МАРС. Освоение Марса. Марсианская гонка

[АниКей]

Открыты возможные свидетельства наличия твердого внутреннего ядра у Марса


https://tass.ru/kosmos/23242639
В центре планеты может существовать твердое ядро из сульфида железа в том случае, если его температура составляет порядка 1,8 тыс. градусов Цельсия
МОСКВА, 25 февраля. /ТАСС/. Европейские геохимики создали твердое при сверхвысоких температуре и давлении соединение железы и серы, аналог которого может составлять основу твердого ядра Марса, в существовании которого сегодня сомневаются многие планетологи. Результаты опытов были раскрыты в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Замеры с InSight показывают, что в ядре Марса присутствует большое количество легких элементов. Одним из них может быть сера, один из самых распространенных элементов в первичной материи Солнечной системы. Проведенные нами опыты показывают, что в центре Марса может существовать твердое ядро из сульфида железа в том случае, если его температура составляет порядка 1,8 тыс. градусов Цельсия", - говорится в исследовании.
Данное открытие было совершено группой немецких, французских и бельгийских геохимиков под руководством профессора Байройтского университета Дэниела Фроста при изучении свойств различных соединений железа и серы, которые образуются при высоких температурах и давлениях. Для их получения ученые подготовили сверхчистые пробы железа и серы, перемешали в алмазной наковальне и сжали их при помощи лазера до давления в 140-266 тыс. атмосфер.
Структуру полученных материалов исследователи изучили при помощи синхротрона ESRF, что позволило им определить химический состав предположительной материи ядра Марса, а также раскрыть ее кристаллическую структуру. Эти замеры показали, что при условиях, сравнимых с предположительными температурами и давлениями в центре четвертой планеты Солнечной системы, может существовать экзотический сульфид железа, в котором на три атома серы приходится примерно четыре атома железа.

Реклама

Вещество, как показывают расчеты ученых, будет оставаться в твердой форме и сохранять стабильность в том случае, если температура в центральных регионах ядра Марса не будет превышать 1,8 - 1,9 тыс. градусов Цельсия. Пока у планетологов нет точных оценок температуры в толще ядра Марса, однако подобные значения, по мнению профессора Фроста, вполне допустимы с учетом имеющихся сведений с посадочной платформы InSight.
Если подобное сульфидное ядро у Марса все же существует, то это объясняет, почему у четвертой планеты Солнечной системы отсутствует собственное магнитное поле, которое есть у Земли. Это связано с тем, что процесс формирования твердой части ядра Марса не должен приводить к появлению круговорота расплавленных пород в жидкой части ядра, чье круговое движение порождает магнитное поле на Земле, подытожили геохимики.
О ядре Марса
По оценкам планетологов, Марс обладает жидким металлическим ядром, чей диаметр составляет примерно 1,65 тыс. км. Недавно проведенные замеры при помощи зонда InSight показывают, что оно значительно отличается от земного аналога не только по размерам, но и структуре. В частности, марсианское ядро окружает плотная оболочка из силикатов, и при этом в его толще вероятно отсутствует твердая внутренняя часть, что связано с очень высокой температурой в данной прослойке недр Марса.

[АниКей]

