كوكب المريخ هو رابع كوكب في نظامنا الشمسي وثاني أصغر كوكب بعد عطارد. سمي على اسم إله الحرب الروماني القديم. اسمها المستعار "الكوكب الأحمر" يأتي من لون السطح المحمر ، والذي يرجع إلى غلبة أكسيد الحديد. كل بضع سنوات ، عندما يكون المريخ في مواجهة الأرض ، يكون أكثر وضوحًا في سماء الليل. لهذا السبب ، لاحظ الناس الكوكب منذ آلاف السنين ، ولعب ظهوره في السماء دورًا كبيرًا في الأساطير والأنظمة الفلكية للعديد من الثقافات. في العصر الحديث ، أصبح كنزًا دفينًا من الاكتشافات العلمية التي وسعت فهمنا للنظام الشمسي وتاريخه.
حجم ومدار وكتلة المريخ
يبلغ نصف قطر الكوكب الرابع عن الشمس حوالي 3396 كم عند خط الاستواء و 3376 كم في المناطق القطبية ، وهو ما يعادل 53٪ من نصف قطر الأرض. وعلى الرغم من أن كوكب المريخ يساوي نصف هذا الحجم تقريبًا ، إلا أنه يبلغ 6.4185 × 10²³ كجم ، أو 15.1٪ من كتلة كوكبنا. ميل المحور مشابه لميل الأرض ويساوي 25.19 درجة لمستوى المدار. هذا يعني أن الكوكب الرابع من الشمس يشهد أيضًا تغيرًا في المواسم.
في ابعد مسافة عن الشمس ، المريخيدور على مسافة 1.666 AU. هـ ، أو 249.2 مليون كم. عند الحضيض ، عندما يكون أقرب إلى نجمنا ، فإنه يبعد عنه بمقدار 1.3814 AU. هـ ، أو 206.7 مليون كم. يستغرق الكوكب الأحمر 686.971 يومًا من أيام الأرض ، أي ما يعادل 1.88 سنة أرضية ، لإكمال مدار حول الشمس. في أيام المريخ ، والتي هي على الأرض يومًا واحدًا و 40 دقيقة ، تكون السنة 668.5991 يومًا.
تكوين التربة
بمتوسط كثافة يبلغ 3.93 جم / سم مكعب ، تجعل هذه الخاصية للمريخ أقل كثافة من الأرض. يبلغ حجمه حوالي 15٪ من حجم كوكبنا ، وكتلته 11٪. المريخ الأحمر هو نتيجة وجود أكسيد الحديد على السطح ، والمعروف باسم الصدأ. يوفر وجود معادن أخرى في الغبار ظلالاً أخرى - ذهبي ، بني ، أخضر ، إلخ.
هذا الكوكب الأرضي غني بالمعادن التي تحتوي على السيليكون والأكسجين والمعادن والمواد الأخرى التي توجد عادة في الكواكب الصخرية. التربة قلوية قليلاً وتحتوي على المغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والكلور. أظهرت التجارب التي أجريت على عينات التربة أيضًا أن الرقم الهيدروجيني لها هو 7.7.
على الرغم من أن المياه السائلة لا يمكن أن توجد على سطح المريخ بسبب غلافه الجوي الرقيق ، إلا أن تركيزات كبيرة من الجليد تتركز داخل الأغطية القطبية. بالإضافة إلى ذلك ، يمتد حزام التربة الصقيعية من القطب إلى خط عرض 60 درجة. هذا يعني أن الماء موجود تحت معظم السطح كمزيج من حالته الصلبة والسائلة. أكدت بيانات الرادار وعينات التربة وجود خزانات جوفيةأيضا في خطوط العرض الوسطى.
الهيكل الداخلي
كوكب المريخ الذي يبلغ عمره 4.5 مليار عام يتكون من قلب معدني كثيف محاط بغطاء من السيليكون. يتكون اللب من كبريتيد الحديد ويحتوي على ضعف عدد العناصر الضوئية الموجودة في نواة الأرض. يبلغ متوسط سماكة القشرة حوالي 50 كم والحد الأقصى 125 كم. إذا أخذنا في الاعتبار حجم الكواكب ، فإن قشرة الأرض ، التي يبلغ متوسط سمكها 40 كم ، أرق بثلاث مرات من قشرة المريخ.
