La temperatura en Marte es un frío misterio. Temperatura del planeta rojo Temperatura diurna en Marte

El clima de Marte, aunque desfavorable para la vida, sigue siendo el más cercano a la tierra. Presuntamente en el pasado Clima de Marte podría haber sido más cálido y húmedo, y había agua líquida en la superficie e incluso llovió.

Marte es el objetivo más probable para la primera expedición tripulada a otro planeta.

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composición atmosférica

La atmósfera de Marte está más enrarecida que la capa de aire de la Tierra, y el 95,9% consiste en dióxido de carbono, aproximadamente el 1,9% es nitrógeno y el 2% argón. El contenido de oxígeno es del 0,14%. La presión atmosférica promedio en la superficie es 160 veces menor que en la superficie de la Tierra.

La masa de la atmósfera durante el año varía mucho debido a la condensación en invierno y la evaporación en verano, grandes volúmenes de dióxido de carbono en los polos, en los casquetes polares.

Nubosidad y precipitación

Hay muy poco vapor de agua en la atmósfera marciana, pero a baja presión y temperatura, se encuentra en un estado cercano a la saturación y, a menudo, se acumula en las nubes. Las nubes marcianas son bastante inexpresivas en comparación con las de la Tierra.

Los estudios realizados por la nave espacial Mariner 4 en 1965 mostraron que actualmente no hay agua líquida en Marte, pero los datos de los rovers Spirit y Opportunity de la NASA indican la presencia de agua en el pasado. El 31 de julio de 2008, se descubrió agua en estado de hielo en Marte en el lugar de aterrizaje de la nave espacial Phoenix de la NASA. El dispositivo encontró depósitos de hielo directamente en el suelo.

Hay varios hechos que respaldan la afirmación de la presencia de agua en la superficie del planeta en el pasado. Primero, se han encontrado minerales que solo podrían formarse como resultado de una exposición prolongada al agua. En segundo lugar, los cráteres muy antiguos están prácticamente borrados de la faz de Marte. La atmósfera moderna no podría causar tal destrucción. El estudio de la tasa de formación y erosión de los cráteres permitió establecer que el viento y el agua los destruyeron sobre todo hace unos 3.500 millones de años. Muchos barrancos tienen aproximadamente la misma edad.

La NASA anunció el 28 de septiembre de 2015 que Marte actualmente tiene flujos estacionales de agua salada líquida. Estas formaciones se manifiestan en la estación cálida y desaparecen en el frío. Los científicos planetarios llegaron a sus conclusiones al analizar imágenes de alta calidad obtenidas por el instrumento científico del Experimento científico de imágenes de alta resolución (HiRISE) del orbitador marciano Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

Temperatura

La temperatura media en Marte es mucho más baja que en la Tierra: alrededor de -40°C. En las condiciones más favorables en el verano en la mitad diurna del planeta, la atmósfera se calienta hasta 20 ° C, una temperatura bastante aceptable para los habitantes de la Tierra. Pero en las noches de invierno, las heladas pueden alcanzar los -125°C. A temperaturas invernales, incluso el dióxido de carbono se congela y se convierte en hielo seco. Estas caídas bruscas de temperatura se deben al hecho de que la atmósfera enrarecida de Marte no puede retener el calor durante mucho tiempo. Como resultado de numerosas mediciones de temperatura en varios puntos de la superficie de Marte, resulta que durante el día en el ecuador la temperatura puede alcanzar hasta +27 °C, pero por la mañana desciende a -50 °C.

Hay oasis de temperatura en Marte, en las áreas del "lago" Fénix (Meseta del Sol) y la tierra de Noé, la diferencia de temperatura es de -53°C a +22°C en verano y de -103°C a - 43°C en invierno. Por lo tanto, Marte es un mundo muy frío, pero el clima no es mucho más duro que en la Antártida.

