Как создать магнитное поле на марсе. Есть ли магнитное поле у Марса? Что помешало Марсу

Схема взаимодействия поля и Солнечного ветра

На планете Марс не существует планетарного магнитного поля. Планета имеет магнитные полюса, которые являются остатками древнего планетарного поля. Так как магнитное поле Марса фактически отсутствует, то он постоянно подвергается бомбардировке солнечным излучением, а также воздействием солнечного ветра, что делает его бесплодным миром, который мы и видим сегодня.

Большинство планет, создают магнитное поле с помощью динамо-эффекта. Металлы в ядре планеты расплавлены и постоянно движутся. Движущиеся металлы создают электрический ток, который в конечном итоге проявляется в виде магнитного поля.

Общие сведения

На Марсе есть магнитное поле, которое представляет собой остатки древних магнитных полей. Оно похоже на поля, найденные на дне океанов Земли. Ученые считают, что их присутствие является возможным признаком того, что у Марса была тектоника плит. Но другие данные свидетельствуют о том, что эти движения литосферных плит прекратились около 4 миллиардов лет назад.

Полосы поля достаточно сильны, почти так же, как у Земли, и могут распространяться на сотни километров в атмосферу. Они взаимодействуют с солнечным ветром и создают полярные сияния так же, как и на Земле. Ученые наблюдали более 13 000 этих сияний.

Отсутствие планетарного поля означает что ее поверхность получает в 2,5 раза больше излучения, чем Земля. Если люди собираются исследовать планету, необходим способ оградить человека от вредного воздействия.

Одно из последствий отсутствия, у планеты Марс магнитного поля — невозможность присутствия жидкой воды на поверхности. Марсоходы обнаружили большое количество водяного льда под поверхностью, и ученые считают, что там может быть жидкая вода. Недостаток воды добавляет препятствий, которые инженеры должны преодолеть для того, чтобы изучить, и впоследствии колонизировать, Красную планету.

Нам, живущим в XXI веке, уже не кажется фантастикой поиск планеты подходящей для колонизации землянами. Эта тема даже стала предметом серьёзных исследований учёных. Прежде всего, рассматриваются варианты освоения Солнечной системы. И наиболее подходящим небесным телом для заселения будущими поколениями считается Марс.

Земли не вечна благодать

В 40-х годах XX столетия появился термин терраформирование. Его смысл означает изменение климатических условий небесного тела в состояние биологически сопоставимое с Землей. А затем постепенное переселение жителей нашей планеты в эти внеземные колонии.

Что может послужить причиной для таких глобальных изменений в жизни земной цивилизации? Прежде всего, это недостаток территории, пригодной для обитания в силу изменения естественных условий. А также негативные последствия деятельности человека. Наиболее пригодным к заселению сейчас признан Марс.

Почему именно Марс?

На это есть вполне объективные причины.

По ряду параметров Марс весьма близок к нашей планете. Оба этих тела, вращаются внутри Солнечной системы, имеют твёрдое металлическое ядро, полярные шапки, 24–часовой день, даже похожий химический состав. Однако диаметр Марс в 2 раза меньше радиуса Земли и значительно уступает ей по плотности (3,97 г/см3 против 5,5 г/см3). Поэтому масса нашей «красной» соседки равна лишь 10% земной массы, а гравитация в 3 раза меньше чем на Земле. Учёные считают, что столь малое притяжение и стало причиной сильной разрежённости марсианской атмосферы. Планета просто не смогла удержать быстро мигрирующие лёгкие молекулы кислорода и азота. Поэтому в тонком слое её атмосферы преобладает более тяжелый углекислый газ (96%).

Очень серьёзно учеными обсуждался вопрос о времени, которое займет полёт к Красной планете. При нынешних конструкциях космических аппаратах он займет 250 суток. Этот минимальный срок возможен лишь при удачном взаимном расположении Марса и Земли, повторяющемся каждые 26 месяцев. Таким образом, срок пребывания первых колонистов на Марсе должен быть не менее 3–х лет.

Что помешало Марсу

Несмотря на очевидное изначальное сходство этих планет, сегодняшний Марс это безжизненное небесное тело с очень сухим климатом.

