколько микрометров. Все это свидетельствует о достаточно низкой несущей способности марсианской атмосферы.
С сентября 1971 по январь 1972 г. на Марсе происходила глобальная пылевая ураган, которая даже помешала фотографированию поверхности с борта зонда «Маринер-9 ». Масса пыли в столбе атмосферы (при оптической толщине от 0,1 до 10), оцененная в данный период, составляла от 7,8?10 -5 до 1,66?10 -3 г/см 2. Таким образом, всеобщий вес пылевых частиц в атмосфере Марса за период глобальных пылевых бурь может доходить до 10 8 - 10 9 т, что соизмеримо с всеобщим числом пыли в земной атмосфере.

Вопрос о наличии воды

Для стабильного существования чистой воды в жидком состоянии температураипарциальное давление водяного пара в атмосфере обязаны быть выше тройной точки на фазовой диаграмме, тогда как теперь они далеки от соответствующих значений. И подлинно, изыскания, проведённые космическим агрегатом «Маринер-4 » в 1965 году, показали, что жидкой воды на Марсе в текущее время нет, но данные марсоходов НАСА «Спирит » и «Оппортьюнити » свидетельствуют о наличии воды в прошлом. 31 июля 2008 года вода в состоянии льда была найдена на Марсе в месте посадки космического агрегата НАСА «Феникс ». Агрегат нашел залежи льда непринужденно в грунте. Есть несколько фактов в поддержку заявления о присутствии воды на поверхности планеты в прошлом. Во-первых, обнаружены минералы, которые могли образоваться только в итоге долгого воздействия воды. Во-вторых, дюже ветхие кратеры фактически стёрты с лица Марса. Современная атмосфера не могла вызвать такого уничтожения. Постижение скорости образования и эрозии кратеров дозволило установить, что мощнее каждого ветер и вода разрушали их около 3,5 млрд лет назад. Примерно такой же возраст имеют и многие промоины.
НАСА 28 сентября 2015 года объявило что на Марсе в текущее время существуют сезонные потоки жидкой соленой воды. Эти образования проявляют себя в теплое время года и исчезают - в холодное. К своим итогам планетологи пришли, проанализировав доброкачественные снимки, полученные научным инструментом High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) орбитального марсианского агрегата Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).
25 июля 2018 года вышел отчет об открытии, основанном на изысканиях радаром MARSIS. Работы показали присутствие подлёдного озера на Марсе, расположенного на глубине 1,5 км подо льдом Южной полярной шапки (наPlanum Australe), шириной около 20 км. Это стало первым вестимым непрерывным водоёмом на Марсе.

Времена года

Как и на Земле, на Марсе происходит смена времен года из-за наклона оси вращения к плоскости орбиты, следственно зимой в северном полушарии полярная шапка растет, а в южном примерно пропадает, а через полгода полушария меняются местами. При этом из-за довольно большого эксцентриситета орбиты планеты в перигелии (зимнее солнцестояние в северном полушарии) она получает до 40 % огромнее ясного излучения, чем в афелии, и в северном полушарии зима короткая и касательно умеренная, а лето длинное, но прохладное, в южном же напротив - лето короткое и касательно теплое, а зима длинная и холодная. В связи с этим южная шапка зимой разрастается до половины расстояния полюс-экватор, а северная - только до трети. Когда на одном из полюсов наступает лето, углекислый газ из соответствующей полярной шапки испаряется и поступает в атмосферу; ветры переносят его к противоположной шапке, где он вновь замерзает. Таким образом происходит круговорот углекислого газа, тот, что наравне с различными размерами полярных шапок вызывает метаморфоза давления атмосферы Марса по мере его обращения вокруг Солнца. За счёт того, что зимой до 20-30 % каждой атмосферы замерзает в полярной шапке, давление в соответствующей области соответственно падает.

