Сравнение Марса и Земли
Ранее ученые думали, что марсианская поверхность усеяна системой каналов. Из-за этого стали полагать, что планета смахивает на нашу и способна располагать жизнью. Но по мере детального изучения мы поняли, что между объектами есть много отличий.
Сейчас Красная планета представляет собою морозную пустыню, но когда-то этот мир был похожим на наш. Они сходятся по размеру, осевому наклону, структуре, составу и присутствию воды. Но отличия мешают нам быстро колонизировать планету. Давайте посмотрим, чем отличаются Марс и планета Земля.
Сравнение размера, массы, орбиты Земли и Марса
Сравнительный размер Марса и Земли
Средний земной радиус – 6371 км, а масса – 5.97 × 10 24 кг, из-за чего мы стоим на 5-м месте по величине и массивности. Радиус Марса – 3396 км на своем экваторе (0.53 земного), а масса – 6.4185 х 10 23 кг (15% земной). На верхнем фото можно заметить, насколько Марс меньше Земли.
Художественная интерпретация земной и марсианской орбит
Земной объем – 1.08321 x 10 12 км 3 , а марсианский – 1.6318 × 10¹¹ км³ (0.151 земного). Поверхностная плотность Марса – 3.711 м/с², что составляет 37.6% от Земли.
Их орбитальные пути полностью отличаются. Средняя удаленность Земли от Солнца – 149 598 261 км, а колебания от 147 095 000 км до 151 930 000 км. Максимальная удаленность Марса – 249 200 000 000 км, а приближенность – 206 700 000 000 км. При этом его орбитальный период достигает 686.971 дней.
Но их сидерический оборот практически одинаковый. Если у нас – 23 часа, 56 минут и 4 секунды, то у Марса – 24 часа и 40 минут. На фото показан уровень наклона оси Марса и Земли.
Осевой наклон Земли и Марса
Также есть схожесть в наклоне оси: марсианские 25.19° против земных 23°. А значит, от Красной планеты можно ожидать сезонности.
Структура и состав Земли и Марса
Земля и Марс — представители планет земной группы, а значит обладают схожей структурой. Это металлическое ядро с мантией и корой. Но земная плотность (5.514 г/см 3 ) выше марсианской (3.93 г/см 3 ), то есть, Марс вмещает более легкие элементы. На нижнем рисунке сравнивается строение Марса и планеты Земля.
Сравнение состава Земли и Марса
Марсианское ядро простирается на 1795 +/-65 км и представлено железом и никелем, а также 16-17% серы. Обе планеты владеют силикатной мантией вокруг ядра и твердой поверхностной корой. Земная мантия простирается на 2890 км и состоит из силикатных пород с железом и магнием, а кора охватывает 40 км, где помимо железа и магния есть гранит.
Марсианская мантия составляет всего 1300-1800 км и также представлена силикатной породой. Но она частично вязкая. Кора – 50-125 км. Получается, что при практически одинаковой структуре, они отличаются по толщине слоев.
Поверхностные особенности Земли и Марса
Именно здесь отмечают наибольший контраст. Не зря нас именуют голубой планетой, которая переполнена водой. А вот Красная планета – холодное и пустынное место. Там много грязи и оксида железа, из-за которого появился красный окрас. Вода присутствует в виде льда на полярных территориях. Также небольшое количество сохраняется под поверхностью.
Есть сходство по ландшафту. На обоих планетах встречаются вулканы, горы, хребты, ущелья, плато, каньоны и равнины. Марс также способен похвастаться самой большой горой в Солнечной системе – Олимп и глубокой пропастью – Долина Маринер.
Фотография горы Олимп
Обе планеты пострадали от астероидных и метеоритных атак. Но на Марсе эти следы сохранились лучше, а возраст некоторых насчитывает миллиарды лет. Все дело в давлении воздуха и отсутствии осадков, которые на нашей планете разрушают формирования.
