Реферат

Чи є життя на Марсі?

Виконав учень 11-А класу середньої школи № 8

Бернадський Денис

м. Новомосковськ 2003

П Л А Н

Чому Марс червоний?

Еволюція Марса

Погода на Марсі

Життя на Марсі?

Третій супутник Марса

Головна загадка Марса

Земний Марс

Чому Марс червоний?

Марс з незапам'ятних часів називають «Червоною планетою». Яскравий червонийдиск, що висить в нічному небі у роки Великих протистоянь, коли цяпланета максимально наближена до Землі, завжди викликав у людей якесьтривожне почуття. Не випадково ще вавілоняни, а потім стародавні греки істародавні римляни асоціювали планету Марс з богом війни Аресом або

Марсом і вірили в те, що час Великих протистоянь буває пов'язано з

найбільш жорстокими війнами. Ця похмура прикмета,як не дивно, іноді збувається і в наш час: так, наприклад, Великепротистояння Марса в 1940-1941 роках співпало з першими роками Другоїсвітової війни.

Але чому Марс червоний? Звідки цей колір крові? Як не дивно,схожість забарвлення планети і крові пояснюється однією і тією ж причиною:великою кількістю окису заліза. Оксиди заліза фарбують гемоглобін крові; оксидитривалентного заліза, сполучені з піском і пилом, покривають поверхню
Марса. Радянські та американські космічні станції, які здійснювали м'якупосадку в марсіанських пустелях, передали на Землю кольорові зображеннякам'янистих рівнин, засипаних червоним залозистим піском. Пилові бурі на
Марсі надзвичайно сильні. Іноді трапляється, що через пилу астрономимісяцями не можуть побачити поверхню цієї планети.

Американські станції передали відомості про хімічний складмарсіанського грунту і корінних гірських порід: на Марсі переважають глибиннітемні породи - андезити і базальти з високим вмістом заліза закису
(близько 10 відсотків), що входить до складу силікатів; ці породи перекритігрунтом - продуктом вивітрювання глибинних порід. У грунті різко підвищеновміст сірки та оксидів заліза - до 20 відсотків. Це вказує на те,що червоний марсіанський грунт складається з оксидів і гідроксидів заліза здомішкою залізистих глин та сульфатів кальцію і магнію. На Землі грунтитакого типу теж зустрічаються досить часто. Їх називають червонокольоровікорами вивітрювання. Утворюються вони в умовах теплого клімату, через водиі вільного кисню атмосфери.

Цілком ймовірно, і на Марсі червонокольорові кори вивітрюваннявиникли в подібних умовах. Марс червоний тому, що його поверхняпокрита могутнім шаром "іржі», роз'їдаючої темні глибинні породи. Тутможна лише здивуватися проникливості середньовічних алхіміків, якізробили астрономічний знак Марса символом заліза.

А взагалі-то «іржа» - оксидна плівка на поверхні планети --рідкісне явище в Сонячній системі. Вона існує лише на Землі і на
Марсі. На інших планетах і численних великих супутниках планет,навіть на тих, на яких, як вважають, є вода (у формі льоду), глибинніпороди практично мільярди років зберігаються незмінними.

Червоні піски Марса, розвіює ураганами, - це частинки корививітрювання глибинних порід. На Землі в наш час таку пил проклинаютьводії на грунтових дорогах Африки, Індії. А в минулі епохи, коли нанашій планеті був оранжерейний клімат, червонокольорові кори, як лишайники,покривали поверхню всіх континентів. Тому червонокольорові піски і глинизустрічаються у відкладеннях всіх геологічних порід. Сумарна масакрасноцветов Землі дуже велика.

Еволюція Марса

Три з половиною мільярди років тому Марс можна було б назвати нечервоною, а блакитною планетою. Можливо, що на її поверхні текли ріки іцвіли сади. І відразу це пишнота зруйновано.