النماذج الحديثة لهيكلها الداخلي تشير إلى أن حجم اللب في دائرة نصف قطرها 1700-1850 كم ، ويتكون بشكل أساسي من الحديد والنيكل مع ما يقرب من 16-17٪ كبريت. نظرًا لصغر حجمه وكتلته ، فإن الجاذبية على سطح المريخ تبلغ 37.6٪ فقط من جاذبية الأرض. تبلغ عجلة الجاذبية هنا 3.711 م / ث² ، مقارنةً ب 9.8 م / ث² على كوكبنا.
خصائص السطح
المريخ الأحمر مغبر وجاف من الأعلى ، ويشبه الأرض من الناحية الجيولوجية. بها سهول وسلاسل جبلية ، وحتى أكبر كثبان رملية في النظام الشمسي. هنا أيضًا أعلى جبل - بركان الدرع أوليمبوس ، وأطول وأعمق واد - وادي مارينيرا.
الفوهات الأثرية هي عناصر نموذجية للمناظر الطبيعية التي تنتشر على كوكب المريخ. يقدر عمرهم بمليارات السنين. نظرًا لبطء معدل التآكل ، يتم الحفاظ عليها جيدًا. أكبرها وادي هيلاس. محيط الحفرة حوالي 2300 كيلو متر وعمقها 9 كيلو متر
على سطح المريخ أيضًايمكن التمييز بين الوديان والقنوات ، ويعتقد العديد من العلماء أن الماء كان يتدفق من خلالها. بمقارنتها مع التكوينات المماثلة على الأرض ، يمكن افتراض أنها تشكلت جزئيًا على الأقل بسبب التعرية المائية. هذه القنوات كبيرة جدًا - بعرض 100 كم وطول ألفي كم.
أقمار المريخ
للمريخ قمرين صغيرين ، فوبوس وديموس. تم اكتشافها في عام 1877 من قبل عالم الفلك أساف هول وتمت تسميتها على اسم شخصيات أسطورية. وفقًا لتقليد أخذ الأسماء من الأساطير الكلاسيكية ، فإن فوبوس وديموس هما أبناء آريس ، إله الحرب اليوناني ، الذي كان النموذج الأولي للمريخ الروماني. الأول يجسد الخوف ، والثاني - الارتباك والرعب.
يبلغ قطر فوبوس حوالي 22 كم ، والمسافة منه إلى المريخ 9234.42 كم عند الحضيض و 9517.58 كم عند الأوج. هذا أقل من ارتفاع متزامن ويستغرق 7 ساعات فقط للقمر الصناعي للدوران حول الكوكب. قدر العلماء أنه في غضون 10-50 مليون سنة ، قد يسقط فوبوس على سطح المريخ أو يتفكك إلى هيكل دائري حوله.
يبلغ قطر ديموس حوالي 12 كيلومترًا ، ومسافتها من المريخ 23455.5 كيلومترًا عند الحضيض و 23470.9 كيلومترًا في الأوج. يقوم القمر الصناعي بثورة كاملة في 1.26 يومًا. قد يكون للمريخ أقمار صناعية إضافية يقل قطرها عن 50-100 متر ، وهناك حلقة من الغبار بين فوبوس وديموس.
وفقًا للعلماء ، كانت هذه الأقمار الصناعية ذات يوم كويكبات ، ولكن بعد ذلك تم التقاطها بواسطة جاذبية الكوكب. البياض المنخفض وتكوين كلا القمرين (كربونيchondrite) ، وهو مشابه لمادة الكويكبات ، يدعم هذه النظرية ، ويبدو أن مدار فوبوس غير المستقر يشير إلى التقاط حديث. ومع ذلك ، فإن مدارات كلا القمرين دائرية وفي مستوى خط الاستواء ، وهو أمر غير معتاد بالنسبة للأجسام التي تم التقاطها.