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El planeta Marte tiene un diámetro ecuatorial de 6787 km, es decir, 0,53 del de la Tierra. El diámetro polar es algo menor que el ecuatorial (6753 km) debido a la compresión polar igual a 1/191 (contra 1/298 cerca de la Tierra). Marte gira sobre su eje de la misma manera que la Tierra: su período de rotación es de 24 horas. 37 minutos 23 segundos, que son solo 41 minutos. 19 seg. más largo que el período de rotación de la Tierra. El eje de rotación está inclinado con respecto al plano de la órbita en un ángulo de 65°, casi igual al ángulo de inclinación del eje terrestre (66°.5). Esto significa que el cambio de día y noche, así como el cambio de estaciones en Marte, proceden casi de la misma manera que en la Tierra. También existen zonas climáticas similares a las de la Tierra: tropical (latitud tropical ± 25°), dos templadas y dos polares (latitud del círculo polar ± 65°).

Sin embargo, debido a la lejanía de Marte desde el Sol y la rarefacción de la atmósfera, el clima del planeta es mucho más severo que el de la tierra. El año de Marte (687 terrestres o 668 días marcianos) es casi el doble de largo que el de la Tierra, lo que significa que las estaciones duran más. Debido a la gran excentricidad de la órbita (0,09), la duración y naturaleza de las estaciones de Marte son diferentes en los hemisferios norte y sur del planeta.

Así, en el hemisferio norte de Marte, los veranos son largos pero frescos, y los inviernos son cortos y suaves (Marte está cerca del perihelio en este momento), mientras que en el hemisferio sur, los veranos son cortos pero cálidos, y los inviernos son largos y duros. . Sobre el disco de Marte a mediados del siglo XVII. Se observaron áreas oscuras y claras. en 1784

V. Herschel llamó la atención sobre los cambios estacionales en el tamaño de las manchas blancas cerca de los polos (casquetes polares). En 1882, el astrónomo italiano J. Schiaparelli compiló un mapa detallado de Marte y dio un sistema de nombres para los detalles de su superficie; destacando entre las manchas oscuras "mares" (en latín mare), "lagos" (lacus), "bahías" (sinus), "pantanos" (palus), "estrechos" (freturn), "fuentes" (fens), " cabos" (promontorium) y "regiones" (regio). Todos estos términos eran, por supuesto, puramente convencionales.

El régimen de temperatura en Marte se ve así. Durante el día alrededor del ecuador, si Marte está cerca del perihelio, la temperatura puede subir a +25 °C (alrededor de 300 °K). Pero por la tarde, cae a cero o menos, y durante la noche el planeta se enfría aún más, ya que la atmósfera seca y enrarecida del planeta no puede retener el calor recibido del Sol durante el día.

La temperatura promedio en Marte es mucho más baja que en la Tierra, alrededor de -40 ° C. En las condiciones más favorables en el verano en la mitad diurna del planeta, el aire se calienta hasta 20 ° C, una temperatura bastante aceptable para los habitantes. de la tierra. Pero en una noche de invierno, la escarcha puede alcanzar hasta -125 ° C. A temperaturas invernales, incluso el dióxido de carbono se congela y se convierte en hielo seco. Estas caídas bruscas de temperatura se deben al hecho de que la atmósfera enrarecida de Marte no puede retener el calor durante mucho tiempo. Las primeras mediciones de la temperatura de Marte con un termómetro colocado en el foco de un telescopio reflector se realizaron a principios de la década de 1920. Las mediciones de W. Lampland en 1922 dieron una temperatura superficial promedio de Marte de -28°C, E. Pettit y S. Nicholson en 1924 obtuvieron -13°C. En 1960 se obtuvo un valor inferior. W. Sinton y J. Strong: -43°C. Más tarde, en los años 50 y 60. Se acumularon y resumieron numerosas mediciones de temperatura en varios puntos de la superficie de Marte, en diferentes estaciones y horas del día. De estas mediciones se deduce que durante el día en el ecuador la temperatura puede alcanzar hasta +27°C, pero por la mañana puede llegar a -50°C.

