მარსი და ვენერა დედამიწის მსგავსია, ამიტომ მეცნიერები არ კარგავენ მეზობელ პლანეტებზე სიცოცხლის პოვნის იმედს. მარსისთვის ეს უფრო სავარაუდოა. Curiosity როვერმა დანამდვილებით შეძლო იმის გარკვევა, რომ ოდესღაც იქ მდინარეები მოედინებოდა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ატმოსფერო იყო. შესაძლოა მარსზე სიცოცხლე არსებობდა დედამიწამდე დიდი ხნით ადრე ან შესაძლებელი იქნება ტერაფორმირების შემდეგ (კლიმატური პირობების ცვლილება). ამისათვის საჭიროა მარსის მახლობლად მაგნიტური ველის არსებობა.
პლანეტების ზომები, მასები და ორბიტები
წითელი პლანეტა ზომით დედამიწაზე ბევრად პატარაა. მეცნიერთა გამოთვლებით და მრავალი კვლევის პროცესში მიღებული მონაცემებით, დედამიწაზე მარსის მსგავსი მოცულობის ექვსამდე ობიექტი მოერგებოდა. მეოთხე პლანეტის რადიუსი მზიდან ეკვატორის გასწვრივ არის 0,53 დედამიწის, ხოლო ზედაპირის სიმკვრივე 37,6%.
პლანეტების ორბიტალური ბილიკები რადიკალურად განსხვავებულია, მაგრამ გვერდითი ბრუნვა მსგავსია. ეს ნიშნავს, რომ ერთი წელი მარსზე გრძელდება თითქმის 687 დღე, ხოლო დღე არის 24 საათი 40.წუთები. ღერძული დახრილობა თითქმის იგივეა - მარსისთვის 25 გრადუსი, დედამიწა ორი გრადუსით ნაკლებია. ეს მსგავსება ნიშნავს, რომ სეზონურობა შეიძლება მოსალოდნელი იყოს წითელი პლანეტისგან.
დედამიწისა და მარსის სტრუქტურა და შემადგენლობა
მიწიერი პლანეტების (ვენერა, დედამიწა და მარსი) წარმომადგენლები აგებულებით მსგავსია. ეს არის ლითონის ბირთვი მანტიით და ქერქით, მაგრამ დედამიწის სიმკვრივე უფრო მაღალია ვიდრე მარსის. ანუ წითელი პლანეტა უფრო მსუბუქი ელემენტებისაგან შედგება. დედამიწას აქვს კლდოვანი ბირთვი, თავზე თხევადი, ასევე სილიკატური მანტია და მყარი ზედაპირის ქერქი. რაც შეეხება მარსს, მეცნიერები ჯერ კიდევ არ არიან ბოლომდე დარწმუნებული მისი ბირთვის სტრუქტურაში. ცნობილია, რომ მარსის ბირთვი შედგება რკინისა და ნიკელისგან, 16-17% - გოგირდისგან. მარსის მანტია მხოლოდ 1300-1800 კმ-ია (შედარებისთვის: დედამიწის მანტიის სისქე 2890 კმ-ია), ხოლო ქერქი მოიცავს 50-125 კმ-ს (დედამიწასთან ახლოს - 40 კმ). დედამიწისა და მარსის მანტია და ქერქი თითქმის იდენტურია სტრუქტურით, მაგრამ განსხვავდება სისქეში.
ზედაპირის მახასიათებლები
დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 70% დაფარულია ოკეანეების წყლებით. ერთ-ერთი ვერსიით, თხევადი წყალი გაზისა და მტვრის ღრუბლის ნაწილი იყო, საიდანაც დედამიწა შეიქმნა. მეორეს მიხედვით, ის გაჩნდა ასტეროიდისა და კომეტის ინტენსიური დაბომბვის შედეგად, რომელიც ახალგაზრდა პლანეტამ განიცადა. ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ წყალი ჰიდრატირებული მინერალებიდან გამოვიდა დედამიწის ფორმირებისას. არსებობს სხვა ჰიპოთეზა და შესაძლებელია, რომ ყველა მათგანი მეტ-ნაკლებად სიმართლეს შეესაბამება.
