Мыслящая Вселенная - Мизун Юрий Гаврилович - Страница 52

Рис. 94. В некоторых районах над сравнительно ровной поверхностью равнины Седны выступают останцы — своеобразные острова, оставшиеся от рельефа предшествующей эпохи.

Из работ А. Базилевского, О. Ржиги и др.

Рис. 95. В области Лавиния радиолокационной съемкой с аппарата «Магеллан» обнаружены три огромных метеоритных кратера, по-видимому, общего происхождения. Меньшие кратеры в нижней правой части снимка — вулканы размерами от 1 до 12 км. Снимок NАSА

что и на Земле. Вулканов на Венере около 1600. 150 из них превышают размеры в 100 км. Большой кратер Изабелла показан на рисунке 96. Наибольшему числу вулканов Венеры присуща форма конусов или куполов, как это показано на рисунке 97. Здесь показано семь совершенно круглых образований, которые имеют проваленную верхушку. Их диаметр в среднем составляет 25 километров. Все они практически вытя-

Рис. 96. Кратер Изабелла с потоками продуктов извержений. Съемкой с аппарата «Магеллан» в 1991 и 1992 гг. на поверхности Венеры было обнаружено огромное количество подобных свидетельств вулканической деятельности. И хотя пока еще технически трудно установить, что эти извержения происходят и сейчас, было бы очень странно, если бы они почему-то вдруг прекратились в наши дни. Снимок NASA

Рис. 97. Семь круглых холмов диаметром около 25 км и высотой немного меньше километра,

расположенные в точке 30° ю. ш.,11,8° в. д. на равнине вблизи области Альфа, были определены как очень толстые и медленно растекающиеся лавовые потоки. Подобные образования известны и на Земле. Снимок NASA

нуты в линию. Видимо, это трещина, сквозь которую поднималась магма.

Любопытно, что в атмосфере Венеры регистрируются грозы. Молнии на Венере гораздо более часты, чем на Земле. Спускаемый на поверхность космический аппарат регистрировал несколько десятков электрических разрядов (молний) в секунду. Но это не обычные молнии, а электрические разряды, которые сопровождают вулканические извержения.

Поскольку Марс занимает некое среднее положение между Землей и Луной, сравним характеристики Марса с характеристиками этих планет. На рисунке 98 показана сравнительная схема размеров Земли, Марса и Луны, приведены масса и средняя плотность вещества планет.

Любопытно, что размеры каждого последующего небесного тела вдвое меньше размеров предыдущего. Средний диаметр Марса составляет 6775 километров. Масса Марса почти в десять раз меньше массы Земли. Зная массу и средний радиус планеты, легко можно определить ускорение свободного падения. Так, у поверхности Марса оно составляет 372 см/с2. Это примерно в три раза меньше земного. Такое же ускорение свободного падения на Меркурии. Как видно на рисунке 98, средняя плотность планеты значительно меньше средней плотности вещества Земли.

Взаимное положение Земли и Марса непрерывно меняется. Каждые 780 дней Марс находится в противостоянии с Землей. Его удаление от Земли (сближение) меняется от минимального (55 млн. км) до максимального (102 млн. км). Эти сближения называются противостояниями. В том случае, когда минимальное расстояние между Землей и Марсом не больше 60 миллионов ки-

Рис. 98. Сравнительная схема размеров Земли, Марса и Луны

лометров, оно называется великим противостоянием. Орбита Марса в большей степени вытянута, чем орбита Земли. Эксцентриситет орбиты-эллипса Марса равен 0,093. Большая полуось орбиты Марса, а по сути, среднее расстояние Марса от Солнца, равна 228 миллионам километров. Величина эксцентриситета указывает на то, что действительное расстояние от Марса до Солнца может быть больше или меньше большой полуоси (то есть среднего расстояния между ними) на 21 миллион километров. На рисунке 99 показаны положения Марса относительно линии осеннего равноденствия во время разных сезонов в северном полушарии. Орбита Земли внутренняя, а орбита Марса внешняя.