La nave espacial Viking midió la temperatura cerca de la superficie después de aterrizar en Marte. A pesar de que en ese momento era verano en el hemisferio sur, la temperatura de la atmósfera cerca de la superficie por la mañana era de -160°C, pero al mediodía subió a -30°C. La presión de la atmósfera en la superficie del planeta es de 6 milibares (es decir, 0,006 atmósferas). Sobre los continentes (desiertos) de Marte, constantemente se precipitan nubes de polvo fino, que siempre es más ligero que las rocas de las que está formado. El polvo también aumenta el brillo de los continentes en los rayos rojos.

Bajo la influencia de los vientos y los tornados, el polvo de Marte puede ascender a la atmósfera y permanecer en ella durante bastante tiempo. Se observaron fuertes tormentas de polvo en el hemisferio sur de Marte en 1956, 1971 y 1973. Como muestran las observaciones espectrales en rayos infrarrojos, en la atmósfera de Marte (como en la atmósfera de Venus) el componente principal es el dióxido de carbono (CO3). Las búsquedas a largo plazo de oxígeno y vapor de agua al principio no dieron ningún resultado confiable, y luego se descubrió que el oxígeno en la atmósfera de Marte no supera el 0,3%.

"¡Tenemos mal tiempo en Marte!" - así se decía en un poema sobre astronautas, compuesto en aquellos días en que aún estaba rodeado por un halo de romance... Pero realmente, ¿cómo es el clima en el "planeta rojo"?

Hablando del clima en la Tierra, nos referimos principalmente al estado de la atmósfera. En Marte, también está allí, pero no es lo mismo que el nuestro. El hecho es que Marte, a diferencia de la Tierra, no tiene un campo magnético que retenga la atmósfera, y el viento solar (una corriente de partículas ionizadas de la corona solar) lo destruye. Por lo tanto, la presión atmosférica en la superficie del planeta es 160 veces menor que la de la tierra. Esto no puede proteger al planeta de las fluctuaciones diarias de temperatura (ya que no evita la radiación de energía térmica hacia el espacio), por lo tanto, en el ecuador, la temperatura del aire, que sube a +30 °C durante el día, desciende a -80 °C. por la noche, e incluso más bajo en los polos - hasta -143°C.

Pero a lo que se parecen mucho nuestros planetas es al ángulo de inclinación del eje de rotación, “responsable” del cambio de estaciones en el planeta (para la Tierra es 23,439281, y para Marte es 25,19, como podéis ver - no es una gran diferencia), por lo que también hay un cambio de estaciones en Marte: solo duran el doble (después de todo, el año marciano es casi 2 veces más largo que el de la Tierra: 687 días terrestres). También hay zonas climáticas, las estaciones difieren de hemisferio a hemisferio.

Así, en el hemisferio norte llega el invierno cuando Marte está más cerca del Sol, y en el hemisferio sur cuando se aleja, en verano todo sucede al revés. Por lo tanto, los inviernos en el hemisferio norte son más cortos y cálidos que en el sur, y los veranos son más largos, pero más fríos.

Pero lo más notable (al menos para un observador desde tierra) es el cambio de estaciones en las regiones polares cubiertas de casquetes polares. Nunca desaparecen por completo, pero su tamaño cambia. En invierno, la distancia desde el polo sur hasta el borde del casquete polar sur es la mitad de la distancia al ecuador, y en el polo norte, un tercio de esta distancia. Con la llegada de la primavera, los casquetes polares disminuyen, “retrocediendo” hacia los polos. Al mismo tiempo, el "hielo seco" (dióxido de carbono congelado), que forma la capa superior de los casquetes polares, se evapora y, en estado gaseoso, es llevado por el viento al polo opuesto, donde comienza el invierno en ese momento. y (por lo tanto, el casquete crece en el polo opuesto).

En la Tierra, al estar interesados ​​en el pronóstico del tiempo, en primer lugar nos hacemos la pregunta: ¿lloverá? Entonces, en Marte no puedes tener miedo a la lluvia: a una presión atmosférica tan baja, el agua en estado líquido no puede existir. Pero la nieve sucede. Entonces, la nieve cayó sobre Marte en 1979 en el área de aterrizaje de la nave espacial Viking-2 y no se derritió durante bastante tiempo, varios meses.