А ведь раньше там было значительно теплее, а на поверхности существовали реки и озера.

Почему же этот «родственник» Земли так разительно отличается от нашей планеты сейчас?

Основной причиной учёные считают внезапное ослабление магнитного поля, имевшее место около четырёх миллиардов лет назад.

Какова же связь между изменениями, произошедшими с Марсом и его планетарным магнитным полем?

Солнце одаряет «свои» планеты не только ласковым теплом, но и потоками заряженных частиц, летящих с огромными скоростями. Наша уютная планета, своим магнитным покрывалом заботливо защищает всё живое от губительного воздействия этих частиц.

У Марса сохранились лишь древние магнитные полюса, а само поле фактически отсутствует. Поэтому он беззащитен перед солнечным излучением.

Под его жестким воздействием он превратился в бесплодную пустыню. Солнечный ветер буквально сдул с его поверхности большую часть атмосферы, из–за чего давление там в 100 раз меньше земного. Однако в верхнем слое поверхности Марса марсоходы обнаружили большое количество водяного льда и не исключают присутствие там воды в жидком состоянии.

А что если восстановить исчезнувшее магнитное поле нашей соседки?

Почти фантастическая идея

Один из ведущих специалистов NASA Джим Грин считает, что восстановить марсианскую атмосферу Марса можно, если окружить планету искусственным магнитным полем.

Известно, что будут использованы надувные конструкции, на которых будут установлены источники искусственного магнитного поля в виде огромного диполя или двух магнитов с противоположными полюсами. Это сооружение предполагается разместить на прямой, соединяющей Красную планету и Солнце, в так называемой точке Лагранжа, где все гравитационные силы уравниваются. При этом условии космический аппарат как бы зависает над планетой, не уходя ни на орбиту вокруг самого Марса, ни на межпланетную траекторию.

Искусственное магнитное поле способно защитить самые проблемные участки марсианской поверхности - северную полярную шапку и экваториальную часть. И в результате начнет оттаивать замерзший углекислый газ, скопившийся на полюсах. Возникший парниковый эффект приведёт к нагреванию планеты и таянию огромных запасов льда, скрытых под ее поверхностью. Возродятся реки и другие водоёмы.

Такой магнитный щит позволит планете в течение нескольких лет восстановить свою атмосферу.

Это даст возможность со временем заселить Марс растениями и животными, а также организовать первые поселения на нашей ближайшей соседке.

Моделирование идеи Грина на компьютере показала, что этот процесс может затянуться на десятилетия, а повышение марсианской температуры всего на 4 градуса позволит восстановить до 1/7 части древнего океана.

Когда же…

Эта идея на сегодняшний день кажется нереалистичной, однако некоторые шаги в этом направлении уже предпринимаются.

Так, в мае 2018 года год на Красную планету будет отправлен космический аппарат InSight. Длительность миссии стационарного сейсмического аппарата, который опустится на Марс, рассчитана на 750 дней.

На 2020 год запланирован ещё один визит к Красной планете.

На Земле проводятся подготовительные исследования, а на Гавайях в зоне потухшего вулкана шесть добровольцев прожили год в полной изоляции в условиях, имитирующих марсианский «комфорт».

Вполне возможно, что мы явимся свидетелями реализации этого смелого плана. И Марс станет пригодным для обитания будущих поколений землян.

Однако есть и другое мнение. Изменение гидросферы Марса неминуемо вызовет изменение ее атмосферы и биосферы. Эксперименты такого планетарного масштаба еще не проводились. Поэтому очень сложно быть уверенным, что они пойдут в ожидаемом направлении.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Американцы все роют и роют на Красной планете. Пока – с помощью роботов. Фото NASA

