Mars a Venuša sú podobné Zemi, takže vedci nestrácajú nádej, že nájdu život na susedných planétach. Pre Mars je to pravdepodobnejšie. Rover Curiosity dokázal s istotou zistiť, že tam kedysi tiekli rieky, čiže tam bola atmosféra. Možno, že život na Marse existoval dávno pred Zemou alebo bude možný po terraformácii (zmenách klimatických podmienok). Vyžaduje si to prítomnosť magnetického poľa v blízkosti Marsu.
Veľkosti, hmotnosti a obežné dráhy planét
Červená planéta je veľkosťou oveľa menšia ako Zem. Podľa výpočtov vedcov a údajov, ktoré boli získané v procese početných štúdií, by sa na Zem zmestilo až šesť objektov s rovnakým objemom ako Mars. Polomer štvrtej planéty od Slnka pozdĺž rovníka je 0,53 Zeme a hustota povrchu je 37,6 %.
Obežné dráhy planét sú radikálne odlišné, no hviezdny obrat je podobný. To znamená, že rok na Marse trvá takmer 687 dní a deň má 24 hodín 40minút. Axiálny sklon je takmer rovnaký – 25 stupňov pre Mars, Zem je o dva stupne menej. Táto podobnosť znamená, že od červenej planéty možno očakávať sezónnosť.
Štruktúra a zloženie Zeme a Marsu
Zástupcovia terestrických planét (Venuša, Zem a Mars) majú podobnú štruktúru. Toto je kovové jadro s plášťom a kôrou, ale hustota Zeme je vyššia ako hustota Marsu. To znamená, že červená planéta pozostáva z ľahších prvkov. Zem má skalnaté jadro pokryté kvapalinou, ako aj silikátový plášť a pevnú povrchovú kôru. Čo sa týka Marsu, vedci si ešte nie sú úplne istí štruktúrou jeho jadra. Je známe, že marťanské jadro pozostáva zo železa a niklu, 16-17% - zo síry. Plášť Marsu je len 1300-1800 km (na porovnanie: hrúbka zemského plášťa je 2890 km) a kôra pokrýva 50-125 km (v blízkosti Zeme - 40 km). Plášť a kôra Zeme a Marsu majú takmer rovnakú štruktúru, líšia sa však hrúbkou.
Funkcie povrchu
Asi 70 % zemského povrchu pokrývajú vody oceánov. Podľa jednej verzie bola kvapalná voda súčasťou oblaku plynu a prachu, z ktorého bola vytvorená Zem. Podľa ďalšej sa objavila v dôsledku intenzívneho bombardovania asteroidmi a kométami, ktoré mladá planéta podstúpila. Niektorí vedci zastávajú názor, že pri vzniku Zeme sa z hydratovaných minerálov uvoľnila voda. Existujú aj iné hypotézy a je možné, že všetky sú viac-menej pravdivé.
Mars mal kedysi tiež tekutú vodu, ktoráje nevyhnutnou podmienkou pre rozvoj života. Teraz je to však studená a pustá planéta, bohatá na oxid železa, ktorý dodáva povrchu Marsu červený odtieň. Voda je k dispozícii vo forme ľadu na póloch. Malé množstvo sa hromadí pod povrchom.
Mars a Zem sú si v krajine podobné. Na planétach sú hory a sopky, kaňony a roviny, rokliny, hrebene, náhorné plošiny. Najväčšia hora na Marse sa volá Olymp a najhlbšou priepasťou je Mariner Valley. Obe planéty boli počas svojho formovania vystavené útokom meteorov a asteroidov, ale stopy na Marse sú oveľa lepšie zachované kvôli nedostatku zrážok a tlaku vzduchu. Jednotlivci majú miliardy rokov. Na Zemi sa takéto útvary postupne zrútili.
Atmosférické zloženie a teplota
Zem má hustú atmosféru rozdelenú do piatich vrstiev. Mars má veľmi tenkú atmosféru a vysoký tlak. Atmosféru Zeme tvorí najmä dusík (78 %) a 21 % kyslík (zvyšné 1 % tvoria ostatné látky v plynnom skupenstve), na červenej planéte je zloženie zastúpené najmä oxidom uhličitým (96 %), dusíkom a argón (takmer 2 %, zvyšné 1 % - ostatné plyny).
Malo to vplyv na teplotu. Priemerná teplota Zeme je +14 stupňov Celzia, maximálna - 70,7 stupňov, minimálna -89,2 stupňov. Na Marse je oveľa chladnejšie. Priemerná teplota klesá na -46 stupňov Celzia, minimálna dosahuje -143 stupňov a maximálna planéta sa ohreje na 35 stupňov. Okrem toho vatmosféra červenej planéty obsahuje veľa prachu.