Американські планетології з університету Арізони Анна Вікері і
Джон Мілош припустили, що атмосфера Марса була зруйнована ударамиастероїдів і комет. Вони вважають, що в результаті таких зіткненьвиникли перегріті газові бульбашки, які неслися в космос, роль ж
«Перевізника» виконувало хмара випарувавшись породи. Для того щоб цетрапилося, було досить вертикально падаючого тіла зі швидкістю 14,3кілометра на секунду, діаметром близько трьох кілометрів і вагою в сорокмільярдів тонн. А при ударі по дотичній була потрібна маса на порядокменше. І Марс виявився не в змозі компенсувати повну втрату своєїатмосфери за рахунок дегазації поверхневих порід: чим тонше вонаставала, тим вразливіші була для ударів астероїдів і комет. До того жгравітація на Марсі становить всього 38 відсотків від земної, і непросто зтакими силами утримати атмосферу. Виходить, що на великих планетах удариастероїдів створюють атмосферу, тоді як на малих - її видаляють.

На думку Ганни Вікері і Джона Мілоша, три мільярди років томукосмічні тіла стикалися з Марсом набагато частіше, ніж сьогодні: приблизнораз на десять тисяч років що-небудь та й залітали з «молодої» Сонячноїсистеми на Марс.

Однак є й інші думки з приводу того, як Марс втратив своюатмосферу. Деякі вважають, що справа в сонячному вітрі, інші, щопланета сама акумулювала вуглекислий газ у вапняку. Є зовсімекзотичне пояснення: клімат міг суттєво змінитися в результатізміни нахилу осі Марса щодо його площини обертання з двадцятип'яти градусів до шістдесяти.

Друга проблема еволюції Марса полягає в тому, що неясно, чи булана його поверхні вода. Канали, про які заговорили завдяки першійкарті, складеної в 1877 році Джованні Скіапереллі, виявилися ілюзією. Утому самому місці видно величезний каньйон, що тягнеться на чотири тисячікілометрів, кілька кратерів вулкана і ніяких каналів. Чи була це вода?
Більшість учених схиляються до цієї точки зору. Відповідно до розрахунків Кріса
Чуба, в той час, коли Марс втрачав свою атмосферу, повільно рухаютьсякомети з їх крижаними начинками могли принести на планету величезнекількість води.

планетолог Майкл Карр з Геологічної служби США опублікував іншуцікаву гіпотезу. Він вважає, що очевидні сліди водної ерозії наповерхні Марса могли виникнути, навіть якщо рідка вода існувала наньому лише в окремі періоди. Вода може перебувати в рідкому станітільки в тому випадку, якщо атмосфера планети має достатню товщину,міркував Карр. При цьому вуглекислий газ - основна складова нинішньоїатмосфери - міг зв'язуватися у вигляді карбонатних порід. Невелика йогокількість виділялося при ударах метеоритів, досить масивних для того,щоб глибоко проникнути в надра планети, де завдяки високимтемператур вуглекислий газ міг знаходитися у вільному стані. Однакнавіть у період «масованої бомбардування» Марса, який тривавблизько мільярда років, цей процес не міг створити дуже вже багатовуглекислого газу, навіть якщо врахувати його додаткове виділення в ходівулканічної діяльності.

Як же в цьому випадку виникли яри і долини на поверхні Марса?
Карр припускає, що на Марсі був своєрідний циклічний процеснестійкої рівноваги. Він полягав у тому, що іноді температура булатрохи вище (завдяки щасливому збігу обставин - падіння метеоритаі виверження вулкану відбувалися одночасно), іноді трохи нижче. Слідом затемпературою мінялося і стан води: вона то замерзала, то теклавільно. Правда, залишаючи сліди, які не схожі на ті, що є у насна землі.

Погода на Марсі

Незважаючи на те, що зараз дослідження Марса ведуться тільки здопомогою телескопа «Хаббл», вченим вдалося отримати цікаві відомості проатмосфері Червоної планети. Тодд Кленсі виявив, що на Марсі є двапомітно розрізняються сезону: тепле, запорошених літо і холодна і ясна зима.
Подібно Землі, коли в північній півкулі Марса зима, у південному - літо. Але черезза витягнутої орбіти планети ці сезони різко розрізняються за кількістюсонячної радіації. Так, наприклад, в період південного літа Марс ближче до Сонцяна п'ятьдесят-вісім млн кілометрів, ніж при літо в північномупівкулі. Ця обставина сильно позначається на циркуляції води і можепояснити, на думку Кленсі, чому крижана шапка на південному полюсі менше,ніж на північному.

Протягом літа в південній півкулі газові потоки, насичені водянимипарами, рухаються на північ, де з них випадають тверді. А оскільки напівночі Марса завжди холодніше, вода не повертається назад.