На Марсе нет глобального магнитного поля, нет северного и южного полюсов. Поэтому компас здесь бесполезен. В разных районах планеты магнитная стрелка крутится, как собачонка, потерявшая хозяина. Почему у Марса нет единого магнитного поля? Ведь, по мнению специалистов, когда-то оно было.
По данным американского орбитального зонда Mars Global Surveyor, вместо единого поля сейчас существует множество локальных, иногда довольно сильных магнитных аномалий. На карте магнитного поля они дают пеструю пятнисто-мозаичную картину. Островки магнитного поля имеют интенсивность 0,2-0,3 гаусса, то есть они соизмеримы по величине с магнитным полем Земли.
Магнитные аномалии особенно сильно проявлены в южном полушарии, в районе гигантского метеоритного кратера Эллада диаметром 600 км. Они сильно вытянуты в широтном направлении и представляют собой как бы полуцилиндры длиной до 1000 км с разными знаками. Аномалии частично экранируют поверхность планеты от «солнечного ветра» и космических излучений.
Гипотезу, объясняющую потерю магнитного поля, предложил недавно Джафар Аркани-Хамед из университета Торонто. Вместе с коллегами из канадских университетов Летбриджа и Йорка он провел моделирование системы, предполагающей захват Марсом крупного тела, вероятно из пояса астероидов. Предполагается, что это событие произошло 4 млрд. лет назад. Астероид стал спутником Марса и, создав конвекционные, или приливные, потоки в жидком ядре планеты, «включил» тем самым магнитное поле Марса.
Расчеты показали, что при совместном воздействии Солнца и Юпитера астероид мог выйти на орбиту вокруг Марса с радиусом 100 тыс. км. Снижение спутника до 50–75 тыс. км приводит к возникновению конвекционной нестабильности жидкого ядра, достаточной для запуска «динамо-машины», и созданию единого магнитного поля планеты.
Продолжительность работы этой электрической машины могла меняться от нескольких миллионов лет в случае совпадения направления вращения Марса и спутника, до 400 млн. лет – в обратном варианте. Дальнейшее снижение спутника привело к его разрушению на пределе Роша (2,44 радиуса планеты при равномерно распределенной плотности), исчезновению глобального магнитного поля и падению обломков на Марс. Естественно, это привело к глобальным изменениям климата. Природа локальных магнитных аномалий остается для специалистов загадочной, так как магнитность слишком высока для обычных пород.
Комментируя сообщения, посвященные этой теме, напомню, что еще в прошлом веке при поисках кимберлитовых трубок аэрогеофизическими методами нами были обнаружены сильные локальные магнитные аномалии в Восточной Сибири. Было установлено, что они возникли за счет концентрации новой минеральной разновидности – «стабильного маггемита».
Этот минерал представляет собой магнитную окись железа (Fe2O3). Его происхождение мы связали с образованием Попигайской астроблемы, известной огромными запасами алмаза и его модификации – минерала лонсдейлита (см. «НГ-науку» от 24.10.12). Алмаз и лонсдейлит возникли за счет залежей каменного угля, а стабильный маггемит – путем прокаливания древней красноцветной коры выветривания Якутии, состоящей из гидроксидов железа – Fe(OH)3.
Красноцветные железистые коры выветривания распространены только на двух планетах Солнечной системы – на Земле и... на Марсе. Их объединяют одинаковые условия образования: наличие свободного кислорода атмосферы, воды и тепла при обязательном наличии жизни. Кислород в нашей атмосфере появился 3 млрд. лет назад за счет фотосинтеза, дающего в современных условиях за 4–5 тыс. лет 1200 трлн. т кислорода – столько, сколько его содержится в атмосфере Земли.
Марс называют Красной планетой потому, что он покрыт толстым слоем красно-бурых оксидов и гидроксидов железа, превращенных в песок и пыль водой и ветром. Но эти красноцветы магнитны, поскольку удар упавшего спутника прокалил их и превратил лимонит в маггемит. Американцы установили в коре выветривания Марса до 10% этого минерала. Значит, сначала было глобальное окисление поверхности Марса, а уж потом – удар спутника и «омагничивание» гидроксидов железа. По нашим подсчетам, на окисление базальтов Марса ушло свободного кислорода в четыре-пять раз больше, чем его сейчас в атмосфере Земли. Надо учесть, что поверхность Марса составляет только 28% от поверхности Земли. Иначе говоря, глубинные породы Марса окислялись в течение миллиардов лет, и значит, столько же времени существовала и эволюционировала жизнь. Мы также считаем, что жизнь на Марсе погибла от падения на его поверхность крупного спутника в районе южного полюса, в области Эллада, где находятся огромный метеоритный кратер и наиболее интенсивные магнитные аномалии.
