10: Планети, схожі на Землю - Венера і Марс

Last updated
Save as PDF

Page ID: 78107

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Місяць і Меркурій геологічно мертві. Навпаки, більші земні планети - Земля, Венера та Марс - є більш активними та цікавими світами. Ми вже обговорювали Землю, а тепер звернемося до Венери і Марсу. Це найближчі планети і найдоступніші для космічних апаратів. Не дивно, що найбільші зусилля в дослідженні планет були присвячені цим захоплюючим світам. У розділі ми обговоримо деякі результати більш ніж чотирьох десятиліть наукових досліджень Марса і Венери. Марс виключно цікавий, з доказами, які вказують на придатні для життя умови в минулому. Навіть сьогодні ми відкриваємо речі про Марс, які роблять його найбільш імовірним місцем, де люди можуть створити середовище існування в майбутньому. Однак наші дослідники роботів чітко показали, що ні Венера, ні Марс не мають умов, подібних до Землі. Як сталося, що ці три сусідні земні планети настільки різко розійшлися в своїй еволюції?

10.1: Найближчі планети - огляд
Венера, найближча планета, викликає велике розчарування через телескоп через його непроникного хмарного покриву. Марс більш дражливий, з темними відмітками і полярними шапками. На початку двадцятого століття поширена думка, що «канали» Марса вказують на розумне життя там. Марс має всього 11% маси Землі, але Венера майже наш близнюк за розмірами і масою. Марс обертається за 24 години і має сезони, як Земля; Венера має ретроградний період обертання 243 дні.
10.2: Геологія Венери
Венера була відображена радаром, особливо з космічним апаратом «Магеллан». Його кора складається з 75% рівнинних лавових рівнин, численних вулканічних особливостей та багатьох великих корон, які є вираженням підземного вулканізму. Планета була модифікована поширеною тектонікою, керованою конвекцією мантії, утворюючи складні моделі хребтів і тріщин та будуючи висококонтинентальні регіони, такі як Іштар. Поверхня надзвичайно непривітна, з тиском 90 бар і температурою 730 К.
10.3: Масивна атмосфера Венери
Атмосфера Венери становить 96% CO2. Густі хмари на висотах від 30 до 60 кілометрів виготовлені з сірчаної кислоти, а парниковий ефект CO2 підтримує високу температуру поверхні. Венера імовірно досягла свого поточного стану з більш земних початкових умов в результаті втікаючого парникового ефекту, який включав втрату великої кількості води.
10.4: Геологія Марса
Більшість того, що ми знаємо про Марс, походить від космічних апаратів: дуже успішних орбіталів, ландерів та марсоходів. Ми також змогли вивчити кілька марсіанських порід, які досягли Землі як метеорити. Марс має сильно кратерні нагір'я в південній півкулі, але молодші, нижчі вулканічні рівнини над більшою частиною своєї північної половини. Опуклість Тарсіса, така ж велика, як Північна Америка, включає кілька величезних вулканів; Олімп Монс має висоту понад 20 кілометрів і діаметром 500 кілометрів.
10.5: Вода і життя на Марсі
Марсіанська атмосфера має поверхневий тиск менше 0,01 бар і становить 95% CO2. У ньому є пилові хмари, водні хмари та хмари вуглекислого газу (сухий лід). Рідка вода на поверхні сьогодні неможлива, але існує підповерхнева вічна мерзлота на високих широтах. Сезонні полярні шапки виготовлені з сухого льоду; північна залишкова шапка - водяний лід, тоді як південна постійна крижана шапка виготовлена переважно з водяного льоду з покриттям вуглекислого льоду.
10.6: Розбіжна планетарна еволюція
Земля, Венера та Марс розійшлися у своїй еволюції від того, що, можливо, було подібним початком. Ми повинні зрозуміти, чому, якщо ми хочемо захистити навколишнє середовище Землі.
10.E: Земляні планети - Венера і Марс (вправи)

Мініатюра: Це зображення травня 2004 року показує треки, зроблені марсоходом Mars Exploration Spirit на поверхні червоної планети. Spirit був активним на Марсі між 2004 і 2010 роками, в двадцять разів довше, ніж очікували його планувальники. Він «проїхав» понад 7,73 кілометра в процесі вивчення марсіанського пейзажу. (кредит: модифікація роботи НАСА/JPL/Cornell).