მარსსაც ოდესღაც ჰქონდა თხევადი წყალი, რომელიცცხოვრების განვითარების აუცილებელი პირობაა. მაგრამ ახლა ეს არის ცივი და მიტოვებული პლანეტა, მდიდარია რკინის ოქსიდით, რომელიც მარსის ზედაპირს წითელ ელფერს აძლევს. პოლუსებზე წყალი ყინულის სახით არის ხელმისაწვდომი. მცირე რაოდენობა გროვდება ზედაპირის ქვეშ.
მარსი და დედამიწა ლანდშაფტით მსგავსია. პლანეტებზე არის მთები და ვულკანები, კანიონები და ვაკეები, ხეობები, ქედები, პლატოები. მარსზე ყველაზე დიდ მთას ოლიმპოს ეძახიან, ყველაზე ღრმა უფსკრულს კი მარინერის ველი. ორივე პლანეტა ფორმირებისას ექვემდებარებოდა მეტეორებისა და ასტეროიდების თავდასხმას, მაგრამ მარსზე კვალი გაცილებით უკეთ არის შემონახული ნალექების და ჰაერის წნევის ნაკლებობის გამო. ინდივიდები მილიარდობით წლისაა. დედამიწაზე ასეთი წარმონაქმნები თანდათან დაინგრა.
ატმოსფერული შემადგენლობა და ტემპერატურა
დედამიწას აქვს მკვრივი ატმოსფერო დაყოფილია ხუთ ფენად. მარსს აქვს ძალიან თხელი ატმოსფერო და მაღალი წნევა. დედამიწის ატმოსფერო ძირითადად შედგება აზოტისგან (78%) და 21% ჟანგბადისგან (დარჩენილი 1% სხვა ნივთიერებებია აირისებრ მდგომარეობაში), ხოლო წითელ პლანეტაზე შემადგენლობა ძირითადად წარმოდგენილია ნახშირორჟანგით (96%), აზოტით და არგონი (თითქმის 2%, დარჩენილი 1% - სხვა აირები).
მა იმოქმედა ტემპერატურაზე. დედამიწის საშუალო ტემპერატურა +14 გრადუსი ცელსიუსია, მაქსიმალური - 70,7 გრადუსი, მინიმალური - -89,2 გრადუსი. მარსზე გაცილებით ცივა. საშუალო ტემპერატურა ეცემა -46 გრადუს ცელსიუსამდე, მინიმალური -143 გრადუსამდე აღწევს, ხოლო მაქსიმალური პლანეტა 35 გრადუსამდე თბება. გარდა ამისა, შიწითელი პლანეტის ატმოსფერო შეიცავს უამრავ მტვერს.
აქვს თუ არა მარსს მაგნიტური ველი
მაგნიტური ველი გამოდის პლანეტის ბირთვიდან და ქმნის დამცავ ზონას, რომელიც ახვევს ელექტრულ მუხტს საწყისი ტრაექტორიიდან. მზის ან სხვა ობიექტის ყველა მუხტი არ ემუქრება პლანეტას, რომელსაც აქვს ასეთი დამცავი ველი. დედამიწას აქვს მაგნიტური ველი, მაგრამ აქვს თუ არა მარსს ასეთი დაცვა? ამ მხრივ პლანეტა განსხვავდება დედამიწისგან.
რა არის მაგნიტური ველი მარსზე? ოდესღაც პლანეტის გარშემო არსებობდა გლობალური დამცავი გარსი, მაგრამ საბოლოოდ გაქრა მრავალი მიზეზის გამო. ახლა მარსზე არის მაგნიტური ველი, ის ვრცელია, მაგრამ არ იპყრობს პლანეტის მთელ ზედაპირს. არის ლოკალიზებული ადგილები, სადაც ველი უფრო ძლიერია. მარსის მაგნიტური ველის რადიუსი ზოგან 0,2-0,4 გაუსია, რაც დაახლოებით დედამიწის მაჩვენებლების ტოლია.
მეცნიერები დღეს ამ თვისებების ახსნას ცდილობენ. მაგალითად, შესაძლებელი გახდა იმის გარკვევა, რომ მარსის მაგნიტური ველი და პლანეტის სტრუქტურა ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. ველი სუსტია ბირთვის გამო. მარსის ბირთვი უმოძრაოა ქერქთან შედარებით, რაც ასუსტებს იმავე დამცავი ველის ეფექტს.
