Какая температура на Марсе: рассказываем суть

Причины низких температур

В отличие от нашей родной планеты, средняя температура на Марсе намного ниже по нескольким причинам:

• Расстояние. Чем дальше планета от звезды, тем меньше она получает от нее энергии и, следовательно, тепла. Хотя Марс близок к Земле по космическим меркам, расстояние от Солнца до красной планеты в 1,5 раза больше, чем у нашего дома (228 000 000 км и 149 600 000 км соответственно);
• Атмосфера. Газовая оболочка Марса менее плотная и более толстая, чем у Земли. Следовательно, даже атмосфера красной планеты не способна хорошо удерживать тепло, исходящее от поверхности тела;
• Грунтовка. Теплопроводность марсианского грунта очень низкая, поэтому поверхность плохо сохраняет тепло.

Температура на Марсе днем и ночью

Марсианский день длится всего на 40 минут дольше земного. При этом температура днем ​​и ночью может колебаться от +8 днем ​​до -120 ночью.

Год на красной планете длится вдвое дольше, чем на Земле, но он также делится на 4 сезона. Каждый сезон здесь отличается своим температурным режимом.

• Летом почва прогревается до 20 ° С, но ночью сразу опускается до -60. На экваторе этот показатель до полудня составляет +27 0С, а к вечеру опускается до -50.
• Осенью дневная температура колеблется в районе 2-3 градусов, ночью опускается до 68-73 градусов ниже нуля. Это средние значения, при этом минимальная температура осенью достигает -83. На экваторе в это время года зафиксирован максимум +8 градусов.
• Зимой цифры меняются. Днем температура колеблется от -1 до 6 градусов, хотя на экваторе иногда удается зафиксировать температуру +8. К вечеру земля начинает замерзать, а ночные температуры колеблются от -76 до -88 градусов. Минимальная ночная температура в районе полюса — около -123.
• Весна не любит земных оттепелей. Это один из самых холодных сезонов на красной планете. Средняя дневная температура составляет -16, а ночью опускается до -87. С другой стороны, для этого периода не характерны столь резкие перепады температур, поэтому весну можно назвать самым предсказуемым временем года.

Климат Марса суров. Дневные и ночные пыльные ураганы не редкость, принося дальнейшие разногласия. На специальных радарах это явление выглядит как хаотично движущееся тепловое облако. Энергия с поверхности быстро рассеивается, затем возникает новая и так до бесконечности. Пылевые бури длятся два месяца, что препятствует формированию стабильного фона. Около 10-13% тепла, выделяемого ядром планеты, переносятся ураганами по всей поверхности.

Штормы образуются из-за сильного нарушения температуры почвы и на высоте. Частицы песка задерживают солнечные лучи, защищая поверхность от дополнительного тепла. В результате как минимум еще 20% энергии просто не доходит до земли.

Ученые выделяют оазисы, в которых перепады температур не такие большие, как в других местах. В озере Феникс и на землях Ноя диапазон колебаний составляет от +22 до -53, что действительно мягче, чем на равнинах планеты. Эти оазисы расположены недалеко от полюсов и представляют собой понижения глубиной в несколько километров. За счет этого, с одной стороны, воздух в них более плотный, а с другой скапливаются снежные массы, которые действуют как теплоизолятор и помогают удерживать тепло.

Особенно выделяется равнина Эллада. Этот оазис — самая глубокая депрессия, образованная в прошлом огромным астероидом. Давление внизу в девять раз выше, чем в других частях планеты, соответственно, а перепады температур ниже.

Отметка градусника в депрессии не поднимается выше нуля, но редко опускается ниже -50 0С. По сравнению с остальными сайтами разница почти в два раза меньше. Из-за невысокого содержания зимой в корыте образуется иней — замороженные частицы СО2, напоминающие густой туман. Именно благодаря ему в 18 веке астрономы открыли Элладу.

Почему на Марсе холодно

Тепло не за что держаться и расходится. В результате образуется замкнутая петля, когда резкие скачки от плюса к минусу в разных зонах вызывают глобальные пыльные бури, которые в дальнейшем рассеивают тепло во всех укромных уголках и трещинах. Из-за тонкой атмосферы такие ураганы способны переносить большие массы пыли и песка на большие расстояния.