tass.ru

Зонд "ЭкзоМарс" раскрыл предположительно водное происхождение красной пыли Марса


МОСКВА, 25 февраля. /ТАСС/. Американские и европейские планетологи обнаружили на снимках с зонда "ЭкзоМарс-TGO" свидетельства того, что частицы пыли, придающие Марсу характерный красный цвет, возникли в результате сложных химических процессов с активным участием воды. Это в очередной раз указывает на длительное существование водоемов на древнем Марсе, сообщила пресс-служба Европейского космического агентства (ЕКА).
"Марс по-прежнему остается красной планетой, однако наши представления о том, почему это так, сильно изменились. Наш анализ показывает, что частицы феррогидрита, из которых состоит марсианская пыль, могли возникнуть только в присутствии жидкой воды. Это говорит о том, что Марс приобрел характерный для него "ржавый" цвет значительно раньше, чем мы считали в прошлом", - заявил научный сотрудник Брауновского университета Адомас Валантинас, чьи слова приводит пресс-служба ЕКА.
Как отметил Валантинас, ученые уже несколько сотен лет интересуются тем, как Марс приобрел характерный для него красно-коричневый цвет. В прошлом ученые считали, опираясь на результаты замеров наземных телескопов и первых орбитальных миссий, что красный цвет Марса связан с тем, что пыль на его поверхности состоит из железного минерала гематита. Он образуется в безводной среде, из-за чего ученые считали, что Марс "поржавел" уже после того, как исчезли его океаны.
Европейские и американские планетологи открыли первые вещественные свидетельства ошибочности этой гипотезы при изучении примерно двух сотен снимков, которые были получены камерой CaSSIS на борту зонда "ЭкзоМарс-TGO" при наблюдениях за атмосферой Марса во время нескольких пылевых бурь. Проведенный учеными анализ помог им определить размеры частиц пыли, изучить их спектральные характеристики и уточнить, как они взаимодействовали со светом на разных длинах волн.
Опираясь на эти сведения, ученые попытались создать в лаборатории железосодержащий материал с аналогичными характеристиками. Проведенные ими опыты и замеры показали, что на марсианскую пыль были больше всего похожи рукотворные частицы из феррогидрита - железосодержащего минерала, который возникает на Земле в результате взаимодействий вулканических горных пород с холодной жидкой водой.
Как считают ученые, подобный сценарий формирования частиц марсианской пыли является еще одним свидетельством в пользу того, что на Марсе длительное время присутствовали существенные запасы жидкой воды. Исследователи надеются, что их теория будет подтверждена в ходе анализа образцов марсианской пыли, которые планируется собрать и доставить на Землю в рамках будущих миссий ЕКА и NASA.

Спойлер

О проекте "ЭкзоМарс"
Совместный российско-европейский проект "ЭкзоМарс" включал две части - орбитальный зонд "ЭкзоМарс-TGO", оснащенный российскими и зарубежными научными приборами для исследования атмосферы Марса, а также спускаемый модуль "Казачок" и марсоход "Розалинд Франклин". Орбитальная часть миссии была успешно доставлена к Марсу в 2016 году, тогда как запуск второй половины "ЭкзоМарса" был отменен по решению европейской стороны в начале 2022 года из-за событий на Украине.

[свернуть]

[АниКей]

[АниКей]

prokosmos.ru

В Алжире придумали новый метод поиска жизни на Марсе — следы могут храниться в гипсе


При участии алжирских ученых и благодаря геологическим образцам из этой страны разработан принципиально новый способ поиска следов древних микроорганизмов. Его ключевым элементом является лазер, благодаря которому обнаружить окаменевшую бактерию с высокой долей вероятности сможет даже марсоход. А значит, тайна существования жизни на Красной планете сможет быть разгадана даже без доставки пород оттуда на Землю.
Несмотря на то, что знания человечества о Марсе растут, главный вопрос, была ли там жизнь, пока остается без ответа. Одна из главных причин этого кроется в сложности анализа, необходимого для того, чтобы подтвердить наличие в породе следов живых организмов. Есть основания полагать, что с современным уровнем технологий он может быть произведен только в земных лабораториях. Этим соображением и продиктован проект по доставке марсианских образцов на Землю, который сейчас оказался на грани срыва из-за проблем с финансированием и перемен в руководстве НАСА.
Но команда исследователей во главе с Юсефом Селламом полагает, что установить факт наличия останков одноклеточных существ на Марсе можно и дистанционно — все благодаря разработанной ими новой методологии поиска биосигнатур. Дело в том, что, когда 3,5-4 миллиарда лет назад марсианские океаны окончательно высохли, на поверхности Красной планеты осталось множество осадочных пород, в том числе сульфатных минералов, таких как гипс. И это почти идеальные условия для сохранения разного рода окаменелых бактерий. Но как их обнаружить?
Для этого ученые предложили применить масс-спектрометр лазерной абляционной ионизации. В сочетании с оптическим микроскопом он способен не только провести высокоточный химический анализ образца (найдя там следы органики), но и определить его морфологию — со всеми миниатюрными полостями, волокнами или изгибами.
Для подтверждения возможностей такого прибора ученые провели демонстрационный анализ пород, добытых на территории Алжира. Дело в том, что миллионы лет назад там произошло событие, аналогичное высыханию океанов на Марсе — Мессинский солевой кризис. Тогда Средиземное море отделилось от Атлантики, следствием чего стало быстрое испарение и повышенная соленость образовавшегося бассейна. В результате на землях Северной Африки образовались толстые слои осадочных солевых пород (эвапоритов), в том числе гипса, поразительно напоминающего марсианский.
И в образцах, добытых в карьере Сиди-Бутбал, лазерный абляционный масс-спектрометр уловил четкие признаки окаменевших микроорганизмов. А именно — бактерий, похожих на современных представителей рода Beggiatoa. Их останки были «впечатаны» в гипс и окружены пиритом, доломитом или окаменевшей глиной. А значит, если включить такой прибор в инструментарий будущего марсохода, и если он обнаружит следы тех же минералов (в сочетании с характерной внутренней структурой породы), то вопрос существования жизни на Марсе можно будет считать почти закрытым. Осталось лишь дождаться, пока подобная экспедиция действительно произойдет.

