Поверхность Марса.

Рассмотрим сначала основные результаты наблюдений с Земли. При наблюдении с Земли с помощью оптических средств марсианская поверхность (площадь которой в 2,7 раза меньше площади поверхности Земли) выглядит сравнительно ровной. Различаются области трех цветов: оранжево - красные, окружающие темные пятна и названные материками (континентами), темные области, получившие названия «морей», «озер», «заливов» и «болот», и снежно – белые образования у полюсов планеты, названные по аналогии с земными полюсами «полярными шапками».

Поскольку очертания светлых и темных областей устойчивы, это позволило составить карту марсианской поверхности. На этой карте видно, что материки занимают примерно 5/6 площади его поверхности. Темные области состоят из отдельных пятен и расположены в основном в экваториальном поясе. Они периодически со сменой времен года меняют свою окраску. Весной и летом они темнеют, приобретая более ясные очертания, а осенью и зимой блекнут, и границы их становятся расплывчатыми.

Радиолокационные и спектроскопические наблюдения показали, что на поверхности Маркса имеют место перепады высот, превышающие 10 км. Заметим, что радиолокационные средства позволяют фиксировать моменты посылки и приема (отраженного от планеты) импульса с точностью, которая соответствует примерно километровой высоте на поверхности Маркса.

Спектроскопические измерения рельефа основаны на определении количества газа на луче зрения над различными областями поверхности. Учитывая, что в углублениях его больше, чем на возвышенностях, представляется возможность определить разности высот.

Породы, покрывающие марсианскую поверхность, ближе к гидрату окиси железа, так называемому лимониту. Он имеет оранжево – бурый цвет и легко расплавляется. При разложении лимонит распадается на красный железняк и воду. Достаточно 5 – 6 процентов этого материала, чтобы придать пескам и глинам ржавый или красный цвет. Вот, быть может, и причина происхождения цвета планеты?!

То, что ученые увидели на снимках Марса, в корне изменило представление об его поверхности. Она не такая гладкая и во многом напоминает лунный пейзаж: та же неровная поверхность, усеянная кратерами, тот же неприветливый и пустынный вид. Исследователи выделили три типа марсианской поверхности, отличающиеся по своему строению: области, заполненные кратерами; области с хаотическими структурами и области, лишенные характерных черт. На большинстве снимков поверхность относится к кратерному типу. Кратеры – самого различного диаметра – от 500 м. до 800 км. Полагают, что крупные кратеры образовались при столкновении планеты с астероидами. На дне их видны кратеры меньших размеров, более позднего происхождения. В некоторых кратерах заметны осыпи, а также террасы, подобные террасам в лунных кратерах Коперник и Аристарх. Однако в целом марсианские кратеры не похожи на лунные. Они меньше возвышаются над окружающей местностью, и края их более сглажены, что объясняют воздействием эрозии. Очевидно, марсианские кратеры претерпели значительно большую эволюцию, чем лунные, причем основным механизмом ее считают оползни, т.е. сдвиг минералов слишком тяжелых, которые не могут перемещаться под действием ветра. Таким образом, отличие марсианских кратеров от лунных объясняют не только различными процессами их эволюции, но также и различием материалов, образующих поверхность Марса. На фотографиях не обнаруживается непрерывного перехода в размерах кратеров, что существенно отличает марсианские кратеры от лунных. Возможной причиной этой особенности является выветривание и перенос частиц грунта. Другой важной особенностью рельефа марсианской поверхности является ее сглаженность и неоднородность (переход от областей с большим числом кратеров к области, где кратеров почти нет). Например, область Хеллас, где на площади около 570 тыс. кв. км. не выявлено никаких ярко выраженных элементов рельефа. Можно полагать, что бесструктурные зоны на Марсе являются аналогом земных пустынь. Хаотический тип поверхности характеризуется резко пересеченным рельефом (хребты и долины небольшой протяженности, скалы, трещины с крутыми склонами и т. п.) и не имеет аналогов ни на Земле, ни на Луне.

«Маринер - 7» передал буквально фантастические картины южного полюса Марса, покрытого таинственными кратерными образованиями, напоминающими снеговые оползни или ледники на Земле. Местность южного полюса, по сравнению со всеми сфотографированными участками Марса, является наиболее пересеченной: на снимках видны глубокие «долины», высокий горный кряж, а также образования, напоминающие земные ледники и оползни. Южная полярная шапка была заснята от 60° южной широты до полюса. Детали рельефа здесь заметны гораздо лучше, и поэтому кратеров значительно больше. Видны не только самые малые кратеры, но и выступающие формы рельефа.

Итак, Марс, который считался, в отличие от Земли и Луны, планетой с очень ровным, гладким и спокойным рельефом, без заметных гор и возвышенностей (за исключением известных гор Митчелла у южного полюса), неожиданно оказался гористым и весьма пересеченным.

Трассы полета КА вблизи планеты начинались в южном полушарии, где в это время лето подходило к концу, пересекали затем экватор и заканчивались в северном полушарии, начальные точки трасс приходились на области, где было еще утро, а конечные – на послеполуденные, вечерние, иногда даже ночные часы.

Температура поверхности Марса измерялась инфракрасными радиометрами. При этом приборы регистрировали тепловое излучение тех областей планеты, которые снимались в данный момент телевизионными камерами. Согласно показаниям радиометра «Маринера - 6», температура поверхности планеты изменяется от плюс 16° в полдень до минус 102° С на ночной стороне, причем темные области имеют более высокую температуру по сравнению со светлыми. Зарегистрированная скорость остывания сравнительно мала. Это дает основания полагать, что поверхностный слой Марса имеет более высокие теплоизоляционные свойства, чем поверхность Земли.

По данным АМС «Марс - 2» и «Марс - 3», температура поверхности вдоль трасс менялась в широких пределах: от плюс 13° С (в 14 ч. местного солнечного времени, 11° южной широты) до минус 93° С (местное время, 19 ч., 19° северной широты). А в области северной полярной шапки температура падала до минус 111° С. Знать температуру на поверхности Марса в разных широтах и в разное время очень важно. Во – первых, потому, что это одна из главных климатических характеристик, а во – вторых, по изменениям температуры в течение суток и от места к месту можно судить о свойствах материала, из которого состоит грунт. Низкие ночные температуры означают, что поверхность Марса очень быстро остывает после захода Солнца и, следовательно, теплопроводность грунта мала. Количественные оценки показывают, что она соответствует сухому песку или сухой пыли в разреженной атмосфере. Марсианские «моря» (темные области) оказываются в среднем теплее, чем «континенты» (светлые области). Различие температур, достигающее 10 градусов, объясняется тем, что у морей меньше отражательная способность, они больше поглощают солнечной энергии и сильнее нагреваются. В отдельных случаях более темные «морские» районы медленнее остывают после захода Солнца и, следовательно, имеют более теплопроводный грунт.