Життя на Марсі?

Ще в сімдесяті роки спусковий апарат американських космічнихкораблів «Вікінг-1» і «Вікінг-2» провели три спеціальні експерименту зпошуку життя на Марсі. Один з них містив живильне середовище з невеликоюдобавкою радіоактивного вуглецю-14. На зразок, узятий з поверхніпланети, прилади налили цю рідину. Якщо б у грунті було б хоч щосьживе, воно повинно було витратити їжу і виділити хоч трохирадіоактивного газу. Його не виявилося. Два інших експерименту такожбули спрямовані на пошук слідів життєдіяльності в будь-яких формах. І тежнічого знайдено не було.

До недавнього часу слова, що життя на Марсі можлива, але шукати їїпрояви треба глибоко, сприймалися всіма з великим скепсисом. До тихпір, поки на самій Землі життя вперше не виявили в базальтах на глибинітисячі метрів! Червоні згустки - глибинна бактерія. Джеймс Мак Кінлі і
Тодд Стівенс зробили свою знахідку при бурінні в долині річки Колумбія
(США). Вони визначили цю бактерію, як літотрофний мікроорганізм, якийхарчується воднем, які виділяються в результаті хімічних реакцій між водоюі залозистими силікатами. До того ж незвичайна бактерія не виживає наповерхні під променями Сонця. Судячи з усього, це прекрасний кандидат нажиття під поверхнею Марса. Але ось тільки форми цього життя кількабентежать ...

Правда, прихильникам гіпотези існування життя на Марсі додалаоптимізму знахідка Вільяма Скофа. У західній Австралії він виявив шаруватіосвіти, відомі як відкладення з віком 3,5 мільярда років.
Строматоліти виникають в результаті життєдіяльності різноманітнихбактерій і досягають довжини в кілька метрів.

Втім, хоча життя знаходять і на великій глибині, і дуже давню,залишається загадкою, яким, чином можна виявити її сліди на Марсі. Навітьякщо цим будуть займатися не роботи, а професійні космонавти -геологи. Одні з варіантів - знайти вихід підземних вод на поверхню ввіде гейзерів. А спостереження останніх років на Землі показують, що в такихгарячих джерелах можуть чудово жити бактерії.

Третій супутник Марса

Чому астероїди так люто атакували «Червону планету»? Чи тількитому, що вона розташована ближче інших до «поясу астероїдів» - уламкахзагадкової планети Фаетон, можливо, колись існував на ційорбіті? Астрономи припускають, що супутники Марса Фобос і Деймос колисьбули захоплені гравітаційне поле планети з поясу астероїдів.

Фобос обертався навколо Марса по кільцевій орбіті на відстані всьоголише 5920 км від поверхні планети. За марсіанські добу (24 години 37хвилин) він встигає тричі облетіти планету. За деякими розрахунками, Фобосмайже впритул наблизився до так званого «межі Роща», тобто колитому критичному відстані, на котрому гравітаційні сили розриваютьсупутник на частини. За формою Фобос схожий на картоплину. Його довжина - 27 км,ширина - 19 км. Розвал і падіння осколків такої гігантської «картоплини»викличуть страшні удари по Марсу і нове прожарювання його поверхні.
Залишки атмосфери, звичайно, будуть зірвані і підуть у космосі у вигляді потокурозпеченої плазми.

Мимоволі спадає на думку, що в минулому Марс вже випробував щось подібне.
Цілком можливо, що у нього був, принаймні, ще один супутник. Кращеназва для нього було б Танатос - Смерть. Танатос пройшов через межа
Роша, випередивши гинуть зараз Фобос. Дуже може бути, що саме ціуламки знищили на Марсі все живе. Вони стерли з поверхні Марсарослинну життя, знищили щільну кисневу атмосферу. При їхпадінні сталося омагнічування червонокольорові кори Марса.

Кілька наступних мільйонів років виявилося достатньо для того,щоб Марс перетворився на мляву пустелю з замерзлими морями і ріками,засипаними магнітним піском. Подібні або менші катаклізми - зовсім нечудо у світі планет. Хіба хто-небудь на Землі зараз пам'ятає, що на місцігігантської пустелі Сахари всього-на-всього 6 тисяч років тому текли багатоводнірічки, шуміли ліси і кипіло життя ?..