En las tierras bajas, en el fondo de cráteres y cañones, suele haber niebla durante las horas frías del día, y el vapor de agua presente en la atmósfera forma nubes.

Pero de lo que debemos tener cuidado en Marte (si alguna vez vamos allí) son los vientos huracanados, los tornados y las tormentas de polvo. Las velocidades del viento de hasta 100 m/s son comunes en Marte y, debido a la baja gravedad, los vientos levantan una gran cantidad de polvo en el aire.

Las tormentas de polvo más grandes se originan en el hemisferio sur de Marte en la primavera (cuando el planeta se calienta rápidamente), y pueden prolongarse durante mucho tiempo y cubrir vastos territorios. Entonces, desde septiembre de 1971 hasta enero de 1972, una tormenta de polvo se desató en Marte y envolvió todo el planeta: alrededor de mil millones de toneladas de polvo se elevaron a una altura de 10 kilómetros. Esta tormenta casi interrumpe la misión de la nave espacial Mariner 9: debido al denso velo de polvo, la superficie del planeta era imposible de observar. La computadora del Mariner tuvo que retrasar el disparo (y aún nadie podía garantizar el éxito; era imposible predecir cuándo se detendría la tormenta).

También hay "diablos de polvo" en Marte: torbellinos que levantan polvo y arena en el aire. En la Tierra, tal fenómeno ocurre en los desiertos, pero Marte es todo el desierto, y un torbellino de polvo de este tipo puede ocurrir en cualquier lugar.

Como puedes ver, el clima de Marte realmente no es muy favorable. Y para que "florezcan los manzanos" allí, uno tendrá que cambiar mucho el planeta o esperar hasta que la naturaleza lo haga ... En cualquier caso, es poco probable que se produzca un asentamiento masivo de Marte en un futuro previsible.

Aunque Clima de Marte más cercano a la tierra, no es muy favorable para la vida.

La atmósfera del planeta es más delgada que la de la Tierra. Contiene noventa y cinco por ciento de dióxido de carbono, cuatro por ciento de nitrógeno y argón, y solo uno por ciento de oxígeno y vapor de agua.

En comparación con la Tierra, la presión atmosférica promedio en Marte es ciento sesenta veces menor. Debido a la evaporación en verano y la condensación en invierno, así como a la gran cantidad de dióxido de carbono en los polos, en los casquetes polares, la masa de la atmósfera varía mucho durante el año.

A pesar de que la atmósfera marciana contiene muy poco vapor de agua, a baja temperatura y presión, estando en un estado cercano a la saturación, a menudo se acumula en las nubes. Las observaciones realizadas por naves espaciales han demostrado que hay nubes onduladas, cirros y sotavento en Marte.

En la estación fría, las nieblas a menudo se elevan en el fondo de los cráteres y sobre las tierras bajas. A veces hay nieve fina.

Los estudios de naves espaciales han demostrado que actualmente no hay agua líquida en Marte, pero hay evidencia de su presencia en el pasado. En julio de 2008, la nave espacial Phoenix de la NASA descubrió agua en estado de hielo en el suelo. La temperatura media en Marte es de alrededor de -40 grados centígrados. En la mitad diurna del planeta, la temperatura sube a 20 grados centígrados en verano, pero en invierno, las temperaturas nocturnas pueden bajar a -125 grados centígrados.

La atmósfera enrarecida de Marte no puede retener el calor durante mucho tiempo, lo que explica las fuertes caídas de temperatura. Por lo tanto, podemos decir que Marte tiene un clima bastante duro, pero no es mucho más frío allí que en la Antártida.

Debido a la diferencia de temperatura en Marte, a menudo soplan fuertes vientos. Su velocidad alcanza los cien metros por segundo. Debido a la pequeña fuerza de la gravedad, los vientos levantan enormes nubes de polvo. En Marte, a menudo se desatan tormentas de polvo de larga duración. Por ejemplo, uno de ellos se desató desde septiembre de 1971 hasta enero de 1972 y levantó alrededor de mil millones de toneladas de polvo a la atmósfera a una altura de diez kilómetros. La formación de tornados de polvo en Marte también está asociada con las diferencias de temperatura.