الغلاف الجوي والمناخ
يرجع الطقس على كوكب المريخ إلى وجود جو رقيق للغاية ، وهو 96٪ ثاني أكسيد الكربون ، و 1.93٪ أرجون ، و 1.89٪ نيتروجين ، فضلًا عن آثار من الأكسجين والماء. إنه غبار للغاية ويحتوي على جسيمات صغيرة يصل قطرها إلى 1.5 ميكرون ، مما يجعل سماء المريخ صفراء داكنة عند رؤيتها من السطح. يتراوح الضغط الجوي في حدود 0.4 - 0.87 كيلو باسكال. هذا يعادل حوالي 1٪ من الأرض عند مستوى سطح البحر.
بسبب الطبقة الرقيقة من الغلاف الغازي والمسافة الأكبر من الشمس ، فإن سطح المريخ يسخن بشكل أسوأ بكثير من سطح الأرض. في المتوسط / u200b / u200b ، تبلغ -46 درجة مئوية. في الشتاء تنخفض درجة الحرارة إلى -143 درجة مئوية عند القطبين ، وفي الصيف عند الظهيرة عند خط الاستواء تصل درجة الحرارة إلى 35 درجة مئوية.
العواصف الترابية تجتاح الكوكب وتتحول إلى أعاصير صغيرة. تحدث الأعاصير الأكثر قوة عندما يرتفع الغبار وتسخن بفعل الشمس. تشتد الرياح وتتسبب في حدوث عواصف يبلغ طولها آلاف الكيلومترات وتستمر عدة أشهر. إنهم في الواقع يخفون مساحة سطح المريخ بالكامل تقريبًا عن الأنظار.
آثار الميثان والأمونيا
تم العثور أيضًا على آثار الميثان في الغلاف الجوي للكوكب ، والذي يبلغ تركيزه 30 جزءًا في المليار. من المتوقع انيجب أن ينتج المريخ 270 طنًا من الميثان سنويًا. بمجرد إطلاقه في الغلاف الجوي ، لا يمكن لهذا الغاز أن يوجد إلا لفترة زمنية محدودة (0.6-4 سنوات). يشير وجودها ، على الرغم من عمرها القصير ، إلى وجوب وجود مصدر نشط.
تشمل الخيارات المقترحة النشاط البركاني والمذنبات ووجود أشكال الحياة الميكروبية الميثانية المنشأ تحت سطح الكوكب. يمكن إنتاج الميثان من خلال عملية غير بيولوجية تسمى الثعبان ، والتي تشمل الماء وثاني أكسيد الكربون والزبرجد الزيتوني ، وهو أمر شائع على المريخ.
اكتشف Mars Express أيضًا الأمونيا ، ولكن مع عمر قصير نسبيًا. ليس من الواضح ما الذي ينتج عنه ، ولكن تم اقتراح النشاط البركاني كمصدر محتمل.
استكشاف الكوكب
محاولة معرفة ما بدأ المريخ في الستينيات. في الفترة من 1960 إلى 1969 ، أطلق الاتحاد السوفيتي 9 مركبات فضائية بدون طيار إلى الكوكب الأحمر ، لكنهم جميعًا فشلوا في الوصول إلى الهدف. في عام 1964 ، بدأت ناسا في إطلاق مجسات مارينر. الأولى كانت "Mariner-3" و "Mariner-4". فشلت المهمة الأولى أثناء النشر ، لكن الثانية ، التي انطلقت بعد 3 أسابيع ، أكملت بنجاح رحلة 7.5 شهر.
التقطت Mariner 4 أول صور عن قرب للمريخ (تظهر فوهات الصدمة) وقدمت بيانات دقيقة عن الضغط الجوي على السطح ولاحظت عدم وجود مجال مغناطيسي وحزام إشعاع. واصلت ناسا البرنامج بإطلاق زوج آخر من مجسات الطيران مارينر 6 و 7 ،من وصل الى الكوكب سنة 1969
في السبعينيات ، تنافس اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والولايات المتحدة ليكونا أول من وضع قمرًا صناعيًا في مدار حول المريخ. تضمن برنامج M-71 السوفيتي ثلاث مركبات فضائية - Kosmos-419 (Mars-1971C) ، Mars-2 و Mars-3. تحطم أول مسبار ثقيل أثناء الإطلاق. كانت البعثات اللاحقة ، المريخ 2 والمريخ 3 ، عبارة عن مزيج من مركبة مدارية ومركبة هبوط وكانت المحطات الأولى التي تهبط خارج كوكب الأرض (بخلاف القمر).