Má Mars magnetické pole
Magnetické pole vychádza z jadra planéty a vytvára ochrannú oblasť, ktorá odkláňa elektrické náboje z pôvodnej trajektórie. Všetky nálože zo Slnka alebo iného objektu neohrozujú planétu, ktorá má takéto ochranné pole. Zem má magnetické pole, ale má Mars takúto ochranu? V tomto ohľade sa planéta líši od Zeme.
Aké je magnetické pole na Marse? Kedysi dávno existovala globálna ochranná škrupina okolo planéty, ktorá však nakoniec z mnohých dôvodov zmizla. Teraz je na Marse magnetické pole, je rozsiahle, ale nezachytáva celý povrch planéty. Sú lokalizované oblasti, kde je pole silnejšie. Polomer magnetického poľa Marsu je na niektorých miestach 0,2-0,4 Gauss, čo sa približne rovná zemským ukazovateľom.
Vedci sa dnes snažia tieto funkcie vysvetliť. Podarilo sa napríklad zistiť, že magnetické pole Marsu a štruktúra planéty sú vzájomne prepojené. Pole je slabé kvôli jadru. Marťanské jadro je nehybné vzhľadom na kôru, čo oslabuje účinok toho istého ochranného poľa.
Porovnanie magnetosfér
Magnetické pole Zeme a Marsu neumožňuje ionizovaným časticiam slnečného vetra a iným kozmickým časticiam preraziť na povrch. Pole doslova chráni život na Zemi. Prítomnosť poľa sa vysvetľuje rotáciou kovového jadra vo vonkajšej časti kvapaliny. Neustály pohyb elektrických nábojov vedie k vytvoreniu magnetického poľa.
Bnedávno sa uvažovalo, že magnetické sily sa výrazne menia alebo prispievajú k úniku kyslíka z atmosféry. Môže to byť pravda, pretože magnetické póly môžu časom meniť miesta, nie sú trvalé. Za 160 miliónov rokov sa póly zmenili asi 100-krát. Naposledy sa to stalo asi pred 720 000 rokmi a kedy sa to stane nabudúce, nie je známe.
Magnetické pole Marsu je v porovnaní so zemským nepostačujúce na podporu života. Ale potenciálne obývateľná planéta musí mať aspoň kovové jadro. Tým sa vytvoria predpoklady pre vznik magnetického poľa. Čo sa týka Marsu, je tam magnetické pole (aj keď „v rovnováhe“), je tam aj kovové jadro. To znamená, že teoreticky život na planéte buď existoval predtým, alebo môže podliehať určitým zmenám.
Teórie miznutia z poľa
Prečo na Marse nie je magnetické pole? Aká katastrofa „prerazila“ochranný obal alebo čo spôsobilo zamrznutie kovového jadra planéty? Existuje nejaký spôsob, ako obnoviť ihrisko? V súčasnosti vedci zvažujú dve hlavné teórie zmiznutia magnetického poľa Marsu.
Podľa prvej teórie mala planéta kedysi stabilné magnetické pole (ako na Zemi), no bolo „prerazené“zrážkou s nejakým veľkým objektom. Táto zrážka zastavila jadro planéty, pole začalo slabnúť a potom úplne stratilo svoj rozsah. A dnes zostávajú niektoré časti planéty viac chránené ako iné.
Druhá teória úplne odporuje prvej. Mars mohol začaťexistenciu bez magnetického poľa. Po zrode planéty zostalo železné jadro v strede dlho nehybné a nevytváralo magnetické impulzy. Ale kedysi najsilnejšie magnetické pole plynného obra slnečnej sústavy Jupiter, schopné odpudzovať nielen malé asteroidy, ale aj obrovské objekty, odrazilo niektoré kozmetické teleso a poslalo ho na Mars.
V dôsledku vplyvu slapovej sily počas niekoľkých desiatok tisíc rokov sa na Marse objavili konvekčné prúdy, ktoré prinútili jadro planéty k pohybu a vyvolali vznik magnetického poľa. Keď sa kozmické teleso približovalo k Marsu, pole sa zväčšovalo, no po niekoľkých miliónoch rokov sa teleso zrútilo, takže magnetické pole začalo postupne miznúť. To je to, čo teraz výskumníci vidia.
Prečo chce NASA vytvoriť umelé pole
Má Mars magnetické pole, ktoré by umožnilo kolonizáciu planéty? Už teraz je jasné, že takáto ochranná sila neexistuje, no vedci pokračujú vo výskume. Nedávno sa objavili informácie, že NASA chce na Marse vytvoriť umelé magnetické pole, aby sa atmosféra planéty zahustila. To by malo výrazne zjednodušiť budúci prieskum červenej planéty a prípadnú kolonizáciu.
Ako vytvoriť magnetické pole na Marse? Autori správy prezentovanej na planetárnej konferencii navrhli rozmiestniť modul v bode medzi Marsom a Slnkom, kde môže kozmická loď zostať takmer neobmedzene bez použitia motorov. Na module bude obsahovaťšpeciálne magnety schopné vytvoriť pole 1-2 tesla. Približne rovnaké magnety boli nainštalované na Veľkom hadrónovom urýchľovači.