El eje de rotación de la Tierra está inclinado con respecto al plano orbital en 23,4 grados, y Marte, en 23,9 grados, el día marciano casi coincide con la Tierra, por lo tanto, en Marte, como en la Tierra, hay un cambio de estaciones. En las regiones polares, los cambios estacionales son más pronunciados. En invierno, los casquetes polares cubren un área grande. Los inviernos en el hemisferio sur son largos y fríos, mientras que los del hemisferio norte son cortos y relativamente templados. En primavera, los casquetes polares se reducen significativamente, pero incluso en verano no desaparecen por completo. Y el verano en Marte en el hemisferio sur es corto y relativamente cálido, en el hemisferio norte es largo y fresco.

Los investigadores extranjeros de Marte se sorprendieron por una primavera anormalmente cálida. Los científicos rusos saben de esto desde 2002

El planeta rojo no deja de sorprender a los terrícolas. Recientemente, el rover Curiosity encontró allí grava de río, una piedra con forma de pirámide, transmitió a la Tierra una foto de un hermoso eclipse solar... Y además, según investigadores españoles que pusieron sus sensores de temperatura en el rover, se calentó inusualmente el Marte - hasta +6. Para la primavera marciana que ahora se observa allí, esto es solo un resort. Los compatriotas de Salvador Dalí dicen que si la tendencia continúa, hablar de colonización será más que real. Pero, ¿realmente hace más calor en Marte que antes? ¿Qué verían los terrícolas si estuvieran ahora en este planeta? "MK" aprendió esto al hablar con científicos rusos del Instituto de Investigación Espacial de la Academia Rusa de Ciencias. Algunos de ellos han regresado recientemente de una conferencia internacional en Madrid.

Así, la estación meteorológica REMS, instalada a bordo del rover Curiosity, constató que la primavera que llegó a Marte resultó ser inesperadamente cálida. Al menos así presentaron la noticia los representantes del equipo científico que dirige el trabajo del rover. Según los científicos, en particular Felipe Gómez (Felipe Gómez) del Centro Español de Astrobiología, el calor en Marte los sorprendió a él y a sus colegas.

El lugar de aterrizaje de Curiosity el 6 de agosto fue el descenso de Bradbury en el hemisferio sur del Planeta Rojo. Dado que la primavera marciana se acerca ahora, los científicos están monitoreando de cerca sus características. La mitad del tiempo desde el aterrizaje, las temperaturas diurnas medidas por la estación REMS han estado por encima del punto de congelación, dijeron. Así, la temperatura media diaria fue de +6 grados durante el día y -70 grados por la noche. Esto sorprendió a los científicos, quienes, en sus propias palabras, esperaban un día marciano más frío. “El hecho de que Marte sea tan “cálido” durante el día nos sorprendió e interesó en sí mismo. Si este calentamiento continúa hasta el verano, veremos temperaturas de +20 o más, lo cual es excelente si miras a Marte desde el punto de vista de la colonización. Es probable que las temperaturas diurnas puedan mantener el agua en estado líquido. Pero aún es difícil decir si tales temperaturas son la norma o simplemente una anomalía”, continuó Gómez.

Pedimos a los empleados del Instituto de Investigación Espacial de la Academia Rusa de Ciencias que resolvieran el problema de Gómez.

- Las temperaturas indicadas son las normales para una primavera marciana. En general, el clima allí es muy estable, podemos predecirlo con mucha más precisión que en la Tierra. Y todo porque no hay turbulencia en Marte (movimientos mutuos irregulares en la atmósfera), - explica el profesor asociado de MIPT, investigador principal de IKI RAS Alejandro RODIN.

¿Por qué entonces el calor primaveral sorprendió a los españoles?