Самолет не может удерживать и отражать энергию в псевдосфере, поэтому вместо того, чтобы расходоваться на нагрев, он улетает в космос.

Причины, вызвавшие понижение температуры на Марсе.

• Расстояние от солнца. Марс находится на расстоянии 228 миллионов километров от Солнца, а Земля — ​​всего в 150. Разница почти в полтора раза. Планета получает 43 процента объема тепла, которое идет на Землю.
• Отсутствие сильного магнитного поля — результат отсутствия атмосферы. В результате воздействия солнечных лучей на разреженную атмосферу планеты происходит процесс вытеснения атмосферы солнечным ветром. Для сравнения: атмосфера Венеры настолько плотная, что только четверть солнечных лучей достигает поверхности, но даже с таким результатом средняя температура планеты составляет 500 градусов по Цельсию. Это связано с тем, что поглощенная энергия не накапливается, а покидает планету в виде теплового инфракрасного излучения, которое с трудом проходит через атмосферу. Вся солнечная энергия, предназначенная для этой планеты, падает на поверхность Марса. Но из-за разреженного воздуха любого количества энергии не хватит, чтобы значительно поднять температуру.
• Песчаная буря. Поглощенная энергия очень быстро переносится турбулентностью пыли и расходуется на размораживание CO2.

Как менялась температура на Марсе?

А что насчет прошлого? Марсоходы и зонды показывают участки эрозии, которые могла быть вызвана жидкой водой. Это говорит о том, что Марс ранее был не только горячим, но и влажным. Однако красная планета была сухой и замерзающей уже 3 миллиарда лет. Некоторые считают, что процесс охлаждения начался 4 миллиарда лет назад. Однако следы эрозии не исчезли, потому что нет жидкой воды или тектоники плит. Есть ветер, но он недостаточно сильный, чтобы изменить поверхность.

Ученые обнаружили, что частицы марсианского углекислого газа почти равны размеру эритроцитов человека. В этой художественной интерпретации марсианский снег рассматривается как туман, оседающий на поверхности

для исследователей важно следить за теплой погодой и жидкой водой, потому что они необходимы для происхождения и эволюции жизни. Кроме того, если мы планируем продолжить изучение и колонизацию, нам не обойтись без источников воды. Миссия продлится не менее нескольких лет. До прибытия экипажа водяной лед можно растопить и очистить.

Если с температурой Марса еще можно бороться, то вода — главное препятствие для колонизации. Остается только разработать технологию, которая будет безопасно транспортировать нас туда и обратно. . Не намного жарче абсолютного нуля. По какой-то причине — возможно, из-за столкновения с каким-то большим телом — Уран вращается набок, а северный полюс планеты обращен к Солнцу, кроме мощных ураганов здесь не на что смотреть.

Метеорологические явления

Из-за тонкой атмосферы, низких температур и отсутствия магнитосферы на Марсе не происходит жидких осадков. Кроме того, солнечная радиация заставляет воду в атмосфере разлагаться на водород и кислород. По этой причине, помимо крайне низкого давления, на поверхности Марса нет жидкой воды. И здесь в принципе не может быть круговорота воды.

Сухой и безжизненный Марс известен своими глобальными пыльными бурями. Они могут принимать форму небольших торнадо. И они могут даже покрыть всю поверхность планеты. Это происходит, когда пыль в атмосфере нагревается солнцем. Горячий пыльный воздух поднимается вверх. Это приводит к усилению ветра. Это создает штормы, которые могут достигать размеров в тысячи километров. Такие бури могут длиться месяцами.

Сухой лед, аммиак и метан

Следы аммиака и метана также были обнаружены в марсианской атмосфере. Средняя концентрация первого составляет около 30 частей на миллиард. 16 декабря 2014 года марсоход Curiosity обнаружил аномалию: содержание метана в атмосфере было в десять раз выше обычного. Хотя это было локализованное явление, его источник так и не был идентифицирован.

Точно так же неизвестно происхождение аммиака. Хотя считается, что он мог появиться из-за вулканической активности.

Полярные ледяные шапки Марса состоят в основном из воды. Однако зимой Северный полюс Марса покрыт метровым слоем замороженного углекислого газа. Южный полюс, в свою очередь, постоянно покрыт слоем сухого льда толщиной до восьми метров.