[АниКей]

[АниКей]

prokosmos.ru

«Чжужун» обнаружил пляж древнего океана Марса


Анализ наблюдений, сделанных марсоходом «Чжужун», позволил китайским исследователям обнаружить на Красной планете новые следы древнего океана. Речь идет о длинной береговой линии, песчаном пляже возрастом 4 миллиарда лет — когда на Марсе еще имелась плотная атмосфера, а климат был почти тропическим. Таким образом, возможность существования там некогда жизни получила еще одно мощное подтверждение.
«Чжужун» — самый новый из аппаратов, совершивших посадку на Марсе, и свою основную программу исследований он выполнил всего за 90 солов (чуть больше трех земных месяцев). Но поток открытий, сделанных благодаря его наблюдениям, не ослабевает: на этот раз ведущую роль в них сыграл один из шести научных приборов марсохода — георадар. Пока «Чжужун» преодолевал маршрут длиной около двух километров, радар непрерывно зондировал породу на глубину до 80 м. И добытые сведения оказались чрезвычайно ценными.
Еще до отправки марсохода предполагалось, что на Равнине Утопия когда-то пролегала граница между марсианским океаном и сушей. К этой гипотетической береговой линии и отправился «Чжужун», который сразу же начал обнаруживать зарактерные геологические формации. А именно: повторяющиеся отложения, направленные под углом 15 градусов вверх в сторону «берега». Более того, размер отдельных частиц, которые формируют эти отложения, соответствует габаритам песчинок на лучших морских курортах Земли.
Никакого сходства с древними дюнами, стенами кратеров или потоками лавы (которые тоже часто встречаются на Красной планете) у этих формаций нет. Другими словами, на заре истории Марса здесь действительно находился пляж, причем гигантский. А, судя по толщине отложений, могучие волны накатывались на него в течение миллионов лет, прежде чем океан высох.
Таким образом, команда китайских ученых подтвердила более ранние выводы своих коллег. Исследователи во главе с планетологом Ли Цзянхуэем подчеркивают: наличие столь мощных отложений требует интенсивной гидрологической активности на большей части поверхности планеты. Это значит, что на Марсе был не только большой океан (не покрытый льдом, как предполагают некоторые ученые), но и многочисленные впадавшие в него реки. Которые, вместе с водой и частицами породы, могли привносить в него питательные вещества, необходимые для поддержания жизни. Кстати, именно на мелководье древнего океана, скорее всего, зародилась жизнь на Земле.
Профессор Гуанчжоуского университета и один из видных ученых, стоявших у истоков экспедиции «Тяньвэнь-1», Лю Хай заявил: «В прошлом этот регион Марса был вполне пригоден для жизни... Его изучение дает нам уникальную возможность подтвердить существование крупных водоемов на северных равнинах Марса, и проникнуть в историю изменений климата планеты».
Не исключено, что дальнейшие исследования приведут к обнаружению там следов простейшей жизни — если образцы пород все-таки будут доставлены на Землю.

[АниКей]

Fig. 1.