“Están en aumento ahora, porque su Centro de Astrobiología instaló sus sensores meteorológicos en Curiosity, y en cualquier oportunidad buscan una excusa para hablar sobre el clima. Lo que dijo Felipe Gómez, que es más un funcionario científico que un investigador, es, por supuesto, una exageración. Los sensores españoles podrían detectar algún ligero aumento de temperatura, pero no indica una tendencia grave.

Según Rodin, una tormenta de polvo global podría provocar un ligero calentamiento (esto ocurre en Marte 1 o 2 veces al año, justo durante el período de primavera o verano en el hemisferio sur). Sin embargo, estas tormentas son tan poderosas que cubren todo el planeta con su pluma durante 100-150 días. Y dado que el polvo absorbe los rayos del sol y convierte su energía en calor, en Marte, durante tales tormentas, la temperatura diaria promedio puede aumentar. El origen de tales tormentas es actualmente un misterio para los meteorólogos. Aparte de las tormentas, el tiempo en Marte es casi siempre estable y predecible. Debido a la atmósfera muy delgada, el calor del día se evapora rápidamente y, por la noche, la superficie del planeta puede enfriarse 100 grados a la vez. La temperatura media diaria en Marte es casi siempre de -50 grados. Sin embargo, en los lugares más calurosos, las temperaturas diurnas pueden alcanzar los +20...30 grados en verano.

Por cierto, las palabras de Rodin también son confirmadas por el jefe del laboratorio de espectroscopia gamma espacial. Igor MITROFANOV, también es el desarrollador del dispositivo ruso HAND, que ahora está trabajando a bordo del satélite marciano estadounidense Mars Odyssey.

"HAND ha estado 'observando' procesos estacionales en el Planeta Rojo durante aproximadamente 5 años marcianos de manera continua desde febrero de 2002", dice Mitrofanov. “Estamos registrando el espesor de la capa invernal de “nieve seca” del dióxido de carbono atmosférico en los hemisferios norte y sur. Hasta ahora, el perfil estacional de acumulación y evaporación de la "nieve seca" marciana que hemos medido hasta ahora se repite con notable precisión cada año marciano. Este año no es la excepción. En el hemisferio sur de Marte llega la habitual primavera marciana. En un día de verano en el ecuador de Marte, la temperatura de la superficie puede alcanzar los +30 grados centígrados (léase como la que tenemos en Moscú).

Por cierto, según Mitrofanov, si la gente aterrizara en Marte en la primavera, aquí les esperaría una vista asombrosa: géiseres de dióxido de carbono.

Géiseres de primavera en Marte.

“En la primavera, en la Tierra, la nieve se derrite y se convierte en agua”, dice Igor Mitrofanov. - Por lo tanto, los arroyos fluyen en la Tierra en primavera. Pero en Marte, la nieve está hecha de dióxido de carbono congelado y, cuando la temperatura aumenta, se convierte en dióxido de carbono. Esto sucede de la siguiente manera: los rayos del sol primaveral penetran la capa de nieve y calientan la superficie del suelo. Como resultado, el dióxido de carbono surge bajo una capa de nieve seca, que se acumula gradualmente en el espacio cercano a la superficie. La presión del gas aumenta, y en algún lugar de la capa superior de "nieve seca" se forma una grieta, a través de la cual el gas acumulado sale repentinamente a la superficie con ruido. Tal es la naturaleza de los géiseres marcianos de primavera.

Qué más se discutió en la conferencia en Madrid

Se han descubierto en Titán vórtices polares, que recuerdan mucho a los de Venus. Dado que las atmósferas de estos planetas se mueven más rápido que los propios planetas, los vórtices son formaciones muy poderosas que no colapsan durante mucho tiempo. El descubrimiento de vórtices en Titán permite a los científicos comprender la naturaleza general de las leyes de la naturaleza que operan en diferentes planetas.

Entre los exoplanetas (planetas ubicados fuera del sistema solar) aún no se ha encontrado similar a la Tierra. Pero se han descubierto Super-Tierras, cuya masa es 10 veces la masa de nuestro planeta. Es cierto que se parecen más a Venus.