Антипод Эллады – участок северного полушария с группой гигантских вулканов, крупнейший из которых – Олимп высотой 26 км и диаметром 600 км. Возможно, их появление связано с мощным ударом, воздействовавшим на жидкое ядро, выбросившим вещество ядра в виде лавы и остановившим работу «динамо-машины» Марса.
Сейчас у Марса имеются два естественных спутника – Фобос (Страх) и Деймос (Ужас). Фобос вращается на расстоянии всего 5920 км от поверхности планеты, вблизи от предела Роша. Астрономы считают, что через 40 млн. лет он рухнет на Марс. Для третьего спутника Марса, уже прошедшего предел Роша и убившего жизнь на планете, мы еще в прошлом веке предложили название Танатос – Смерть.
Магнитные аномалии в районе Эллады мы связываем с концентрацией новообразованного маггемита в прокаленном ударом красноцветном железистом чехле Марса.
По аналогии с Марсом маггемит Восточной Сибири накапливается в речных отложениях и дает сильные магнитные аномалии в поле Земли. Высокая концентрация маггемита в районе южного полюса Марса вполне может объяснить локальные магнитные аномалии и пятнисто-мозаичную структуру магнитного поля Красной планеты.
Мы согласны с канадскими учеными, что спутник Марса действительно рухнул на его поверхность, но в отличие от них мы уверены, что катастрофа произошла значительно позже, когда черные базальты Марса уже покрылись красно-бурой железистой «ржавчиной». Третий спутник Марса, Танатос, упал, когда существовали жизнь, богатая кислородная атмосфера, речная сеть, железистая кора выветривания.
Возможно, не один, а все три спутника когда-то «включили» магнитное поле Марса. Но очевидно, что Танатос недавно «выключил» его, нарушив своим ударом конвекцию в жидком ядре планеты. Упавший спутник, судя по кратеру Эллада, был размером с Фобос. В результате удара Танатоса над планетой возникло гигантское плазменно-пылевое магнитное облако, взаимодействовавшее со знакопеременным «умиравшим» магнитным полем Марса. Железистая магнитная пыль осела на его поверхность.
Сепарация магнитного материала в магнитном поле создала многочисленные широтные магнитные аномалии разных знаков. Ударная волна прошла сквозь жидкое ядро, остановила «динамо-машину» Красной планеты и породила гигантские вулканы. При этом была потеряна плотная атмосфера планеты. Космос наглядно показал на примере Марса, что такое реальный апокалипсис. Хорошо, что Луна от нас удаляется. А если бы она приближалась?..
На наш взгляд, роль магнитного поля как защитного экрана при плотной атмосфере планеты преувеличена. По данным доктора физико-математических наук профессора В.П. Щербакова и Н.К. Сычевой, только последние 5 млн. лет Земля имеет сравнительно сильное магнитное поле. Низкое магнитное поле Земли существовало на значительной части неогена (геологический период, который начался 23 млн. лет назад и закончился примерно 2,6 млн. лет назад), а частично и еще раньше – в девонском периоде (420–360 млн. лет назад). То есть сотни миллионов лет жизнь на Земле успешно развивалась в условиях слабого магнитного поля, поскольку ее защищала атмосфера. Сходные процессы, видимо, происходили и на Марсе.
Главный же вывод, который можно сделать из всего сказанного, заключается в том, что канадские ученые тоже пришли к мысли о том, что третий спутник Марса существовал. Мы уже дали ему название – Танатос. Его падение на поверхность Красной планеты уничтожило всю марсианскую экосистему – атмосферу, теплый климат и высокоразвитую жизнь. Об этом свидетельствуют такие удивительные артефакты, как черепа ящеров и антропоидов в кратере Гусева, скелет ящерицы в кратере Гейла и многие другие.
Удар астероида пришелся на океан – глубокую впадину у южного полюса. Выбитый из своего ложа океан разлился по поверхности Марса и пропитал почвы солями – поваренной солью, сульфатами натрия, магния и кальция. Эти соли не случайно найдены марсоходами на поверхности Марса: они остались от бурных потоков, прокатившихся по планете.
Характер этих остатков и костных отщепов свидетельствует об отсутствии минерализации и «окаменения» костей. Танатос действительно рухнул на Марс, но апокалипсис, сопровождаемый гибелью экосистемы, произошел не миллиарды, а всего лишь тысячи лет назад.