მაგნიტოსფეროს შედარება
დედამიწისა და მარსის მაგნიტური ველი არ აძლევს მზის ქარის იონიზებულ ნაწილაკებს და სხვა კოსმოსურ ნაწილაკებს ზედაპირზე გარღვევის საშუალებას. ველი ფაქტიურად იცავს სიცოცხლეს დედამიწაზე. ველის არსებობა აიხსნება ლითონის ბირთვის ბრუნვით თხევადი გარე ნაწილში. ელექტრული მუხტების მუდმივი მოძრაობა იწვევს მაგნიტური ველის წარმოქმნას.
Bახლახან ითვლებოდა, რომ მაგნიტური ძალები მნიშვნელოვნად იცვლება ან ხელს უწყობს ატმოსფეროდან ჟანგბადის გაჟონვას. ეს შეიძლება იყოს სიმართლე, რადგან მაგნიტურ პოლუსებს შეუძლიათ დროთა განმავლობაში შეცვალონ ადგილები, ისინი არ არიან მუდმივი. 160 მილიონი წლის განმავლობაში პოლუსები დაახლოებით 100-ჯერ შეიცვალა. ბოლოს ეს მოხდა დაახლოებით 720 000 წლის წინ და როდის მოხდება შემდეგ ჯერ უცნობია.
მარსის მაგნიტური ველი, დედამიწისთან შედარებით, არასაკმარისია სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. მაგრამ პოტენციურად საცხოვრებელ პლანეტას მაინც უნდა ჰქონდეს მეტალის ბირთვი. ეს შექმნის წინაპირობებს მაგნიტური ველის ფორმირებისთვის. რაც შეეხება მარსს, არის მაგნიტური ველი (თუმცა „ბალანსში“), ასევე არის მეტალის ბირთვი. ეს ნიშნავს, რომ თეორიულად, სიცოცხლე პლანეტაზე ან ადრე არსებობდა, ან შესაძლებელია გარკვეული ცვლილებების ქვეშ.
ველის გაუჩინარების თეორიები
რატომ არ არის მარსზე მაგნიტური ველი? რა კატასტროფამ „გაარღვია“დამცავი გარსი ან რამ გაყინა პლანეტის ლითონის ბირთვი? არის რაიმე ხერხი ველის აღდგენის? ამჟამად მეცნიერები მარსის მაგნიტური ველის გაქრობის ორ მთავარ თეორიას განიხილავენ.
პირველი თეორიის თანახმად, პლანეტას ოდესღაც სტაბილური მაგნიტური ველი ჰქონდა (როგორც დედამიწაზე), მაგრამ ის "გაიჭრა" ზოგიერთ დიდ ობიექტთან შეჯახების შედეგად. ამ შეჯახებამ შეაჩერა პლანეტის ბირთვი, ველმა დაიწყო შესუსტება, შემდეგ კი მთლიანად დაკარგა მასშტაბები. და დღეს პლანეტის ზოგიერთი ნაწილი უფრო დაცულია ვიდრე სხვები.
მეორე თეორია სრულიად ეწინააღმდეგება პირველს. მარსი შეიძლება დაიწყოსარსებობა მაგნიტური ველის გარეშე. პლანეტის დაბადების შემდეგ ცენტრში რკინის ბირთვი დიდხანს რჩებოდა უმოძრაოდ და არ ქმნიდა მაგნიტურ იმპულსებს. მაგრამ ერთხელ მზის სისტემის გაზის გიგანტის იუპიტერის უძლიერესმა მაგნიტურმა ველმა, რომელსაც შეუძლია მოიგერიოს არა მხოლოდ მცირე ასტეროიდები, არამედ უზარმაზარი ობიექტებიც, მოიგერია ზოგიერთი კოსმეტიკური სხეული და გაგზავნა მარსზე..
მოქცევის ძალის გავლენის შედეგად რამდენიმე ათეული ათასი წლის განმავლობაში მარსზე გაჩნდა კონვექციური დინებები, რამაც აიძულა პლანეტის ბირთვი გადაადგილებულიყო და მაგნიტური ველის წარმოქმნა გამოიწვია. როდესაც კოსმოსური სხეული მარსს უახლოვდებოდა, ველი გაიზარდა, მაგრამ რამდენიმე მილიონი წლის შემდეგ სხეული დაინგრა, რის გამოც მაგნიტური ველი თანდათანობით დაიწყო გაქრობა. ეს არის ის, რასაც მკვლევარები ახლა ხედავენ.
