В глубокой синей вселенной Марс обладает уникальным и привлекательным очарованием. Красная планета, покрытая густой пылью, играет важную роль в освоении человеком. Поверхность Марса резко контрастирует с тонкой атмосферой вокруг него. Ее тонкость и холодность вызывают у людей любопытство относительно ее прошлого, настоящего и будущего исследования. Основные компоненты марсианской атмосферы включают 95% углекислого газа, 2,85% азота и 2% аргона. Сочетание этих элементов сильно отличает марсианскую среду от земной.
По сравнению с Землей плотность атмосферы Марса составляет всего около 2% от земной, а температура окружающей среды обычно ниже нуля, а самая низкая температура достигает -60 градусов по Цельсию.
Исследования показывают, что в прошлом атмосфера Марса была более плотной и могла поддерживать существование жидкой воды. Сегодняшняя марсианская атмосфера со временем медленно теряет свою атмосферу — явление, связанное с замедлением вращения ядра планеты. Это также означает, что изменения климата на Марсе не только способствуют эволюции особенностей поверхности, но и дают нам подсказки для изучения возможной жизни на Марсе.
Среднее годовое давление марсианской атмосферы составляет всего 610 Паскалей, что соответствует 0,6% земного. Такое давление не позволяет жидкой воде сохраняться на поверхности в течение длительного периода времени, а сезонные изменения влияют на ледяные шапки из углекислого газа на полюсах Марса. Зимой углекислый газ в полярных регионах замерзает, в результате чего давление воздуха падает на 25%. Столь резкие изменения затрудняют прогнозирование климата Марса и представляют угрозу для работы зонда.
Хотя атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа, ее парниковый эффект гораздо менее интенсивен, чем у Земли: парниковый эффект Марса составляет около 5 градусов по Цельсию, а у Земли достигает 33 градусов по Цельсию.
Расстояние Марса от Солнца — еще один фактор, делающий его климат холодным. Ограниченная солнечным излучением средняя температура поверхности Марса составляет -58 градусов по Цельсию, из-за чего окружающая среда выглядит несколько мрачной. Но это не предотвращает образование различных типов пылевых бурь, распространенных на Марсе, которые будут появляться часто из-за экстремальных изменений климата. Эти факторы окружающей среды также сделали Марс горячей точкой для «инопланетных» исследований.
С другой стороны, атмосфера Марса, возможно, изменила свой химический состав в ходе своей долгосрочной эволюции, что сделало Марс пригодным для некоторых сложных химических реакций. Хотя самые чувствительные детекторы метана в настоящее время не смогли обнаружить метан на Марсе, исторические данные обнаружения показывают, что в марсианской атмосфере существуют неожиданные концентрации метана, которые могут стать биомаркером существования жизни на Марсе.
Углекислый газ доминирует в химическом составе марсианской атмосферы, но ему все равно приходится быстро рассеиваться. Исследования показывают, что самая ранняя среда на Марсе была теплой и влажной, что побудило ученых предположить, что на Марсе когда-то была жизнь. Согласно различным наблюдениям и модельным прогнозам марсианской атмосферы, ранний Марс имел более плотную атмосферу, что могло позволить существовать жидкой воде на его поверхности.
На приземный климат Марса влияет не только современная атмосфера, но он также тесно связан с солнечной радиацией и реакцией окисления органического вещества.
В современной марсианской среде выбросы водорода и кислорода происходят относительно часто, но точные факторы, влияющие на эти процессы, еще предстоит изучить. Ученые заметили, что скорость утечки газообразного водорода значительно выше на ночной стороне полюсов Марса, в то время как скорость утечки других химических компонентов в основном обусловлена солнечной активностью.
Исследования показывают, что количество азота и аргона на Марсе также постепенно уменьшалось в ходе долгосрочной эволюции. Это связано с тем, что эти газы легко превращаются в другие вещества в окислительной среде. Атмосфера Марса содержит небольшое количество водяного пара, что заставляет ученых все еще полны воображения о прошлом Марса, полагая, что на раннем Марсе должны были быть обильные ресурсы жидкой воды.
С развитием науки и техники изучение Марса станет более глубоким. И состав атмосферы, и историческая эволюция Марса откроют нам тайны этой планеты. Поэтому считается, что в будущем к Марсу отправятся еще больше зондов, чтобы разгадать тайны увлекательной атмосферы и эволюции этой планеты. Как вы думаете, действительно ли на Марсе когда-то была среда, пригодная для жизни?