Марс и Венера подобны Земле, поэтому ученые не теряют надежды найти жизнь на соседних планетах. Для Марса это более вероятно. Марсоходу «Кьюриосити» удалось выяснить наверняка, что когда-то там текли реки, а это значит, что была и атмосфера. Возможно, жизнь на Марсе существовала задолго до земной или будет возможна после терраформирования (изменения климатических условий). Для этого необходимо наличие магнитного поля у Марса.

Размеры, масса и орбиты планет

Красная планета существенно меньше Земли по размеру. По подсчетам ученых и данным, которые удалось получить в процессе многочисленных исследований, в Земле поместилось бы до шести объектов такого же объема, как Марс. Радиус четвертой планеты от Солнца по экватору составляет 0,53 земного, а поверхностная плотность — 37,6 %.

Орбитальные пути планет кардинально отличаются, зато сидерический оборот сходный. Это означает, что год на Марсе длится почти 687 дней, а сутки — 24 часа 40 минут. Осевой наклон практически одинаковый — 25 градуса у Марса, у Земли на два градуса меньше. Такая схожесть означает, что от красной планеты можно ожидать сезонности.

Структура и состав Земли и Марса

Представители планет земного типа (Венера, Земля и Марс) похожи по структуре. Это металлическое ядро с мантией и корой, но плотность Земли выше, чем Марса. То есть красная планета состоит из более легких элементов. У Земли есть каменное ядро, покрытое сверху жидким, а также силикатная мантия и твердая поверхностная кора. Что касается Марса, ученые еще не до конца уверены в отношении строения его ядра. Известно, что марсианское ядро состоит из железа и никеля, на 16-17 % — из серы. Мантия Марса составляет всего 1300-1800 км (для сравнения: толщина земной мантии — 2890 км), а кора охватывает 50-125 км (у Земли — 40 км). Мантия и кора Земли и Марса практически одинаковы по структуре, но отличаются по толщине.

Поверхностные особенности

Около 70 % поверхности Земли покрыто водами Мирового океана. По одной из версий, жидкая вода была в составе газопылевого облака, из которого образовалась Земля. По другой, она появилась в результате интенсивной астероидной и кометной бомбардировки, которой подверглась молодая планета. Некоторые ученые придерживаются мнения, что вода высвободилась из гидратированных минералов в процессе формирования Земли. Есть и другие гипотезы, и, возможно, что все они в той или иной степени верны.

На Марсе тоже когда-то была вода в жидком виде, что является необходимым условием развития жизни. Но сейчас это холодная и пустынная планета, на которой много оксида железа, который придает поверхности Марса красный оттенок. Вода имеется в виде льда на полюсах. Небольшое ее количество аккумулируется под поверхностью.

Марс и Земля сходны по ландшафту. На планетах встречаются горы и вулканы, каньоны и равнины, ущелья, хребты, плато. Наибольшая гора на Марсе называется Олимпом, а самая глубокая пропасть — это Долина Маринер. Обе планеты в процессе формирования подвергались метеоритным и астероидным атакам, но на Марсе следы сохранились куда лучше из-за отсутствия осадков и давления воздуха. Возраст отдельных насчитывает миллиарды лет. На Земле такие формирования постепенно разрушились.

Состав атмосферы и температура

Земля имеет плотную атмосферу, разделенную на пять слоев. У Марса атмосфера очень тонкая и высокое давление. Земная атмосфера состоит в основном из азота (78 %) и на 21 % из кислорода (оставшийся 1 % составляют другие вещества в газообразном состоянии), а на красной планете состав представлен преимущественно углекислым газом (96 %), азотом и аргоном (почти по 2 %, оставшийся 1 % — другие газы).

Это оказало влияние на температуру. Средняя земная температура составляет +14 градусов по Цельсию, максимум — 70,7 градуса, минимум — -89,2 градуса. На Марсе намного холоднее. Средняя температура опускается до -46 градусов по Цельсию, минимальная достигает -143 градуса, а максимум планета прогревается до 35 градусов. Кроме того, в атмосфере красной планеты содержится очень много пыли.

