Marsas3
5 (100%) 1 vote

Marsas3

Garliavos J. Lukšos gimnazija

Marsas

Liudvikas Kiškis

Andrius Ropolas

Andrius Gruzinskas

Įžanga

Ketvirtoji nuo Saulės planeta Marsas žinoma nuo senų senovės. Dėl rausvos Marso spalvos senovės romėnai ir graikai susiejo šią planetą su kruvinuoju karo dievu (graikų karo dievas – Arėjas, romėnų – Marsas). Aukštaičiai Marsą vadino Saulės dukra Žiezdre.

Iki kosminių tyrimų epochos buvo manoma, kad Marsas yra tinkamiausia planeta nežemiškos gyvybės prieglobsčiui. Jau ankstyvieji Marso stebėjimai pro teleskopus parodė esant tvirtą planetos paviršių su aiškiomis nekintančiomis detalėmis: baltomis ašigalių kepurėmis, tamsiomis ir šviesiomis sritimis. Ilgainiui paaiškėjo, kad baltų ašigalių kepurių matmenys, šviesių ir tamsių sričių kontrastingumas įvairiais Marso metų laikais yra skirtingi. Prie šių faktų prisidėjo dar vienas “atradimas” – vadinamieji Marso kanalai. Sezoninė Marso paviršiaus detalių kontrastingumo kaita buvo siejama su Marso augalijos suvešėjimu šiltesniuoju metų laiku, o Marso kanalai esą liudijo marsiečių civilizacijos įrengtą sudėtingą drėkinimo tinklą, kuriuo tiekiamas vanduo dykumų miestams.

Ilgainiui gausėjantys stebėjimų duomenys patvirtino, kad Marse labai atšiaurios klimato sąlygos ir kilo vis daugiau abejonių, ar jame gali egzistuoti kokia nors gyvybė, nekalbant apie protingus marsiečius.

Paskutines viltis atrasti Marse dirbtinius kanalus ir jais tekantį vandenį ar kokius nors gyvybės požymius išsklaidė planetos tyrimai kosminiais aparatais. Didelės skiriamosios gebos Marso paviršiaus nuotraukose, kurias perdavė į Žemę Mariner (mariner – jūrininkas) kosminės stotys 1965-1971 m., nebuvo matyti jokių kanalų, o tik užgesę ugnikalniai, krateriai, kanjonai. 1976 m. kosminių aparatų Viking atlikti biologiniai eksperimentai nerodė jokių gyvybės požymių Marse. Matyt, šie atradimai kiek atvėsino Marso tyrinėtojų entuziazmą ir beveik 20 metų nebuvo vykdoma jokių Marso tyrimų kosminėmis stotimis.

1. Bendros žinios

Marsas skrieja aplink Saulę vidutiniškai 228 mln. km nuotolyje. Tačiau orbita gerokai ekscentriška ir jo nuotolis nuo Saulės kinta didelėse ribose. Dėl to atstumas tarp Žemės ir Marso opozicijų metu, t. y. kai abi planetos išsirikiuoja vienoje Saulės pusėje, esti nevienodas ir svyruoja nuo 56 iki 100 mln. km. Tos opozicijos, kai nuotolis tarp Žemės ir Marso būna apie 56 mln. km, vadinamos didžiosiomis. Paskutinė Marso opozicija buvo 1997 m. kovo mėn. Kita opozicija bus 1999 m. gegužės mėn. Suprantama, kad palankiausios sąlygos Marsui stebėti būna tada, kai planeta yra arčiausiai Žemės.

Daugeliu savo charakteristikų Marsas nedaug tesiskiria nuo Žemės. Marso para tik apie 40 min. ilgesnė už Žemės parą. Marso sukimosi ašies posvyris į jo orbitos plokštumą yra beveik toks pat kaip ir Žemės. Todėl Marse, kaip ir Žemėje, stebima metų laikų kaita. Tačiau Marso apskriejimo aplink Saulę periodas yra ilgesnis negu Žemės ir lygus 1.88 Žemės metų. Kadangi Marsas yra maždaug 1.52 karto toliau nuo Saulės negu Žemė, jo paviršiaus vienetinis plotas gauna 2.3 karto mažiau Saulės energijos negu Žemės paviršiaus vienetinis plotas.