تم إطلاقها بنجاح في منتصف مايو 1971 وطارت من الأرض إلى المريخ لمدة سبعة أشهر. في 27 نوفمبر ، تحطمت المركبة المريخية 2 بسبب عطل في الكمبيوتر على متنها وأصبحت أول جسم من صنع الإنسان يصل إلى سطح الكوكب الأحمر. في 2 ديسمبر ، قام المريخ 3 بهبوط منتظم ، لكن تم قطع بثه بعد 14.5 من البث.
وفي الوقت نفسه ، واصلت ناسا برنامج مارينر ، وفي عام 1971 تم إطلاق مسبارين 8 و 9. تحطمت مارينر 8 في المحيط الأطلسي أثناء الإطلاق. لكن المركبة الفضائية الثانية لم تصل إلى المريخ فحسب ، بل أصبحت أيضًا أول مركبة يتم إطلاقها بنجاح في مدارها. بينما استمرت العاصفة الترابية على نطاق كوكبي ، تمكن القمر الصناعي من التقاط عدة صور لفوبوس. مع انحسار العاصفة ، التقط المسبار صوراً قدمت دليلاً أكثر تفصيلاً على أن المياه كانت تتدفق مرة واحدة على سطح المريخ. تم العثور على تل يسمى Snows of Olympus (أحد الأجسام القليلة التي ظلت مرئية أثناء عاصفة ترابية كوكبية) ليكون أعلى تكوين في النظام الشمسي ، مما أدى إلىإعادة تسميته جبل أوليمبوس.
في عام 1973 ، أرسل الاتحاد السوفيتي أربعة مجسات أخرى: المركبة الرابعة والخامسة من مدار المريخ ، بالإضافة إلى مسبار المريخ 6 و 7. كانت رحلة Mars-5 هي الأكثر نجاحًا. قبل إزالة الضغط من مبيت جهاز الإرسال ، تمكنت المحطة من إرسال 60 صورة.
بحلول عام 1975 ، أطلقت وكالة ناسا Viking 1 و 2 ، والتي تألفت من مركبين ومركبتي هبوط. كانت المهمة إلى المريخ تهدف إلى البحث عن آثار الحياة ومراقبة خصائصها الجوية والزلزالية والمغناطيسية. نتائج التجارب البيولوجية على متن الفايكنج لم تكن حاسمة ، لكن إعادة تحليل البيانات المنشورة في عام 2012 أشارت إلى وجود علامات على الحياة الميكروبية على الكوكب.
قدمت المدارات بيانات إضافية تؤكد وجود المياه في يوم من الأيام على سطح المريخ - شكلت الفيضانات الكبيرة أخاديد عميقة يبلغ طولها آلاف الكيلومترات. بالإضافة إلى ذلك ، تشير بقع من التيارات المتفرعة في نصف الكرة الجنوبي إلى أن هطول الأمطار هبط هنا مرة واحدة.
استئناف الرحلات
لم يتم استكشاف الكوكب الرابع من الشمس حتى التسعينيات ، عندما أرسلت وكالة ناسا مهمة المريخ باثفايندر ، والتي تتكون من مركبة فضائية هبطت بمحطة مع مسبار سوجورنر المتحرك. هبط الجهاز على سطح المريخ في 4 يوليو 1987 وأصبح دليلًا على جدوى التقنيات التي سيتم استخدامها في الرحلات الاستكشافية الأخرى ، مثلمثل هبوط الوسادة الهوائية وتجنب العوائق التلقائي.
المهمة التالية إلى المريخ هي القمر الصناعي MGS لرسم الخرائط ، الذي وصل إلى الكوكب في 12 سبتمبر 1997 وبدأ عملياته في مارس 1999. خلال عام مريخي كامل ، من ارتفاع منخفض ، في مدار قطبي تقريبًا ، درس السطح والغلاف الجوي بالكامل وأرسلت بيانات كوكبية أكثر من جميع البعثات السابقة مجتمعة.