Есть ли у Марса магнитное поле

Магнитное поле исходит от ядра планеты и создает защитную область, которая отклоняет от первоначальной траектории электрические заряды. Все заряды с Солнца или другого объекта не грозят планете, на которой есть такое защитное поле. Земля магнитное поле имеет, но есть ли у Марса такая защита? В этом отношении планета отличается от Земли.

Какое магнитное поле на Марсе? Когда-то глобальная защитная оболочка вокруг планеты существовала, но со временем исчезла по ряду причин. Сейчас магнитное поле на Марсе есть, оно обширное, но не захватывает всю поверхность планеты. Есть локализованные районы, где поле проявляется сильнее. Радиус магнитного поля Марса в некоторых местах составляет 0,2-0,4 Гаусса, что приблизительно равно земным показателям.

Такие особенности сегодня пытаются объяснить ученые. Удалось выяснить, например, что магнитное поле Марса и строение планеты взаимосвязаны. Поле слабое из-за ядра. Марсианское ядро неподвижно относительно коры, что ослабляет действие того самого защитного поля.

Сравнение магнитосфер

Магнитное поле Земли и Марса не позволяет пробиваться к поверхности ионизированным частицам солнечного ветра и другим космическим частицам. Поле в буквальном смысле защищает жизнь на Земле. Наличие поля объясняется вращением металлического ядра в жидкой наружной части. К формированию магнитного поля приводит постоянное движение электрических зарядов.

В последнее время считается, что магнитные силы существенно изменяются или способствуют утечке кислорода из атмосферы. Это может быть действительно так, потому что магнитные полюса могут со временем меняться местами, они непостоянны. За 160 миллионов лет полюса менялись около 100 раз. Последний раз это случилось около 720 тысяч лет назад, а когда случится в следующий раз — неизвестно.

Магнитное поле Марса в сравнении с земным недостаточное для обеспечения жизни. Но потенциально обитаемая планета должна хотя бы иметь металлическое ядро. Это создаст предпосылки для формирования магнитного поля. Что касается Марса, магнитное поле имеется (хоть и «в остатке»), есть и металлическое ядро. Это означает, что в теории жизнь на планете либо существовала ранее, либо возможна при условии некоторых изменений.

Теории исчезновения поля

Почему на Марсе нет магнитного поля? Какая катастрофа «прорвала» защитную оболочку или что заставило металлическое ядро планеты замереть? Можно ли как-то восстановить поле? В настоящее время ученые рассматривают две основные теории исчезновения магнитного поля Марса.

Согласно первой теории, планета когда-то имела стабильное магнитное поле (как на Земле), но оно было «пробито» столкновением с каким-либо объектом больших размеров. Это столкновение остановило ядро планеты, поле начало ослабевать, а потом и вовсе утратило масштаб. И сегодня одни участки планеты остаются более защищенными, чем другими.

Вторая теория совершенно противоречит первой. Марс мог начать свое существование без магнитного поля. После зарождения планеты железное ядро в центре долгое время оставалось неподвижными и не создавало магнитных импульсов. Но когда-то сильнейшее магнитное поле Юпитера, способное отталкивать не только мелкие астероиды, но и огромные объекты, оттолкнуло какое-то косметическое тело и направило его на Марс.

В результате воздействия приливной силы за несколько десятков тысяч лет на Марсе появились конвективные потоки, которые заставили ядро планеты двигаться и спровоцировали формирование магнитного поля. По мере приближения космического тела к Марсу поле усиливалось, но спустя несколько миллионов лет тело разрушилось, так что и магнитное поле постепенно начало исчезать. Именно это сейчас и наблюдается исследователями.

Зачем NASA хочет создать искусственное поле

Ест ли у Марса магнитное поле, которое позволит колонизировать планету? Уже сейчас понятно, что такой защитной силы нет, но ученые продолжают исследования. Недавно появилась информация о том, что в NASA хотят создать искусственное магнитное поле на Марсе, чтобы атмосфера планеты стала плотнее. Это должно значительно упростить будущее изучение красной планеты и возможную колонизацию.