Поскольку сильно меняется удаление Марса от Солнца, то меняется и энергия Солнца, которая доходит до Марса. Энергия меняется как куб расстояния. Поэтому энергия, получаемая Марсом от Солнца, в два момента марсианского года отличается в 1,45 раза. На Земле такие изменения составляют всего 7 %. Удаление Земли от Солнца меняется всего на ±2,5 миллиона километров.

Рис. 99. Орбита Марса обладает большим эксцентриситетом. Поэтому при среднем расстоянии 228 миллионов километров планета то удаляется от Солнца дополнительно на 21 миллион километров, то на столько же приближается к нему. На рисунке изображены положения планеты относительно линии осеннего равноденствия во время разных сезонов в северном полушарии. Показаны противостояния с 1973 по 1999 г. и взаимные положения Земли и Марса в одном из них (1973 г.)

Положение Марса весьма оригинально относительно других планет. Во-первых, он обращается вокруг Солнца не так, как все планеты, а в противоположном направлении (против хода часовой стрелки), если смотреть с северного полюса эклиптики. Марсианские сутки почти такие же, как земные (24 часа 39,5 минуты). Зато год на Марсе почти вдвое длиннее земного. Он равен 687 юлианским или 669 марсианским солнечным суткам. Плоскость экватора Марса наклонена к плоскости его орбиты на 25°. У Земли этот угол равен 23,5°. Самое любопытное состоит в том, что на Марсе длительность года в северном и южном полушариях разная. Ведь любая планета движется по своей орбите с изменяющейся скоростью. Чем больше орбита вытянута, тем больше эти изменения. Планета обязана двигаться так, чтобы за равные промежутки времени описывать равные площади, образованные куском орбиты и радиусами в один и другой момент. Это установил еще Кеплер, и сейчас эта закономерность называется вторым законом Кеплера. При больших удалениях от Солнца планета может позволить себе двигаться медленно, свою площадь она набирает без труда. Когда она находится близко к Солнцу, ей приходится бежать очень быстро, чтобы набрать нужную площадь (такую же).

Вполне естественно, что и температура на Марсе в разные сезоны различается сильно. Так, более короткое лето в южном полушарии примерно на 20 градусов теплее лета в северном полушарии Марса.

Марс находится дальше от Солнца, чем Земля. Поэтому ему достается от Солнца меньше энергии. Примерно вдвое меньше (43 %). Поэтому климатические условия там очень суровые. Так, даже летом температура верхнего слоя грунта в полдень на северном тропике находится ниже нуля (от 0 до — 20 °C). Температура в 5 °C характеризует «знойный» марсианский полдень летом. На широте тропика среднегодовая температура составляет –43 °C, а минимальная — 90 °C (и ниже).

Температура на планете зависит не только от того, сколько энергии планета получает от Солнца. Она зависит и от того, насколько умело планета расходует эту энергию. Энергия может использоваться на самой планете, а может частично или полностью уйти из планеты в космическое пространство. Реальная ситуация зависит прежде всего от двух вещей: как отражает энергию обратно в космос поверхность планеты и какая атмосфера у планеты. Например, у Земли в атмосфере имеется тепличная пленка в виде озонного слоя, благодаря которой солнечная энергия удерживается у Земли. У Марса дела в этом плане обстоят хуже. Его атмосфера очень разрежена и почти не препятствует уходу энергии в космос.

Кстати, не так давно, считалось, что на Марсе температура до +15 °C и даже до +30 °C для лета является характерной. Но прямые измерения показали, что она немного ниже, примерно на целых 30 °C. И только в экваториальном поясе Марса благодаря низкой отрицательной способности планеты (поверхность здесь темная) верхний слой грунта после полудня может прогреться до 0 °C или чуть-чуть больше. Но это грунт. А температура атмосферы все равно остается низкой.