Marsas yra gerokai mažesnis už Žemę. Marso skersmuo yra 1.89 karto trumpesnis už Žemės skersmenį, o jo masė sudaro tik 0.11 Žemės masės. Sunkio jėgos pagreitis Marso paviršiuje yra 2.65 karto mažesnis negu Žemėje. Marso vidutinis tankis yra gerokai mažesnis už Žemės tankį ir beveik toks pat, kaip Mėnulio tankis (3300 kg/m3). Tai reiškia, kad Marso ir Žemės planetų vidinė sandara yra skirtinga. Tikriausiai Marso branduolys yra mažesnis ir mažiau tankus.

Marso magnetinis laukas yra 500 kartų silpnesnis už Žemės magnetinį lauką. Tai neatitinka pripažinto planetų magnetinių laukų kilmės modelio. Nors planetos branduolys mažesnis, jame vis tiek turi būti gana daug metalų (geležies, nikelio). Vulkaninės veiklos padariniai rodo, kad Marso mantija tikriausia yra karšta, o branduolys karštas ir skystas. Todėl Marso magnetinis laukas turėtų būti stiprus. Galbūt šiuo metu keičiasi Marso magnetinio lauko poliškumas? O gal neteisingas planetų magnetinių laukų modelis?

Lentelė 1. Marso ir Žemės orbitų palyginimas

Parametras Marsas Žemė Santykis (Marsas/Žemė)

Didžioji pusašė (106 km) 227.9 149.6 1.524

Atogrąžiniai metai (d) 686.930 365.242 1.881

Perihelis (106 km) 206.6 147.1 1.404

Afelis (106 km) 249.2 152.1 1.638

Sinodinis periodas (d) 779.94 – –

Vidutinis orbitinis greitis (km/s) 24.13 29.79 0.810

Orbitos ekscentricitetas 0.0934 0.0167 5.593

Apsisukimo periodas (val.) 24.6229 23.9345 1.029

Pusiaujo posvyris į orbitą (laipsn.) 25.19 23.45 1.074

Lentelė 2. Marso ir Žemės fizinių duomenų palyginimas

Parametras Marsas Žemė Santykis (Marsas/Žemė)

Masė (1024 kg) 0.6419 5.9736 0.107

Tūris (1010 km3) 16.318 108.321 0.151

Pusiaujinis spindulys (km) 3397 6378 0.533

Ašigalinis spindulys (km) 3375 6356 0.531

Branduolio spindulys (km) 1700 3485 0.488

Vidutinis tankis (kg/m3) 3933 5520 0.713

Sunkio jėgos pagreitis paviršiuje (m/s2) 3.69 9.78 0.377

Pabėgimo greitis (km/s) 5.03 11.19 0.450

Saulės konstanta (W/m2) 595 1380 0.431

2. Marsas

pro teleskopą

Marso vaizdas pro teleskopą būna gana neryškus, kadangi į jį žvelgiama pro dviejų planetų atmosferas. Pro nedidelį teleskopą matomos pagrindinės Marso paviršiaus detalės: baltos ašigalių kepurės, šviesiai rausvos ir tamsiai žalsvos sritys. Kur kas aiškesnį Marso vaizdą matome kosminio Hablo teleskopo nuotraukose. Žinoma, detaliausios Marso nuotraukos buvo gautos iš praskriejusių pro Marsą arba orbitinių kosminių aparatų.

Tamsias sritis Marso diske pastebėjo jau pirmieji Marso tyrinėtojai. Jas savo piešiniuose 1659 m. vaizdavo Kristijanas Heigensas (Christian Huygens, 1629–1695), 1865 m. Viljamas Dozas (William Dawes, 1799–1868). Per 1877 m. Marso opoziciją italų astronomas Džiovanis Skiaparelis (Giovanni Schiaparelli, 1835–1910) dar kartą atkreipė astronomų dėmesį į tamsias juosteles, kurias jis pavadino vagomis, grioviais (it. canali – vagos, grioviai). Skiaparelis tamsias Marso juostas pavaizdavo taisyklingomis tiesiomis arba kreivomis linijomis. Į anglų kalbą itališkas žodis canali buvo išverstas paraidžiui – kanalai. Daugelis žmonių šį terminą susiejo ne su gamtos dariniais, o su dirbtinėmis struktūromis. Tais laikais apie Marso atmosferą ir klimatą buvo žinoma nedaug, todėl mintis, kad Skiaparelio kanalai yra marsiečių įrengta visuotinė drėkinimo sistema, tada atrodė visai priimtina.