Как создать магнитное поле на Марсе? Авторы доклада, представленного на планетологической конференции, предложили развернуть модуль в такой точке между Марсом и Солнцем, где космический аппарат может оставаться практически неограниченно долго без использования двигателей. На модуле включат специальные магниты, способные создать поле в 1-2 тесла. Примерно такие же магниты устанавливали на Большом адронном коллайдере.

Поле образует «хвост», который закроет всю планету. Это поле будет очень слабым, но в теории и этого окажется достаточно. Согласно NASA, после этого атмосфера планеты начнет утолщаться. По достижению плотности, равной земной, средняя температура на Марсе поднимется до +4 градусов по Цельсию, а снежные шапки на полюсах растают. Воды в них достаточно, чтобы появились моря умеренных размеров.

Стоимость разработки и обслуживание космического модуля на Марсе и то, откуда он будет брать энергию, авторы доклада обходя стороной. По соотношению стоимости и эффективности метод не сравнивается с другими проектами. Например, была идея вырабатывать на Марсе элегаз. Даже небольшой концентрации этого газа достаточно, чтобы создать парниковый эффект и защитить поверхность планеты от агрессивных ультрафиолетовых лучей.

Ни одна из концепций NASA на сегодняшний день не доказана в полной мере. Это только предположения, основанные на том, что источником атмосферных потерь Марса был именно солнечный ветер. Но причины потери азота вряд ли связаны с одним только ветром, поэтому ученые пока не спешат внедрять проекты, а продолжают исследования.

Из истории исследования Марса

Первые наблюдения планеты проводились еще до изобретения телескопа. Существование Марса было зафиксировано в 1534 году до нашей эры древнеегипетскими астрономами. Они же рассчитали траекторию движения планеты. В вавилонской теории положение Марса на ночном небе было уточнено, были впервые получены временные измерения планетарного движения.

Карту поверхности Марса первым составил голландский астроном Х. Гюйгенс. Несколько рисунков, на которых было отображены темные области, он сделал в 1659 году. Существование ледяной шапки на полюсах предположил итальянский астроном Дж. Кассини в Он же вычислил период вращения планеты вокруг своей оси — 24 часа 40 минут. Он правильного значения этот результат отличается менее чем на три минуты.

С шестидесятых годов прошлого столетия к Марсу были направлены несколько АМС. С помощью орбитальных и наземных телескопов продолжалось дистанционное зондирование планеты с Земли для определения состава поверхности, исследования состава атмосферы и измерения скорости света.

Магнитное поле Марса, которое в пятьсот раз слабее земного, было зафиксировано станциями «Марс-2» и «Марс-3» в советское время. Космические аппараты «Марс-2» и «3» были запущены в 1971 году. Главная техническая задача не была решена, но научные исследования все равно оказались передовыми для своего времени.

Американцы запускали к Марсу «Маринер-4» в 1964 году. Космический аппарат сделал снимки поверхности и исследовал состав атмосферы. Первым искусственным спутником планеты стал «Маринер-9», запущенный в 1971 году. Поиск жизни в пробах грунта проводился в 1975 году двумя идентичными космическими аппаратами в рамках программы «Викинг». В дальнейшем для систематического исследования планеты использовались возможности телескопа «Хаббл».

Существование жизни на Марсе

Работу магнитного поля планеты ученые изучают и в том отношении, что это может указывать на существование жизни на Марсе. Многочисленные наблюдения породили вокруг этой темы настоящую «марсианскую лихорадку» еще в конце девятнадцатого века. Тогда Никола Тесла наблюдал какой-то неопознанный сигнал при изучении радиопомех в атмосфере.

Он высказал предположение, что это может быть сигнал с других планет, например, с Марса. Сам он не смог расшифровать значение сигналов, но был уверен, что они возникли не случайно. Гипотезу Теслы поддержал британский физик Уильяи Томсон (лорд Кельвин). В 1902 году во время визита в США он сказал, что Тесла действительно поймал сигнал марсиан.