Спойлер

Zhurong rover landing site and proposed shorelines in Utopia Planitia. (A) Map of Utopia Planitia, showing the landing site of the Zhurong rover and four proposed ancient shorelines (9, 11, 22, 23). The Zhurong landing site is ~280 km north of and ~500 m lower in elevation than the northern hypothesized shorelines (6). (B) HiRISE image (ESP_073225_2055) with the traverse of the Zhurong rover from Sol 11 to Sol 325. The color marked along the traverse indicates the dip angles identified by the RoPeR data. Image credit of HiRISE: NASA/JPL/University of Arizona.

Fig. 2.

B-scans of the RoPeR low-frequency channel data revealing buried coastal sedimentary deposits. (A and B) Processed radargrams of RoPeR low-frequency channel from 12 to 288 m along the Zhurong rover traverse. The radar profile is limited to a depth of 10 to 35 m to highlight the dipping reflectors. Black lines in (B) denote the dipping reflectors identified as the coastal sedimentary deposits. The corresponding interpretive geologic cross-section at the same scale as (A and B) is shown in SI Appendix, Fig. S5. (C) Comparison of dip angles of coastal sedimentary deposits on the Earth and Mars. Some data are presented as mean values ± SD (28–48). The Zhurong landing site data are based on measurements from this study. (D) Sketch map illustrating the formation of multilayer dipping sedimentary deposits in a coastal environment.
Fig. 3.

Schematic model of the formation process for tilted sedimentary terrain at the Zhurong landing Site. (A) Stratified structures formed under tidal sedimentation, (B) with the ancient shoreline regressed, liquid water disappeared and sedimentation ceased. Then long-term physical and chemical weathering altered the properties of the rocks and minerals, leading to the formation of a Martian surface layer. Consequently, the sedimentary deposits were covered by the current Martian surface soil.

[свернуть]

[АниКей]

[АниКей]

prokosmos.ru

Зонд «ЭкзоМарс» раскрыл происхождение красной марсианской пыли


Благодаря российско-европейскому исследовательскому спутнику «Трейс Гас Орбитер» (запущенному в рамках программы «ЭкзоМарс-2016») команде планетологов удалось установить происхождение частиц пыли, придающих Марсу его знаменитый рыжевато-красный цвет. И здесь не обошлось без явного участия воды — что является очередным подтверждением пригодности четвертой планеты для жизни на заре своей истории.
Проект «ЭкзоМарс» стал апофеозом сотрудничества ЕКА с Роскосмосом и одним из самых амбициозных предприятий по поиску жизни на Марсе. Во многом именно благодаря ему последний является самым изученным телом в Солнечной системе (не считая Земли и Луны). И, хотя изготовленный европейскими инженерами «Скиапарелли» разбился, а проект «ЭкзоМарс-2022» был отменен из-за очередных антироссийских санкций, «Трейс Гас Орбитер» успешно продолжает свою работу над поверхностью Красной планеты. И, в частности, помогает объяснить, по какой именно причине она стала такой красной.
Несмотря на то, что характерный «ржавый» оттенок Марса известен с незапамятных времен (и, кстати, именно благодаря ему планета была названа в честь римского бога войны), его происхождение все еще изучено не до конца. Ранее считалось, что своим насыщенным цветом марсианская пыль обязана гематиту — Fe2O3 (на Земле этот минерал используется в качестве пигмента, руды для выплавки чугуна и даже материала для ювелирных изделий). Формируется он в безводной среде, так что ученые полагали: красным цветом Марс обзавелся уже после того, как окончательно «высох».
Однако почти две сотни снимков, сделанных камерой CaSSIS на борту «Трейс Гас Орбитер» во время нескольких пылевых бурь, помогли накопить значительный объем данных о свойствах и особенностях местной пыли (например, габаритах ее частиц и их спектральных характеристиках). После чего ученые решили создать нечто похожее на нее в лаборатории, используя доступные железосодержащие материалы. И внезапно лучше всего на роль искомого минерала подошел феррогидрит.
Его формула — Fe(OH)2. И наличие в ее составе гидроксильной группы является более, чем прозрачным намеком на происхождение минерала: на Земле он появляется только при взаимодействии магматических пород с большими объемами жидкой воды.
Другими словами, Марс приобрел свой знаменитый цвет еще в ту эпоху, когда на его поверхности плескались океаны. А значит, эпоха эта продлилась значительно дольше, чем еще недавно предполагали ученые. Окончательно ситуация прояснится после доставки марсианских образцов на Землю (если она не сорвется из-за недостатка финансирования). А пока к похожим выводам пришли китайские планетологи, проанализировавшие недавнее наследие марсохода «Чжужун».