Pole tvorí „chvost“, ktorý pokryje celú planétu. Toto pole bude veľmi slabé, ale teoreticky to bude stačiť. Podľa NASA potom začne atmosféra planéty hustnúť. Po dosiahnutí hustoty rovnajúcej sa Zemi sa priemerná teplota na Marse zvýši na +4 stupne Celzia a snehové čiapky na póloch sa roztopia. Majú dostatok vody na vytvorenie miernych morí.
Náklady na vývoj a údržbu vesmírneho modulu na Marse a odkiaľ bude brať energiu, autori správy obchádzajú. Z hľadiska nákladovej efektívnosti nie je metóda porovnateľná s inými projektmi. Napríklad vznikol nápad vyrábať plyn SF6 na Marse. Aj malá koncentrácia tohto plynu stačí na vytvorenie skleníkového efektu a ochranu povrchu planéty pred agresívnym ultrafialovým žiarením.
Žiadna z koncepcií NASA nebola doteraz úplne preukázaná. Sú to len domnienky založené na skutočnosti, že slnečný vietor bol zdrojom atmosferických strát Marsu. Dôvody straty dusíka však pravdepodobne nesúvisia len s vetrom, takže vedci sa neponáhľajú s realizáciou projektov, ale pokračujú vo výskume.
Z histórie prieskumu Marsu
Prvé pozorovania planéty sa uskutočnili ešte pred vynálezom teleskopu. Existencia Marsu bola zaznamenaná v roku 1534 pred Kristom staroegyptskými astronómami. Vypočítali trajektóriuplanetárne pohyby. V babylonskej teórii bola poloha Marsu na nočnej oblohe spresnená a po prvýkrát sa získali časové merania pohybu planét.
Holandský astronóm H. Huygens ako prvý zmapoval povrch Marsu. V roku 1659 vytvoril niekoľko kresieb zobrazujúcich tmavé oblasti. Existenciu ľadovej čiapky na póloch navrhol taliansky astronóm J. Cassini v roku 1666. Vypočítal aj dobu rotácie planéty okolo svojej osi - 24 hodín 40 minút. Je to správne, tento výsledok sa líši o menej ako tri minúty.
Od šesťdesiatych rokov minulého storočia bolo na Mars vyslaných niekoľko AMS. Diaľkový prieskum planéty zo Zeme pokračoval pomocou orbitálnych a pozemných ďalekohľadov s cieľom určiť zloženie povrchu, študovať zloženie atmosféry a zmerať rýchlosť svetla.
Magnetické pole Marsu, ktoré je päťstokrát slabšie ako zemské, zaznamenali v sovietskych časoch stanice „Mars-2“a „Mars-3“. Kozmické lode Mars 2 a 3 boli vypustené v roku 1971. Hlavný technický problém nebol vyriešený, ale vedecký výskum bol na svoju dobu stále pokročilý.
Američania vypustili Mariner 4 na Mars v roku 1964. Kozmická loď urobila snímky povrchu a skúmala zloženie atmosféry. Prvým umelým satelitom planéty bol Mariner 9, vypustený v roku 1971. Hľadanie života vo vzorkách pôdy uskutočnili v roku 1975 dve rovnaké kozmické lode v rámci programu Viking. V budúcnosti pre systematickéštúdium planéty využilo schopnosti Hubbleovho teleskopu.
Existencia života na Marse
Prácu magnetického poľa planéty vedci študujú aj v tom zmysle, že môže naznačovať existenciu života na Marse. Početné pozorovania viedli na konci devätnásteho storočia k skutočnej „marťanskej horúčke“okolo tejto témy. Potom Nikola Tesla pozoroval nejaký neidentifikovaný signál pri štúdiu rádiového rušenia v atmosfére.
Navrhol, že by to mohol byť signál z iných planét, ako je Mars. Sám nedokázal rozlúštiť význam signálov, no bol si istý, že nevznikli náhodou. Teslovu hypotézu podporil britský fyzik William Thomson (Lord Kelvin). V roku 1902, počas návštevy Spojených štátov, povedal, že Tesla skutočne zachytil signál od Marťanov.
Vedecké hypotézy o tejto problematike existujú už dlho. Metán a organické molekuly boli objavené na Marse. V podmienkach červenej planéty sa plyn rýchlo rozkladá, preto musí existovať zdroj jeho výskytu. Môže ísť o bakteriálnu aktivitu alebo geologickú aktivitu (vzhľadom na skutočnosť, že aktívne sopky na Marse nebolo možné nájsť, nie je to príčina plynu).
Problémy pre udržanie života na Marse sú v súčasnosti nedostatok tekutej vody, chýbajúca magnetosféra a príliš riedka atmosféra. Planéta je navyše na pokraji „geologickej smrti“. Ukončenie vulkanickej činnosti konečne zastaví cirkuláciu chemických prvkov medzi vnútornou časťou planéty apovrch.