Научные гипотезы по этому вопросу существуют давно. На Марсе был обнаружен метан и органические молекулы. В условиях красной планеты газ быстро разлагается, так что должен существовать источник его появления. Таковым может быть жизнедеятельность бактерий или геологическая активность (учитывая тот факт, что действующие вулканы на Марсе обнаружить не удалось, это не является причиной появления газа).

В настоящее время проблемами для поддержания жизни на Марсе являются отсутствие жидкой воды, магнитосферы, и слишком разреженная атмосфера. Кроме того, планета находится на грани «геологической смерти». Окончание активности вулканов окончательно остановит круговорот химических элементов между внутренней частью планеты и поверхностью.

Марс, как и Венера - землеподобные планеты. У них очень много общего, но есть и отличия. Ученые не теряют надежды найти жизнь на Марсе, а также терраформировать этого «родственника» Земли, пускай и в далеком будущем. Для Красной планеты эта задача выглядит более простой, чем для Венеры. К сожалению, у Марса очень слабое магнитное поле, что усложняет ситуацию. Дело в том, что из-за почти полного отсутствия магнитного поля солнечный ветер оказывает очень сильное влияние на атмосферу планеты. Он вызывает диссипацию атмосферных газов, так что в сутки в космос уходит около 300 тонн атмосферных газов.

По мнению специалистов, именно солнечный ветер стал причиной рассеивания около 90% марсианской атмосферы в течение миллиардов лет. В итоге давление у поверхности Марса составляет 0,7-1,155 кПа (1/110 от земного, такое давление на Земле можно увидеть, поднявшись на высоту в тридцать километров от поверхности).

Атмосфера на Марсе состоит, преимущественно, из углекислого газа (95%) с небольшими примесями азота, аргона, кислорода и некоторых других газов. К сожалению, давление и состав атмосферы на Красной планете делает дыхание земных живых организмов невозможным на Красной планете. Вероятно, некоторые микроскопические организмы и смогут выжить, но и они не смогут чувствовать себя в таких условиях комфортно.

Состав атмосферы - не такая уж и проблема. Если бы атмосферное давление на Марсе составило бы половину или треть от земного, то колонисты или марсонавты смогли бы находиться в определенное время суток и года на поверхности планеты без скафандров, используя лишь аппарат для дыхания. Более комфортно на Марсе почувствовали бы себя и многие земные организмы.

В НАСА считают, что повысить давление атмосферы на соседе Земли можно, если защитить Марс от солнечного ветра. Такую защиту обеспечивает магнитное поле. На Земле оно существует благодаря так называемому механизму гидродинамического динамо. В жидком ядре планеты постоянно циркулируют потоки электропроводящего вещества (расплавленного железа), благодаря чему возбуждаются электрические токи, которые создают магнитные поля. Внутренние потоки в ядре земли ассиметричны, что обуславливает усиление магнитного поля. Магнитосфера Земли надежно защищает атмосферу от «выдувания» солнечным ветром.

Диполь по расчетам авторов проекта создания магнитного щита для Марса будет генерировать достаточно сильное магнитное поле, которое не допустит к планете солнечный ветер

К сожалению для человека, на Марсе (и Венере) нет постоянного мощного магнитного поля, фиксируются лишь слабые следы. Благодаря Mars Global Surveyor удалось обнаружить магнитное вещество под корой Марса. В НАСА считают, что эти аномалии образовались под влиянием некогда магнитного ядра и сохранили магнитные свойства даже после того, как сама планета утратила свое поле.

Где взять магнитный щит

На схеме НАСА показано, как магнитный щит будет защищать Марс от воздействия солнечного ветра

Авторы идеи создали несколько симуляционных моделей, каждая из которых показала, что в течение после запуска магнитного щита давление на Марсе достигнет половины земного. В частности, углекислый газ на полюсах Марса будет испаряться, переходя в газ из твердой фазы. С течением времени проявит себя парниковый эффект, на Марсе начнет теплеть, лед, который находится близко к поверхности планеты во многих ее местах, растает и планета покроется водой. Считается, что такие условия существовали на Марсе около 3,5 млрд лет назад.

Конечно, это проект не сегодняшнего дня, но, возможно, в будущем столетии люди смогут реализовать эту идею и терраформировать Марс, создав себе второй дом.