Привлекают внимание марсианские каналы и овраги, по которым в прошлом могла протекать вода. Полагают, что причиной создания могла быть водная эрозия. Простираются на 2000 км в длину и на 100 км в ширину.
Атмосфера и температура Земли и Марса
Здесь планеты кардинально отличаются. У Земли есть плотный атмосферный слой, разделенный на 5 шаров. У Марса атмосфера тонкая, а давление – 0.4-0.87 кПа. Земная атмосфера представлена азотом (78%) и кислородом (21%), а у Марса атмосферный состав – углекислый газ (96%), аргон (1.93%) и азот (1.89%).
Это повлияло и на отличие в показателях температуры. Средний земной – 14°C, максимум – 70.7°C, а минимум опускается к -89.2°C.
Шаттл Индевор на фоне земной атмосферы (оранжевый – тропосфера, белый – стратосфера, синий – мезосфера)
Из-за тонкости атмосферного слоя и дистанции к Солнцу, Марс намного прохладнее. Средняя опускается к -46°C, минимальная достигает -143°C, а прогреться может до 35°C. В марсианской атмосфере также содержится огромное количество пыли (размер частички – 1.5 микрометра), из-за чего планета кажется красной.
Магнитные поля Земли и Марса
Земное динамо обеспечивается вращением ядра, что вырабатывает токи и магнитное поле. Этот процесс крайне важен, ведь защищает земную жизнь. Полюбуйтесь на магнитные поля Марса и Земли на схеме НАСА.
Магнитное поле Земли защищает нас от воздействия солнечного ветра. Марс лишен такой возможности
Земная магнитосфера функционирует в качестве щита, который не позволяет пробиваться к поверхности опасным комическим лучам. Но у Марса она слабая и лишена целостности. Полагают, что это лишь остатки от изначальной магнитосферы, которая сейчас рассредоточена на различных территориях планеты. Наибольшая напряженность ближе к южной стороне.
Возможно, магнитосфера пропала из-за интенсивной метеоритной атаки. Или же все дело в процессе остывания, что привело к остановке динамо 4.2 млрд. лет назад. Дальше за дело принялся солнечный ветер, который снес остатки вместе с атмосферой и водой.
Спутники Земли и Марса
У планет есть спутники. Наша Луна выступает единственным соседом, отвечающим за приливы. Она присутствует с нами давно и запечатлелась во многих культурах. Это не просто один из крупнейших спутников в системе, но наиболее изученный.
Вокруг Марса совершают обороты две луны: Фобос и Деймос. Их нашли в 1877 году. Их имена даны в честь сыновей бога войны Ареса: страх и ужас. Фобос простирается на 22 км, а его отдаленность граничит между 9234.42 км и 9517.58 км. На один проход тратит 7 часов. Полагают, что через 10-50 млн. лет спутник врежется в планету.
Диаметр Деймоса – 12 км, а орбитальный путь составляет 23455.5 км – 23470.9 км. На обход уходит 1.26 дней. Есть также дополнительные спутники, чей диаметр не превышает 100 м. Они могут формировать пылевое кольцо.
Есть мнение, что ранее Фобос и Деймос были астероидами, притянутыми гравитацией. На это намекает их состав и низкий показатель альбедо.
Вывод о Земле и Марсе
Мы рассмотрели две планеты. Давайте сопоставим их главные параметры (Земля – слева, а Марс – справа):
- Средний радиус: 6 371 км / 3 396 км.
- Масса: 59.7 × 10 23 кг / 6.42 х 10 23 кг.
- Объем: 10.8 x 10 11 км 3 / 1.63 × 10¹¹ км³.
- Полуось: 0.983 – 1.015 а.е. / 1.3814 – 1.666 а.е.
- Давление: 101.325 кПа / 0.4 — 0.87 кПа.
- Гравитация: 9.8 м/с² / 3.711 м/с²
- Средний температурный показатель: 14°C / -46°C.