[АниКей]

[АниКей]

Внутреннее ядро Марса может быть твердым, как у Земли
26 февраля 2025 года, 14:52
Каролина Зулкарнаева
Ученые не без оснований полагают, что в прошлом Марс был более похожим на Землю, чем сейчас. Как свидетельствуют некоторые данные, более четырех миллиардов лет назад его атмосфера была более плотной, а поверхность — настолько теплой и влажной, что там даже могли существовать реки, озера и даже океан. Однако затем Красная планета превратилась в холодный, засушливый мир. Чтобы лучше понять его эволюцию, ученые обращаются к недрам. Именно это и стало центром нового исследования, авторы которого предположили, что у Марса может быть твердое ядро.
Сегодня марсианскую поверхность исследуют несколько орбитальных и посадочных аппаратов от разных космических агентств, и один из них — InSight, который был доставлен на планету в ноябре 2018-го. За четыре года своей работы он зафиксировал более 1300 марсотрясений — как и на Земле, эти события проявлялись в виде толчков и колебаний поверхности или внутренней части небесного тела. Как считают ученые, подобные явления помогают лучше понять, как устроены недра Марса.
Сейсмические данные, собранные InSight, указали на то, что у Красной планеты есть расплавленное ядро радиусом 1650-1800 км — это больше половины общего радиуса Марса. Однако является ли внутреннее ядро твердым, выяснить было крайне трудно — из-за недостатка сведений. По одной из гипотез, богатое железом ядро Марса было слишком горячим, чтобы затвердеть. Дело в том, что в марсианском ядре, в отличие от земного, содержится больше легких элементов, в частности, сера.
Однако в новом исследовании высказывается предположение о том, что в недрах Марса может существовать твердое ядро — из сульфида железа. Впервые такая идея была высказана еще в конце 1990-х годов, но, как обратил внимание ведущий автор исследования Лянджи Ман из Баварского геологического института, на тот момент у ученых не было экспериментальных методов, которые бы позволили определить структуру и стабильности этой фазы ядра.

В рамках научной работы исследователи провели опыт, попытавшись создать твердое соединение железа и серы, которое, как они считают, и составляет основу твердого марсианского ядра. Для этого они подготовили сверхчистые пробы этих двух элементов, перемешали их в алмазной наковальне и сжали при помощи лазера при сверхвысоких давлении и температуре — 140-266 тыс. атмосфер и около 1,8 тыс. градусов Цельсия.
«Дополнительные эксперименты подтвердили, что сульфид железа может кристаллизоваться из жидкости при температуре ниже 1960 (±105) К, что соответствует температурному диапазону геофизических моделей ядра Марса», — подчеркивается на сайте Европейского центра синхротронного излучения (ESRF), на базе которого выполнялся эксперимент. Другими словами, если температура центральной части ядра Марса не будет превышать указанное значение, то ядро сохранит твердую форму и стабильность.
ESRF представляет собой самый высокоэнергетичный синхротрон в Европе. Именно с его помощью команда исследовала структуру полученных в ходе опыта материалов и определила химический состав потенциальной материи марсианского ядра. По их расчетам, в недрах Красной планеты действительно может существовать особый сульфид железа, в составе которого на три атома серы приходится четыре атома железа.
Тем не менее пока у планетологов нет точных оценок температуры внутреннего ядра Марса. В ходе дальнейших исследований они планируют изучить более реалистичные соединения железа и серы, включающие другие легкие элементы, такие как кислород и водород.
Кроме того, с помощью своих наработок ученые хотят попытаться разрешить еще одну загадку — наличие предполагаемой зоны расплавления у основания мантии. На наличие этого слоя толщиной 150 километров указали два независимых исследования, проведенные на основе данных InSight. Если дополнительные работы подтвердят наличие твердого марсианского ядра, то это поставит под сомнение существование этой расплавленной зоны.
Ранее другая группа ученых выяснила, что ядро Земли не такое твердое, как считалось ранее. Причем меняется не только его форма, но и скорость его вращения.