Головна загадка Марса

Події, описані Гербертом Уеллсом в романі «Війна світів», заснованіна реальних фактах. Перед тим, як розпочати війну проти людства на
Землі, марсіани, природно, повинні надіслати до нас кораблі. Їх запускспостерігає герой роману. І це не просто вигадка фантаста. Чи не знайшлипояснення світлові спалахи дійсно спостерігалися на Марсі у вказанийчас.

«Під час протистояння 1894 на освітленій частині планети (тобто
Марса) було видно сильне світло, помічений спочатку обсерваторією у лику,потім Перротеном в Ніцці та іншими спостерігачами. Англійські читачівперше дізналися про це з журналу «Нейчур» від 2 серпня », - пише Уеллс.

Відкриваємо сторінку 219-ю журналу« Нейчур »від 2 серпня 1894 (№
1292). Повідомлення на цій сторінці так і називається «Дивний світ на
Марсі ». Початок його цілком передає весь настрій сенсації:

«Навряд чи доктору Крюгеру, який очолює центральне бюро в Кілі,яке розсилає телеграми про астрономічні явища, доводилосьодержувати і відправляти в усі кінці більш дивне повідомлення, ніж те, зяким він ознайомився в понеділок після полудня ».

Потім наводиться текст телеграми, прийнятої та переданої бюро Крюгерав обсерваторії та наукові установи світу:

«світиться викид в південній області термінатора Марса спостерігався
Жавеллем 28 липня в 16 годин. Перротен ».

У публікації журналу йдуть далі посильні роз'яснення ситуації:

« Телеграма ця відноситься до спостереження М Жавелля, який добревідомий за його точним робіт у знаменитої обсерваторії в Ніцці.
Директором обсерваторії є М. Перротен. Їх повідомлення через це муситьбути прийнято серйозно ... Подробиці очікуються з хвилюванням. Погода в
Лондоні в ніч на понеділок й на вівторок, на жаль, буланесприятливою для спостережень, так що чи продовжиться зареєстрованийсвітло чи ні, невідомо ».

Термінатор - це межа між освітленій і неосвітленій частинамипланети, чому і спалах на ньому особливо виразна і легко реєструється.
У журналі зазначається, що якщо світ був поза планетного диска, поблизу нього, тоявище можна пояснити проходженням комети на одній лінії з планетою. Якщож світло виходив з поверхні Марса, то він міг бути відображенням сонячногосвітла від вершин гір покритих снігом або вогнем лісових пожеж, або полярнимсяйвом. Але це могли бути і сигнали розумних мешканців Марса. З огляду напротистояння планет, їх зближення стверджується в публікації, навряд чиможе бути вибрано час більш вдале для сигналізації. Уеллс пояснивдивне світло на Марсі шахтної технологією марсіан, які відливали гігантськийстовбур космічної гармати для обстрілу Землі циліндричними капсулами -кораблями. Ясно, що це був лише початок. Пройшли роки і роки, перш ніжвідповідно до роману його герой разом з астрономом Оджілві спостерігає трималенькі крапки, що світяться поруч з Марсом, потім вибух на Марсі - коли буввипущений корабель-снаряд на Землю. Між іншим, Оджілві в цю ніч
«Висміював вульгарну гіпотезу про те, що марсіани подають нам сигнали». Цеможна розглядати як критичне зауваження Уеллса на адресу публікаціїжурналу «Нейчур» - у тій частині, де мова йде про причини явища.

Феномен марсіанських спалахів було відзначено ще вісім разів - у тридцятихі п'ятдесятих роках. Згідно Уеллса, який передбачав повторення
«Вибухів», це означало не що інше, як постріли у бік Землі. Гіпотезиж розумною сигналізації, лісів, що горіли, відбиття світла від снігів вершин іпроходження комети виключалися (хоча б через відсутність таких об'єктів вмоменти спостережень). Саме вражаюче полягає в тому, що японськийастроном Маеда побачив у 1937 році яскравий спалах на Марсі, замалював її - іконфігурація її може бути співвіднесена лише з гіпотезою Уеллса. Цедійсно схоже на вибух або постріл. Маеда описує її так: «Воназначно яскравіше як полярної шапки, так і білих марсіанських хмар. Вонамерехтіла подібно зірку і через п'ять хвилин зникла з поля зору (можливо,внаслідок?? рощення планети )».