რატომ სურს NASA-ს ხელოვნური ველის შექმნა
აქვს თუ არა მარსს მაგნიტური ველი, რომელიც პლანეტის კოლონიზაციის საშუალებას იძლევა? უკვე ნათელია, რომ ასეთი დამცავი ძალა არ არსებობს, მაგრამ მეცნიერები აგრძელებენ კვლევას. ცოტა ხნის წინ გავრცელდა ინფორმაცია, რომ NASA-ს სურს მარსზე ხელოვნური მაგნიტური ველის შექმნა, რათა პლანეტის ატმოსფერო უფრო მკვრივი გახდეს. ამან მნიშვნელოვნად გაამარტივა წითელი პლანეტის სამომავლო შესწავლა და საბოლოო კოლონიზაცია.
როგორ შევქმნათ მაგნიტური ველი მარსზე? პლანეტარული კონფერენციაზე წარმოდგენილი მოხსენების ავტორებმა შესთავაზეს მოდულის განლაგება მარსსა და მზეს შორის, სადაც კოსმოსური ხომალდი თითქმის განუსაზღვრელი ვადით დარჩება ძრავების გამოყენების გარეშე. მოდული მოიცავსსპეციალური მაგნიტები, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან ველი 1-2 ტესლა. დაახლოებით იგივე მაგნიტები დამონტაჟდა დიდ ადრონულ კოლაიდერზე.
ველი ქმნის "კუდს", რომელიც მოიცავს მთელ პლანეტას. ეს სფერო ძალიან სუსტი იქნება, მაგრამ თეორიულად ეს საკმარისი იქნება. NASA-ს ცნობით, ამის შემდეგ პლანეტის ატმოსფერო შესქელებას დაიწყებს. დედამიწის ტოლი სიმკვრივის მიღწევისას მარსზე საშუალო ტემპერატურა +4 გრადუს ცელსიუსამდე მოიმატებს, ხოლო პოლუსებზე თოვლის ქუდები დნება. მათ აქვთ საკმარისი წყალი ზომიერი ზღვების შესაქმნელად.
მარსზე კოსმოსური მოდულის შემუშავებისა და შენარჩუნების ღირებულება და საიდან მიიღებს მას ენერგიას, ანგარიშის ავტორები გვერდს უვლიან. ხარჯ-ეფექტურობის თვალსაზრისით, მეთოდი არ არის შედარებული სხვა პროექტებთან. მაგალითად, იყო იდეა მარსზე SF6 გაზის წარმოებაზე. ამ გაზის მცირე კონცენტრაციაც კი საკმარისია სათბურის ეფექტის შესაქმნელად და პლანეტის ზედაპირის აგრესიული ულტრაიისფერი სხივებისგან დასაცავად.
ნასას არცერთი კონცეფცია დღემდე არ არის სრულად დადასტურებული. ეს მხოლოდ ვარაუდებია, რომლებიც ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მზის ქარი იყო მარსის ატმოსფერული დანაკარგების წყარო. მაგრამ აზოტის დაკარგვის მიზეზები ნაკლებად სავარაუდოა, რომ დაკავშირებული იყოს მხოლოდ ქართან, ამიტომ მეცნიერები არ ჩქარობენ პროექტების განხორციელებას, მაგრამ აგრძელებენ კვლევას.
მარსის ძიების ისტორიიდან
პლანეტაზე პირველი დაკვირვებები ტელესკოპის გამოგონებამდე გაკეთდა. მარსის არსებობა ძველი ეგვიპტის ასტრონომებმა ძვ.წ 1534 წელს დააფიქსირეს. მათ გამოთვალეს ტრაექტორიაპლანეტების მოძრაობები. ბაბილონის თეორიაში დაიხვეწა მარსის პოზიცია ღამის ცაზე და პირველად იქნა მიღებული პლანეტების მოძრაობის დროის გაზომვები.
ჰოლანდიელმა ასტრონომმა ჰ. ჰაიგენსმა პირველმა მოახდინა მარსის ზედაპირის რუკა. რამდენიმე ნახატი, რომლებიც ასახავს ბნელ უბნებს, მან შეასრულა 1659 წელს. პოლუსებზე ყინულის ქუდის არსებობა ვარაუდობდა იტალიელმა ასტრონომმა ჯ.კასინიმ 1666 წელს. მან ასევე გამოთვალა პლანეტის ბრუნვის პერიოდი მისი ღერძის გარშემო - 24 საათი 40 წუთი. მართალია, ეს შედეგი სამ წუთზე ნაკლებით განსხვავდება.