[АниКей]

[Иван Моисеев]

«Марс – наш. Общий» (Шесть апрельских тезисов в обоснование международного характера программ освоения дальнего космоса).

Даже не читая эти шесть тезисов, смело могу из заменить одним правильным:
Пилотируемый полет на Марс в 21 веке невозможен.

[Старый]

Пилотируемый полет на Марс в 21 веке невозможен.

Ну ты прям на весь век замахнулся...

[Иван Моисеев]

Пилотируемый полет на Марс в 21 веке невозможен.

Ну ты прям на весь век замахнулся...

В нашем деле мыслить надо парсеками, а не стаканами.
Иллюстрации ради.
Можно рассматривать экспедиции на Луну, как первый шаг в подготовке  экспедиции на Марс.
Прошло более полувека, а для второго шага даже еще ногу не приподняли...
Делаете ваши выводы, господа!

[Старый]

Делаете ваши выводы, господа!

Если бы кому-то было надо слетать на Марс то они бы уже были там. Технических препятствий нет. Ну а так как никому не надо то никто не даст на это ломаного гроша. 

[АниКей]

prokosmos.ru

Северная полярная шапка Марса оказалась на удивление молодой


История Марса продолжает открываться перед учеными с неожиданных сторон: его полярные шапки, которые, казалось, существуют сотни миллионов лет, внезапно оказались значительно моложе. Или, по крайней мере, одна из них — как показало новейшее исследование планетологов из Немецкого аэрокосмического центра (DLR).
Яркие полярные шапки являются настолько узнаваемой деталью внешности Марса, что Красную планету без них представить довольно сложно. Однако произвести их точную датировку (и даже определить химический состав) долгое время было неподъемной задачей. Наконец, когда было установлено, что северная шапка состоит в основном из водяного льда, стало возможным прибегнуть в ее изучении к аналогиям с Землей. И датировать, опираясь на эффект, известный как «изостатическая корректировка».
Дело в том, что при намерзании слой за слоем громадных масс льда кора под ним проседает. А по мере таяния ледников наоборот — поднимается в исходное положение. На нашей планете это наблюдается в обеих приполярных зонах. К примеру, в Скандинавии — где суша, освобождаясь от избыточной нагрузки, слегка «восстает» из моря. Тот же механизм должен, по всей видимости, работать и на Марсе. Поэтому немецкие ученые с энтузиазмом взялись за реализацию идеи: измерить изостатический отклик поверхности под северной полярной шапкой.
Диаметр ледяного массива составляет около тысячи километров, а толщина — порядка трех. Задействовав максимум доступных наблюдений — радиолокационных, гравитационных и сейсмических — планетологи во главе с Адрианом Броке построили всеобъемлющую модель, которая позволила рассчитать изостатическую адаптацию ледников.
И выяснилось, что северная полярная шапка весьма юна: ее возраст по самым осторожным прикидкам составляет двенадцать миллионов лет, а по более смелым — всего два миллиона.
При этом она продолжает намерзать и давить на марсианскую кору, которая опускается со скоростью 0,13 миллиметра в год. Это не слишком быстро (особенно в сравнении с Землей), зато позволяет сделать несколько крайне любопытных выводов о состоянии недр Марса.
В частности, из столь невысокой скорости деформации коры следует, что мантия под ней — довольно вязкая, холодная, и в целом гораздо жестче, чем мантия Земли. Иначе она не могла бы так успешно сопротивляться миллионам давящих на нее тонн льда. Впрочем, это не исключает, что где-то вблизи экватора могут находиться локальные зоны, где расплавленное «нутро» Марса гораздо горячее. Найти эти зоны должны помочь будущие исследования. Вроде того, в котором с помощью зонда «ЭкзоМарс» удалось раскрыть происхождение другой визитной карточки Марса — его знаменитой красной пыли.

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]