Изменения со временем

Как и на Земле, микроклимат Марса претерпевал долгосрочные метаморфозы и на ранних этапах эволюции планеты мощно отличался от текущего. Отличие состоит в том, что ведущую роль в циклических изменениях микроклимата Земли играют метаморфоза эксцентриситета орбиты и прецессия оси вращения, притом что наклон оси вращения остаётся приблизительно непрерывным вследствие стабилизирующему воздействию Луны, тогда как Марс, не имея такого большого спутника, может претерпевать значительные метаморфозы наклона оси его вращения. Расчёты показали, что наклон оси вращения Марса, составляющий теперь 25° - приблизительно ту же величину, что и у Земли, - в недавнем прошлом был равен 45°, а в масштабе миллионов лет мог колебаться от 10° до 50°.
Если вы собираетесь провести отпуск на иной планете, то главно узнать о допустимых климатических перепадах:) А если серьезно, то многие люди знают, что у большинства планет в нашей Ясной системе чрезвычайные температуры, неподходящие для мирного проживания. Но какие верно температуры на поверхности этих планет? Ниже я предлагаю маленький обзор температур планет Ясной системы.

Меркурий

Меркурий - планета, самая близкая к Солнцу, таким образом, дозволено было бы предположить, что она непрерывно раскалена как печь. Впрочем не смотря на то, что температура на Меркурии может добиться 427°C, она может также упасть до дюже низкой отметки -173°C. Такой огромный перепад в температуре Меркурия происходит потому, что у него отсутствует атмосфера.

Венера

Венера, вторая самая близкая планета к Солнцу, имеет самые высокие средние температуры среди планет в нашей Ясной системе, и ее температура регулярно доходит до отметки 460°C. Венера так раскалена из-за своей близости к Солнцу и своей плотной атмосферы. Атмосфера Венеры состоит из плотных облаков, содержащих углекислый газ и двуокись серы. Это создает мощный парниковый результат, тот, что удерживает высокую температуру Солнца в западне атмосферы и трансформирует планету в печь.

Земля

Земля - третья планета от Солнца, и до сего времени исключительная планета, вестимая своей способностью поддерживать жизнь. Средняя температура на Земле 7.2°C, но она изменяется крупными отклонениями от этого показателя. Самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная на Земле, была 70.7°C в Иране. Самая низкая температура была, и она достигает -91.2°C.

Марс

Марс является холодным, так как он, во-первых, не имеет атмосферы для сохранения высокой температуры, а во вторых - находится касательно вдалеке от Солнца. От того что у Марса эллиптическая орбита (он становится гораздо ближе к Солнцу в некоторых точках орбиты), то в течение лета его температура может отклонятся на 30°C от нормы в северных и южных полушариях. Минимальная температура на Марсе примерно -140°C, а самая высокая 20°C.

Юпитер

У Юпитера нет никакой твердой поверхности, потому что он - газовый великан, таким образом, у него нет и никакой поверхностной температуры. Наверху облаков Юпитера температура около -145°C. Когда Вы спускаетесь ближе к центру планеты, то температура возрастает. В точке, где атмосферное давление в десять раз огромнее по сопоставлению с таковым на Земле, температура 21°C, которую некоторые ученые шутя называют «комнатной температурой». В ядре планеты температура гораздо выше и достигает примерно 24000°C. Для сопоставления стоит подметить, что ядро Юпитера жгучее, чем поверхность Солнца.

Сатурн

Как и на Юпитере, температура в верхних слоях атмосферы Сатурна остается дюже низкой - доходит примерно до -175°C - и возрастает по мере приближения к центру планеты (до 11700°C в ядре). Сатурн, реально, сам генерирует тепло. Он вырабатывает в 2,5 раза огромнее энергии, чем получает от Солнца.

Уран

Уран - это самая холодная планета с самой низкой зарегистрированной температурой -224°C. Правда Уран далек от Солнца, это не является исключительной поводом его низкой температуры. Все другие газовые гиганты в нашей Ясной системе испускают из своих ядер огромнее тепла, чем они получают от Солнца. Уран имеет ядро с температурой примерно 4737°C, что является только одной пятой температуры ядра Юпитера.

Нептун

С температурами, доходящими до -218°C в верхней атмосфере Нептуна, эта планета является одной из самых холодных в нашей Ясной системе. Как и у газовых гигантов, у Нептуна есть гораздо больше жгучее ядро, которое имеет температуру около 7000°C.
Ниже приведен график, на котором температуры планет показаны и в Фаренгейте (°F), и в Цельсия (°C). Обратите внимание, что Плутон с 2006 года не попадает под систематизацию планет (см.