Одинадцять нерівних неправильних променів загадкового вогню цілком можнапояснити невідомим вибухом, але тільки не світлом комети або виверженняммарсіанського вулкана. Що це за промені? Відповідь можна знайти поки що тільки вромані англійського фантаста і вченого.

Земний Марс

Найбільш сміливим космічним проектом є план колонізації Марса,причому без скафандрів і міст під куполами.

Зараз ця планета являє собою суху пустелю з дуже тонкоїатмосферою - лише вісім десятих відсотка від земної, а 95 відсотків їїскладає вуглекислий газ. Середня температура на Марсі досягає мінус 75градусів, однак в полудень на екваторі вже 70 градусів тепла. І хоча притаких початкових умовах буде потрібно велика робота, щоб зробити планетупридатною для життя, планетолог Крістофер Мак-Кей і метеоролог Оуен Тунвважають, що це цілком здійсненне завдання.

Марс отримує всього лише сорок три відсотки сонячного світла від того,що поступає на Землю. Тому навіть при могутній атмосфері він був бинеймовірно холодним. І перше, що треба зробити при освоєнні Марса, задумку вчених, - збільшити здатність його атмосфери поглинати і зберігатиенергію. Цього можна досягти, зробивши на поверхні планети достатнякількість «парникових» газів. Передбачається, що марсіанський грунт багатийхлором, фтором, вуглецем, воднем та іншими компонентами, що утворюютьхлорфторвуглеці. На Землі хіміки вже продемонстрували, що це з цихелементів можна отримувати «парникові» гази. А що - б на Марсі почалосяпотепління, за розрахунками вчених, буде потрібно стільки ж хлорфторвуглеців,скільки щорічно викидається в атмосферу Землі, - кілька мільйонівтонн. І в перший же рік, відповідно до моделі метеоролога Джеймса кастингу,середня температура Марса підніметься з мінус 75 до мінус 22 градусів.

При підвищенні температури до мінус двадцяти градусів на Марсі, цілкомімовірно, почнуть танути крижані шапки і розморожувати грунт, які ввеликій кількості містять СО2. Так буде тривати до підйому температури вищеточки замерзання, і тоді в атмосферу додасться ще один компонент --водяна пара. Але вода хороша у всіх відношеннях, крім одного, - вонапоглинає дуже багато вуглекислого газу, а його зменшення знову призведе дорізкого похолодання. На сучасному рівні знань ця проблема залишаєтьсянерозв'язною, проте при подальшому вивченні Марса або навіть здійсненняцього сміливого проекту у вчених буде достатньо часу для пошуку рішення.

Але якщо баланс між вивільненням і поглинанням вуглекислого газувдасться так чи інакше встановити, до порядку денного стане більшеперспективний спосіб використання СО2. Після того, як в грунті Марсамікроорганізми заповнять недолік азоту, завезені на нього рослинипочнуть виробляти кисень, поглинаючи вуглекислий газ. Однак для тогощоб створити достатню кількість кисню, сучасним земнимрослинам потрібно сто тисяч років. Але якщо за допомогою генної інженеріївдасться створити рослинні фабрики з виробництва кисню, насиченняїм атмосфери Марса до необхідного рівня буде досягнуто всього за тисячу
- Іншу років.

Якщо це відбудеться, марсіанське небо стане блакитним, з білиххмар буде випадати дощ, азот буде виконувати роль буферного газу,розбавляючих кисень, і утворюється захисний шар озону.

За різними оцінками, для повного здійснення цього фантастичногосценарію буде потрібно від двохсот тисяч років до двох тисяч. Побачити ідосліджувати Марс ми можемо вже зараз за допомогою міжпланетних космічнихкораблів.

Список використаної літератури

1. "Таємниці Марса", Г. Хенхок, Р. Бьювел, Дж. Грігзбі; издат. Віче,

Москва, 1999 рік.

2. "Червона планета", М. Юрмчук; издат. Квейк, Санкт-Петербург, 1998 рік.

3. "Астрономічний довідник", А. Виноградова, Л. чобіт; издат.

Арена; Москва, 1999 рік.

4. Інформаційні ресурси Інтернет: офіційний сервер НАСА

(www.nasa.gov); наукові сайти про Марсі (www.marsacademy.com, www.marsientist.com, www.redplanet.com) < p> 5. (www.redplanet.com)