5 نوفمبر 2006 فقدت MGS الاتصال مع Earth وانتهت جهود استرداد NASA في 28 يناير 2007
في عام 2001 ، تم إرسال Mars Odyssey Orbiter لمعرفة ماهية المريخ. كان هدفه هو البحث عن دليل على وجود نشاط مائي وبركاني على الكوكب باستخدام أجهزة قياس الطيف وأجهزة التصوير الحرارية. في عام 2002 ، أُعلن أن المسبار قد اكتشف كمية كبيرة من الهيدروجين ، وهو دليل على وجود رواسب ضخمة من الجليد في أعلى ثلاثة أمتار من التربة ضمن 60 درجة من القطب الجنوبي.
في 2 يونيو 2003 ، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) مركبة الفضاء مارس إكسبريس ، وهي مركبة فضائية تتكون من قمر صناعي ومركبة هبوط بيجل 2. ذهب إلى المدار في 25 ديسمبر 2003 ، ودخل المسبار الغلاف الجوي للكوكب في نفس اليوم. قبل أن تفقد وكالة الفضاء الأوروبية الاتصال بمركب الإنزال ، أكدت مركبة Mars Express Orbiter وجود الجليد وثاني أكسيد الكربون في القطب الجنوبي.
في عام 2003 ، بدأت ناسا استكشاف الكوكب في إطار برنامج MER. استخدمت مركبتين جوالتين سبيريت وأوبورتيونيتي. مهمة استكشاف المريخ مهمة استكشاف مختلفالصخر والتربة من أجل العثور على دليل على وجود الماء هنا.
12.08.05 تم إطلاق المسبار المداري لاستطلاع المريخ (MRO) ووصل إلى مدار الكوكب بتاريخ 10.03.06. يوجد على متن الجهاز أدوات علمية مصممة لاكتشاف المياه والجليد والمعادن الموجودة على السطح وتحته. بالإضافة إلى ذلك ، ستدعم MRO الأجيال القادمة من المسابير الفضائية من خلال مراقبة طقس المريخ وظروف سطحه يوميًا ، والبحث عن مواقع هبوط مستقبلية ، واختبار نظام اتصالات جديد من شأنه تسريع التواصل مع الأرض.
6 أغسطس 2012 ، هبط مختبر علوم المريخ MSL التابع لناسا ومركبة كيوريوسيتي في غيل كريتر. بمساعدتهم ، تم إجراء العديد من الاكتشافات المتعلقة بالظروف الجوية والسطحية المحلية ، كما تم اكتشاف جزيئات عضوية.
في 18 نوفمبر 2013 ، في محاولة أخرى لمعرفة ماهية المريخ ، تم إطلاق القمر الصناعي مافن ، والغرض منه دراسة الغلاف الجوي وترحيل الإشارات من المركبات الآلية.
يستمر البحث
كوكب رابع كوكب من الشمس هو أكثر الكواكب دراسة في النظام الشمسي بعد الأرض. حاليًا ، تعمل محطات Opportunity و Curiosity على سطحه ، وتعمل 5 مركبات فضائية في المدار - Mars Odyssey و Mars Express و MRO و MOM و Maven.
التقطت هذه المجسات صورًا مفصلة بشكل لا يصدق للكوكب الأحمر. لقد ساعدوا في اكتشاف وجود الماء هناك ، وأكدوا أن كوكب المريخ والأرض متشابهان جدًا - فلديهما أغطية قطبية وفصول وجو ووجود الماء. أظهروا أيضًا أن الحياة العضوية يمكن أن توجد اليوم وعلى الأرجح كانت موجودة من قبل.
يستمر هوس البشرية بالمريخ بلا هوادة ، وجهودنا لدراسة سطحه وكشف تاريخه لم تنته بعد. في العقود القادمة ، من المحتمل أن نستمر في إرسال مركبات جوالة هناك وإرسال رجل إلى هناك لأول مرة. وبمرور الوقت ، نظرًا لتوافر الموارد اللازمة ، سيصبح الكوكب الرابع بعيدًا عن الشمس يومًا ما صالحًا للسكن.