Marso kanalų tyrimais ypač susižavėjo amerikiečių astronomas Persivalis Lovelas (Percival Lowell, 1855–1916). Specialiai Marso stebėjimams jis pasistatė observatoriją Arizonoje. Lovelas įsigudrino įžvelgti Marse daug daugiau kanalų negu Skiaparelis. Savo knygose jis teigė, kad protingi marsiečiai turi įsirengę sudėtingą kanalų tinklą, kuriuo tiekiamas vanduo dykumose įkurtiems miestams bei dirbamoms žemėms iš tirpstančių ašigalių kepurių ledo. Šie teiginiai ypač paplito tarp mokslo populiarintojų, žurnalistų bei rašytojų. Pasipylė gausybė straipsnių ir knygų, kur buvo išradingai aprašinėjama Marso gamta, marsiečių kultūra, Marso civilizacijos technologija. Deja, Lovelo teiginiai nepasitvirtino. Pirmiausia, ir Lovelo laikais daugelis astronomų Marse visai nematė kanalų. Vietoj tiesių plonų linijų jie matė eilutėmis išsidėsčiusias dėmeles ir tik keletą plačių juostų. Paaiškėjo, kad kanalai buvo gryniausia optinė iliuzija. Kada žmogus stengiasi įžiūrėti vos matomas vaizdo detales, jo akys nejučiom sujungia vos pastebimas žymes į vieną visumą.

Kadangi planetos paviršiaus detalės nesikeičia, tai buvo sudaryti Marso planai – marsolapiai. Stebimų detalių pavadinimai buvo parinkti iš graikų mitologijos. Tamsiosios sritys buvo siejamos su vandens telkiniais ir pavadintos “jūromis”, “įlankomis”, “ežerais”. Šviesiosios sritys buvo pavadintos “žemynais”. Ilgainiui paaiškėjo, kad dėl žemo atmosferos slėgio Marse negali būti skysto vandens, tačiau pavadinimai taip ir išliko. Kaip parodė iš kosminių aparatų vėliau gautos Marso nuotraukos, tamsiosios sritys neturi jokio ryšio su paviršiaus morfologiniais dariniais. Tiesiog gruntas tamsiose srityse atspindi mažiau šviesos.

Šviesios rausvos sritys apima maždaug 70% Marso paviršiaus. Jos ir suteikia Marsui rausvą spalvą. Amerikiečių astronomas Rupertas Vildtas (Rupert Wildt, 1905–1976) 1934 m. iškėlė idėją, kad Marso paviršių rausvai nuspalvina grunto sudėtyje esantis geležies oksidas (rūdys). Žemėje randamos uolienos su geležies oksidais pasižymi rusva, oranžine arba rausva spalva. Šią idėją patvirtino Marso stebėjimai infraraudonuosiuose spinduliuose bei stočių Viking atlikta Marso grunto analizė. Šių stočių tyrimai parodė, kad Marso grunte yra 19% geležies oksido (Fe2O3) ir apie 44% silicio dioksido (SiO2), t.y. smėlio. Taigi Marso paviršių dengia “parūdijęs” smėlis.

3. Marsas iš arti

Prasidėjus kosmonautikos epochai, astronomai nekantriai laukė, kada bus imtasi tyrinėti Marsą iš arti. Pirmąsias kosmines stotis į Marsą paleido tuometinė SSRS 1960 m. Deja, šie aparatai tikslo nepasiekė. Iki šiol į Marsą buvo paleisti 27 kosminiai aparatai. Iš jų tik 8 iki galo atliko numatytas tyrimų programas.Ypač nesėkmingai klostėsi SSRS Marso tyrimų progra-ma – nė vienas jų aparatas neatliko užduočių iki galo.