- Температурные колебания: ±160°C / ±178 °C.
- Осевой наклон: 23° / 25.19°.
- Продолжительность дня: 24 часа /24 часа и 40 минут.
- Длина года: 365.25 дней / 686.971 дней.
- Вода: обильная / прерывистая (в виде льда).
- Полярные ледяные шапки: Да / Да.
Мы видим, что Марс по сравнению с нами – маленькая и пустынная планета. Его характеристики показывают, что колонизаторам придется столкнуться с огромным количеством трудностей. И все же мы готовы рискнуть и отправиться в путешествие. Тем более, что расстояние от Земли до Марса относительно небольшое. Возможно, однажды мы сделаем его вторым домом.
Источник
Изучение солнечной системы: какая планета ближе к Солнцу
Солнечная система сформирована из системы планет, «ядром» которой является Солнце – мощнейший и яркий энергетический излучатель света и тепла. Это огромный и горячий огненный шар, состоящий из плазмы, гелия и водорода. Согласно одной популярной теории, светило образовалось вследствие взрыва сверхновой звезды 4,5 млрд лет назад. Возникло пылевое газовое облако. Затем движение привело к тому, что появился диск, где было сформировано Солнце и остальные планеты, крутящиеся возле него….
Разновидности планет
Есть две разновидности планет – земные (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).
Земные представители Солнечной системы некрупные по размеру, их поверхность является каменистой, и располагаются они к Солнцу ближе, чем гиганты. Планеты, находящиеся ближе к Солнцу, чем Земля – это Меркурий и Венера.
К гигантам относятся: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В их составе имеется газ, у них есть кольца, сформированные из ледяной пыли и скалистых камней.
Есть и девятая планета – Плутон. Он не входит ни в одну из выше рассмотренных групп, поскольку находится от Солнца дальше всего, а его диаметр – 2320 км (при этом диаметр Меркурия в 2 раза больше). Плутон имеет статус карликовой планеты.
Рассмотрим главное светило галактики, и какая из планет на каком месте от Солнца.
Солнце
Относится к разновидности «желтый карлик», существует около 4,5 млрд лет. На данный момент наблюдается середина существования. Через 4 млрд лет станет «красным гигантом», увеличившись и достигнув орбиты нашей планеты (по предположениям ученых, Земля будет отодвинута, и вследствие высоких температур жизнь на ней исчезнет). Конец своего существования Солнце проведет в виде «белого карлика».
Солнце
Меркурий
Это самая маленькая по размерам планета, Венера или Меркурий ближе к нашему светилу? Именно Меркурий ближе всего находится к Солнцу. Скорость обращения вокруг своей оси крайне низкая: делая полтора оборота вокруг себя, планета осуществляет целый оборот вокруг главного светила. Ночью температура на ней составляет минус 180 градусов, а днем – плюс 430 градусов.
Меркурий
Венера
Планета с таким романтичным названием обволочена плотным облаком, состоящим из углекислого газа. Она похожа на нашу планету по таким параметрам, как масса и размеры. Что ближе к Солнцу – Марс или Венера? Венера находится на втором месте от светила, а Марс – на четвертом. Самая жаркая планета Венера, поскольку на ней наблюдается парниковый эффект.
Венера
Земля
Жизнь на этой планете зародилась благодаря ее уникальной атмосфере, состоящей из углерода и водорода, а также вследствие наличия кислорода и оптимальной температуры. На каком месте от желтого карлика находится Земля? Она является третьей по счету, и крутится на расстоянии в 149 млн км от этого гигантского светила. Именно оно обусловило формирование подходящих условий для появления и развития жизни.