გასული საუკუნის სამოციანი წლებიდან მოყოლებული, რამდენიმე AMS გაიგზავნა მარსზე. პლანეტის დისტანციური ზონდირება დედამიწიდან გაგრძელდა ორბიტაზე მოძრავი და სახმელეთო ტელესკოპების დახმარებით ზედაპირის შემადგენლობის დასადგენად, ატმოსფეროს შემადგენლობის შესასწავლად და სინათლის სიჩქარის გასაზომად.
მარსის მაგნიტური ველი, რომელიც დედამიწაზე ხუთასჯერ სუსტია, საბჭოთა პერიოდში სადგურებმა „მარსი-2“და „მარსი-3“დააფიქსირეს. კოსმოსური ხომალდები Mars 2 და 3 1971 წელს გაუშვეს. მთავარი ტექნიკური პრობლემა არ მოგვარდა, მაგრამ მეცნიერული კვლევა თავის დროზე ჯერ კიდევ წინ წაიწია.
ამერიკელებმა მარინერ 4 მარსზე გაუშვეს 1964 წელს. კოსმოსურმა ხომალდმა გადაიღო ზედაპირის სურათები და შეისწავლა ატმოსფეროს შემადგენლობა. პლანეტის პირველი ხელოვნური თანამგზავრი იყო Mariner 9, რომელიც 1971 წელს გაუშვა. ნიადაგის ნიმუშებში სიცოცხლის ძიება ჩატარდა 1975 წელს ორი იდენტური კოსმოსური ხომალდით Viking პროგრამის ფარგლებში. მომავალში, სისტემატურიპლანეტის შესწავლამ გამოიყენა ჰაბლის ტელესკოპის შესაძლებლობები.
სიცოცხლის არსებობა მარსზე
პლანეტის მაგნიტური ველის მუშაობას, მეცნიერები ასევე სწავლობენ იმ გაგებით, რომ შესაძლოა მიუთითებდეს მარსზე სიცოცხლის არსებობაზე. მრავალრიცხოვანმა დაკვირვებამ წარმოშვა ნამდვილი „მარსიული ცხელება“ამ თემის გარშემო მეცხრამეტე საუკუნის ბოლოს. შემდეგ ნიკოლა ტესლამ დააკვირდა ამოუცნობ სიგნალს ატმოსფეროში რადიო ჩარევის შესწავლისას.
მან ვარაუდობს, რომ ეს შეიძლება იყოს სიგნალი სხვა პლანეტებიდან, როგორიცაა მარსი. თვითონაც ვერ გაშიფრა სიგნალების მნიშვნელობა, მაგრამ დარწმუნებული იყო, რომ ისინი შემთხვევით არ გაჩენილა. ტესლას ჰიპოთეზას მხარი დაუჭირა ბრიტანელმა ფიზიკოსმა უილიამ ტომსონმა (ლორდ კელვინი). 1902 წელს, შეერთებულ შტატებში ვიზიტის დროს, მან თქვა, რომ ტესლამ მართლაც მიიღო სიგნალი მარსიანელებისგან.
მეცნიერული ჰიპოთეზები ამ საკითხზე დიდი ხანია არსებობს. მარსზე მეთანი და ორგანული მოლეკულები აღმოაჩინეს. წითელი პლანეტის პირობებში გაზი სწრაფად იშლება, ამიტომ უნდა არსებობდეს მისი გაჩენის წყარო. ეს შეიძლება იყოს ბაქტერიული აქტივობა ან გეოლოგიური აქტივობა (იმის გათვალისწინებით, რომ მარსზე აქტიური ვულკანები ვერ იქნა ნაპოვნი, ეს არ არის გაზის გამომწვევი მიზეზი).
ამჟამად, მარსზე სიცოცხლის შენარჩუნების პრობლემაა თხევადი წყლის ნაკლებობა, მაგნიტოსფეროს ნაკლებობა და ზედმეტად თხელი ატმოსფერო. გარდა ამისა, პლანეტა „გეოლოგიური სიკვდილის“ზღვარზეა. ვულკანური აქტივობის დასრულება საბოლოოდ შეაჩერებს ქიმიური ელემენტების ცირკულაციას პლანეტის შიდა ნაწილსა დაზედაპირი.