Исторически зафиксированные изменения

Европейское космическое агентство выделило несколько периодов в геологической истории Марса. Более 4,5 миллиардов лет назад была филлоцианская эра. В атмосфере было достаточно воды, и вулканическая активность вызвала потепление. Это привело к выбросу большого количества серы, увеличив кислотность окружающей среды.

В эсперианскую эпоху (3,5–2,5 миллиарда лет назад) северная часть Марса была покрыта океаном, а в низких широтах было большое количество ручьев и рек. Температура поднялась до 50 градусов по Цельсию. Считается, что в это время климат был максимально приближен к земному. Вода исчезла с наступлением эры Амазонки. Остаточная влага возникает в виде полярных шапок.

Считается, что в древние времена планета обладала магнитным полем, защищавшим атмосферу. После ее исчезновения солнечный ветер истончил защитный слой, вызвав исчезновение воды и резкое ухудшение погодных условий.

Дождя нет. Но есть снег!

Иногда в атмосфере Марса образуются небольшие облака. А в это время возможны осадки в виде снега. Этот снег обычно состоит из углекислого газа.

29 сентября 2008 года космический корабль «Феникс» сфотографировал снег, падающий из ледяных облаков. Они находились на 4 километра выше места приземления, недалеко от кратера Хеймдалль. Данные, собранные космическим кораблем, показали, что осадки в основном испарялись еще до того, как достигли поверхности.

Колебания температуры днем и ночью

Марсианский день на 40 минут длиннее земного. Однако из-за неспособности разреженной атмосферы удерживать тепло температура на ее поверхности подвержена значительным колебаниям. Планетарный год делится на 4 сезона и длится около 670 земных дней.

Для каждого сезона характерна своя температура Марса днем ​​и ночью:

• летом там же поверхность днем ​​нагревается до 20 °, ночью опускается ниже -55;
• осенью температуры днем ​​достигают 5-8 °, в темноте опускаются до -83;
• зимой, днем ​​показатели колеблются от -1 ° С до 6 ° С (на экваторе — до 8 ° С), ночью земля промерзает при -87 ° и в районе полюсов, зафиксировано -123 ° С;
• весна — неудобное, но предсказуемое время года: днем ​​почва прогревается до -16 ° С, ночью остывает до -87.

Зима на планете Марс.

Сезоны в каждом полушарии длится по-разному. На севере зима короткая и относительно теплая, а лето продолжительное и прохладное. На юге зима холоднее и длиннее, а лето короткое и теплое. Это связано с траекторией вращения планеты. Во время наступления зимы в северном полушарии Марс проходит через перигелий своей орбиты (ближайшее расстояние к Солнцу), а когда он южнее, через афелий (максимальное расстояние).

Ученые нашли оазисы, в которых колебания температуры менее выражены. Они встречаются на плато Солнца (в районе озера Феникс) и на земле Ноя. Здесь поверхность летом нагревается до 22 ° C, а ночью остывает до -53 ° C. Зимой показатели составляют -43 ° C в световой период и -103 ° C, когда территория планеты закрыта от Солнца.

Ураганы пыли, которые могут образовываться в любое время суток, вносят разлад в атмосферу Марса. На земных радарах регистрируется природное явление в виде облака тепла, энергия которого быстро рассеивается. Ураганы длятся два месяца и уносят до 13% тепла на поверхность планеты.

С наступлением ночи в атмосфере планеты могут возникать внезапные метели, вызываемые сильными ветрами. Исследование зонда Phoenix опровергло мнение о том, что снежинки медленно оседают на поверхности планеты в спокойных условиях. Процесс оказался быстротечным во время сильного выделения тепла из марсианской атмосферы. При этом осадков мало.

Космический корабль «Фениче».

Марсианский снег состоит из частиц углекислого газа. Похоже, на поверхность оседает мелкий туман. На заре нового дня углекислый газ нагревается и поднимается на поверхность. Окутав почву туманом, она постепенно испаряется.

Проявления марсианского перепада температур: пыльные бури, пыльные смерчи (смерчи), водяной пар, времена года. В период с сентября 1971 года по январь 1972 года была отмечена глобальная пыльная буря. Она подняла в атмосферу около 10 миллиардов тонн пыли.