Земля
Напоминает по структуре Землю, но имеет гораздо меньшую массу и в 2 раза меньше радиус. Если бы на нем была вода и атмосфера, то Марс был бы пригоден для жизни. Длительность суток на нем такая же, как и на Земле, однако продолжительность года в два раза длиннее, чем у нас. Вокруг Марса вращаются два небольших спутника, напоминающих астероиды, – Деймос и Фобос. К особенностям его расположения относится то, что Марс ближе к Земле, чем Нептун. Некоторые ошибочно считают, что Марс ближе к Солнцу, чем Земля, но это не так.
Марс
Юпитер
Является крупнейшей среди всех планет, входящих в Солнечную систему (превышает нашу Землю более чем в 300 раз). Если бы масса Юпитера была больше в несколько раз, он бы стал не планетой, а звездой. Его атмосфера почти полностью состоит из водорода, а 15% отводятся гелию, сере, фосфору и аммиаку. Продолжительность суток на нем – 10 часов, года – 144 месяца. Имеет более 60 спутников и 4 кольца.
Юпитер
Сатурн
Плотность Сатурна меньше единицы: если бы существовал океан, превышающий по размерам эту планету в несколько раз, то Сатурн бы в нем не утонул. Имеет множество колец. Ближайшие соседи – спутники, причем некоторые довольно крупные. Титан – уникальный спутник, поскольку его атмосфера напоминает земную, а давление превышает наше всего в 1,5 раза.
Сатурн
Имеет сине-зеленые тона и лежит «на боку», поскольку его ось вращения и плоскость эклиптики друг другу параллельны. У него есть 27 спутников и 13 колец. Это наиболее холодная планета (самая низкая температура, которая была на ней зафиксирована, составляет минус 222 градуса). Там очень ветрено: скорость непрекращающихся ветров – до 580 км/час. Благодаря достигшему Урана Вояджеру 2, ученые получили сведения о том, что это небесное тело имеет 2 основных магнитных полюса, и еще два – второстепенных.
Уран
Нептун
Планета сформирована из газа, состоящего из метана, аммиака и воды. Имеет твердое каменное ядро. Вследствие наличия метана, Нептун окрашен в голубой цвет. У него есть 14 спутников и 6 колец. Из-за большой удаленности от Земли о небесном теле известно мало.
Внимание! Нептун был обнаружен именно благодаря математическим расчетам. Это наиболее ветреная из всех планет Солнечной системы: скорость ураганов составляет 700 км/час, о чем сообщил ученым Вояджер 2. 
Нептун
Плутон
Относится к карликовым планетам. По предположениям ученых, его каменистое ядро покрыто гигантской толщей льда, составляющей около 200 км. О нем известно мало, потому что это самая дальняя планета от Солнца. Его атмосфера непригодна для жизни, и состоит из азота, метана и окиси углерода. Имеет три спутника – Харон (продолжительное время считавшийся единственным), Гидру и Никту. Диаметр Плутон больше диаметра Харона всего лишь в пару раз.
Плутон
Планеты-карлики
Какая планета ближе к главному светилу, если рассматривать только карликовые? Всего пока открыто пять планет, имеющих такой статус. К ним относятся Плутон, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Церера. Макемаке известна тем, что обладает ледяной невероятно ровной поверхностью – она покрыта плитами льда, состоящего из метана. Эрида является наиболее тяжелой карликовой планетой (она тяжелее Плутона примерно на 27%). Хаумеа примечательна тем, что ее форма – овальная, а поверхность покрыта слоем льда. Что касается Цереры, то она находится в астероидном поясе, обладает сферической формой, а ее орбита проходит между орбитами Юпитера и Марса.
Важно! Именно Церера среди остальных карликовых планет ближе всего расположена к светилу.
Приблизительное расстояние от Солнца:
- до Цереры – 414 млн км,
- Плутона – 5,9 млрд км,
- Хаумеи – 7,7 млрд км,
- Макемаке – 7,9 млрд км,
- Эриды – 10 млрд км.
Возможно, в будущем откроют еще больше планет-карликов.
Полезное видео: сколько планет в солнечной системе?
Полезное видео: что нужно знать о Солнечной системе?
Источник