Sėkmingai tyrinėjo Marsą amerikiečių kosminės stotys Mariner 4, 6, 7, 9. Pirmasis žmogaus pagamintas įrenginys, nutūpęs į Marsą, buvo SSRS Mars 3. Tačiau šis prietaisas svarbesnių duomenų nespėjo perduoti, nes vos nutūpęs nustojo veikti.1976 m. sėkmingai nutūpė į Marsą ir atliko pirmuosius Marso grunto tyrimus dvi amerikiečių kosminės stotys Viking. Po 20 metų (1996 m.) link Marso buvo paleistos dvi tarpplanetinės stotys Mars Pathfinder ir Mars Global Surveyor. Pirmoji iš šių stočių 1997 m. liepos mėn. 4 d. sėkmingai nutūpė ant Marso, atgabenusi mažą automatinį važiuoklį Sojourner (svečias). Kita stotis 1997 m. rugsėjo mėn. 12 d. įskriejo į Marso palydovo orbitą.

3.1. Paviršius

Iš kosminių stočių gautos Marso nuotraukos gerokai nustebino astronomus. Nuotraukose nebuvo pastebima nei staigių perėjimų tarp šviesių ir tamsių sričių, nei kanalų. Marso paviršius priminė Mėnulį, tik su didesne įvairove. Jame išsiskyrė kraterių nusėti plotai,
milžiniški ugnikalniai, didžiuliai kanjonai, platūs kopų laukai bei gausybė vingiuotų vagų, kurias, atrodo, išgraužė tekantis vanduo.

Marsui būdingas dviejų tipų paviršius: senos kraterių nusėtos aukštumos, kurios apima didesnę pietinio pusrutulio dalį, ir lygios žemumos, nusidriekusios daugiausiai šiaurinėse platumose. Jose aukštai iškyla vulkaninės sritys: Tarsijos kalnynas (Tharsis Montes) ir Eliziejaus plokštikalnė (Elysium Planum). Kraterių nusėtos aukštumos užima beveik du trečdalius Marso paviršiaus. Jos yra maždaug 1–4 km iškilusios virš vidutinio planetos paviršiaus lygio. Žemumos nusileidžia 1–2 km nuo šio lygio. Smūginių meteoritinių kraterių tankis Marso aukštumose beveik toks pats kaip ir Mėnulyje. Marso paviršiaus dalis su krateriais yra sena ir mena tuos laikus, kai planetą iš erdvės intensyviai bombardavo meteoroidai ir asteroidai. Mėnulyje toks periodas baigėsi prieš 3.8 mlrd. metų. Matyt, ir Marso su krateriais aukštumos formavosi tuo pačiu laikotarpiu.

Marso kraterių pylimai yra lėkštesni negu Mėnulio arba Merkurijaus. Jų šlaitai yra labai apgriuvę, apirę. Matyt praeityje juos gerokai paveikė vandens, vėjo ir ledo erozija. Marso aukštumose driekiasi daug išsišakojan-čių slėnių, labai primenančių Žemės upių slėnius, kurių atsiradimą galima paaiškinti tik vandens erozija.

Šiauriniame planetos pusrutulyje vyrauja lygumos. Jų kilmė, matyt, skirtinga. Vienose lygumose stebimi persiklojantys sustingusios lavos srautai. Tokios yra, pavyzdžiui, lygumos aplink Tarsijos kalnyną ir Eliziejaus plokštikalnę. Tačiau kitose lygumose vulkaninės veiklos pėdsakų nematyti. Jos pasižymi chaotiška struktūra, įgriuvomis. Greičiausiai čia pasireiškė požeminio ledo poveikis. Čia taip pat susidarė vandens baseinų (ežerų), į kuriuos kadaise sutekėjo vandeningos Marso upės, dugno nuosėdos. Kai kuriose lygumose, ypač esančiose arčiau šiaurinio ašigalio, nusidriekę smėlio kopų laukai. Dar kitose lygumų srityse pastebimi bruožai, būdingi vulkaninio aktyvumo ir ledo sąveikai.

Šiuo metu Jūs matote 32% šio straipsnio.
Matomi 1849 žodžiai iš 5718 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.