Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Температура атмосферы Марса всегда останется низкой. Среднегодовая температура на широте тропика близка к 230 К (—43°С), а минимальная составляет 180 К (—90°С) и ниже. На широте 55° зимняя температура может падать до 150 К. Большие перепады температуры в течение суток связаны с разреженностью атмосферы Марса. Даже в тропиках уже на небольшой глубине грунта, около 25 см., температура близка к 215 К (—60°С), постоянна в течение суток и мало меняется с временами года. Средняя температура на планете также близка к этому значению. Самая низкая температура была зарегистрирована над зимней полярной шапкой. Минимальные температуры на Марсе не могут быть ниже 148 К: при этой температуре конденсируется углекислый газ атмосферы, что предотвращает дальнейшее понижение температуры. Если пренебречь этими минимальными значениями, то можно говорить о сходстве температуры на Марсе с зимней Антарктидой.

Оттенки от розового до кирпично-красного характерны для всей поверхности Марса. Лимб на снимках не совсем четкий, как и должно быть у планеты, имеющей атмосферу. Так же, как у Венеры, атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа, но чрезвычайно разрежена. Среднее давление у поверхности составляет 6,1 мбар. Это в 15000 раз меньше, чем на Венере, и в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли. Принятое ныне значение 6,1 мбар соответствует некоторой условной поверхности, так как для Марса такой удобной точки отсчета, как «уровень моря», не существует. В глубоких низинах давление достигает 10—12 мбар, а на некоторых горных вершинах менее 1 мбар. С высотой температура в атмосфере быстро падает. На высоте около 50 км., а зимой и ниже, она бывает настолько низкой, что начинает замерзать сам углекислый газ атмосферы. Голубые облака, наблюдаемые иногда в районе полюса и терминатора, состоят из кристаллов замерзшей углекислоты.

В атмосфере Марса содержится 2,5% азота, 1,6% аргона, 0,1—0,4% кислорода, угарный газ (0,06%) и малые количества благородных газов — неон, криптон, ксенон. Но главная составляющая, как уже говорилось, — углекислый газ (95%). Облака земного типа (из водяных капель) на Марсе бывают редко. Атмосфера очень сухая. В самых безводных районах Земли в атмосфере в сотни раз больше водяного пара. В среднем его концентрация в атмосфере Марса близка к 0,05%. Тем не менее, в низинах, таких, как глубокий каньон долины Маринера, часто наблюдается туман.

В январе 1972 г. случай представил первым земным зондам исключительную возможность детально исследовать пылевую бурю на Марсе. Оказалось, что она бушует 50—100 сут. Верхняя граница пылевых облаков проходит на уровне 7—15 км. над поверхностью планеты, а средние размеры частиц составляли 1—10 мкм. в начале бури и около 1 мкм. в ее конце. Было подсчитано, что разреженная атмосфера Марса в бурю поднимает и удерживает количество пыли, превышающее 1 млрд. т. Наблюдения показали, что активная фаза бури развивалась несколько раз.

Одно из интересных явлений, связанных с бурей, это «антипарниковый» эффект. В отличие от Венеры и Земли марсианские пылевые облака непрозрачны для приходящего и прозрачны для уходящего излучений, что вызывает выстуживание поверхности планеты. Поэтому во время глобальной пылевой бури температура поверхности падает, а атмосфера быстро разогревается.

Рельеф равнин планеты

На рис., представляющем полушарие Марса с долготой центра 0°, видны каньон Долины Маринера и три гигантские горы (древние вулканы) в светлой области Фарсида. Небольшая область со сложным рельефом вверху, над каньоном — Лунное плато, справа от него — земля Ксанфа, и над нею — равнина Хриса. На их границе в 1976 г. совершил посадку «Викинг-1». От Лунного плато к югу тянется извилистая линия одного из «каналов» — это борозды Сакра, которые оканчиваются каньоном Гебы. Южная часть планеты в тени, там зима.

Размеры каньона долины Маринера поражают воображение. На Земле нет ничего, даже отдаленно на него похожего по своим масштабам. Голова каньона расположена в лабиринте Ночи (центр 8°ю.ш., 97°з.д.). Дальше каньон проходит к востоку между 4° и 18°ю.ш. примерно до 35°з.д., где отклоняется к северу. Общая длина каньона достигает 4,5 тыс. км. Знаменитый Большой каньон в Аризоне (Сев. Америка) целиком уместился бы в одном из его второстепенных оврагов этого марсианского каньона. Его ширина превышает 100 км., глубина в среднем 2—3 км., а в некоторых частях заметно больше.

Рис. Долина Маринера.