Северная полярная шапка (Марс). Полярная шапка


Северная полярная шапка (Марс) - это... Что такое Северная полярная шапка (Марс)?

Северная полярная шапка Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (13 марта 1999 года). Северная полярная шапка Марса с разницей в два года, снимки орбитальной станции Mars Global Surveyor. Изображение Северной полярной шапки Марса, полученное КА Маринер-9 12 октября 1972 года.

Северная полярная шапка — область расположенная на Северном полюсе Марса, характерная наличием в ней гигантских количеств водного льда, и замороженного углекислого газа.

Подвержена сезонным изменениям. В разгар весны полярная шапка имеет поперечник около 1000 километров.

Структура

Полярные шапки - белые пятна на глобусе Марса и в буквальном, и в переносном смысле слова, это очень заметные детали даже с Земли, меняющие свои очертания в зависимости от времен года на Марсе - то разрастающиеся, то почти исчезающие. Когда на одном полушарии планеты на смену осени приходит зима, соответствующая шапка начинает расти, на другом полушарии в это время лето и там протекает обратный процесс. При этом в южном полушарии зимой холоднее, но зато летом теплее, чем в северном. С приходом весны полярная шапка начинает уменьшаться и к концу марсианского июля почти исчезает на южном полюсе, северная же шапка намного больше. Такая картина повторяется из года в год. В середине зимы полярные шапки занимают поверхность до 50° по широте. Не тающие, остаточные части шапок сформированы из мощных слоистых отложений. На снимках, сделанных издалека, они выглядят как вихреобразные образования, которые на более детальных снимках превращаются в систему уступов, террас и депрессий.

Северная остаточная шапка Марса в настоящее время гораздо крупнее (около 1000 км в поперечнике) своего южного аналога (около 300 км), поскольку южное полушарие в летний период находится в перигелии, т. е. заметно ближе к Солнцу.

Полярные шапки Марса состоят из двух слоев. Нижний, основной слой, с толщиной, оцениваемой в сотни метров, образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период. Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счёт верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого "сухого льда". Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.

Изучение

Инфракрасное картирование поверхности Марса показало, что в летний период температура северной полярной шапки не опускается ниже -70 °С. Это исключает возможность устойчивого существования (в этот период года) на шапках льда CO2. Приблизительные оценки дают скорость отложений порядка 0.1 миллиметра в год. Значит, 10-метровый слой накапливается за 100 000 лет - это совпадает с оценками цикличности марсианского климата, связанных с прецессией оси вращения планеты. Для замера объема льда исследователи использовали изготовленный совместно NASA и Итальянским космическим агентством радар, который установлен на европейской автоматической станции Марс Экспресс. Как отмечают ученые в своем докладе, толщина льда достигает 3,7 км.

Замерзшая вода на Северной полярной шапке Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (11 февраля 2002 года), изображение охватывает область примерно в 5 километров. Замерзшая вода на Северной полярной шапке Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (11 февраля 2002 года), изображение охватывает область примерно в 5 километров. Северная полярная шапка Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (сентябрь 2005 года).

Форма полярной шапки показывает, что она состоит главным образом из водяного льда. Объем ее – 1.2 млн км3, а средняя толщина – 1.03 км. По площади шапка в 1.5 раза больше штата Техас. По объему она вдвое меньше ледового покрова Гренландии и составляет только 4% от объема льда Антарктиды. Согласно предварительным оценкам, "залежи" льда там по объему примерно такие же, как и на Южном полюсе Марса.

Во время картирования северной полярной шапки прибор MOLA (Mars Global Surveyor) позволил впервые измерить непосредственно высоту облаков планеты. Приблизительно в 80% профилей MOLA были получены отражения от атмосферы с высот от самой поверхности и до более 15 км. Большая часть облаков наблюдалась в высоких широтах, на границе полярной шапки и окружающей ее земли.

Вероятно, наблюдаемые над полярной шапкой облака состоят из углекислого газа, который конденсируется из атмосферы, когда в северном полушарии зима. Многие облака имеют динамическую структуру, которая, вероятно, вызвана взаимодействием ветра с деталями поверхности. Примерно то же происходит на Земле: столкновение ветров с горами порождает турбулентность.

См. также

Южная полярная шапка Марса — южный аналог Северной полярной шапки Марса.

Примечания

dic.academic.ru

Южная полярная шапка (Марс) - это... Что такое Южная полярная шапка (Марс)?

Южная полярная шапка — область, расположенная на южном полюсе Марса, характеризующаяся наличием гигантских количеств двуокиси углерода в твердой фазе с примесью льда, воды и пыли. Подвержена сезонным изменениям. В разгар весны полярная шапка имеет поперечник около 400 километров.

Структура

Мозаика снимков КА «Викинг 2» южного полюса Марса, полученных 28 сентября 1977 года.

Полярные шапки — белые пятна на глобусе Марса и в буквальном, и в переносном смысле слова, это очень заметные детали даже с Земли, меняющие свои очертания в зависимости от времен года на Марсе — то разрастающиеся, то почти исчезающие. Когда на одном полушарии планеты на смену осени приходит зима, соответствующая шапка начинает расти, на другом полушарии в это время лето и там протекает обратный процесс. При этом в южном полушарии зимой холоднее, но зато летом теплее, чем в северном. С приходом весны полярная шапка начинает уменьшаться и к концу марсианского июля почти исчезает на южном полюсе, северная же шапка намного больше. Такая картина повторяется из года в год. В середине зимы полярные шапки занимают поверхность до 50° по широте. Не тающие, остаточные части шапок сформированы из мощных слоистых отложений. На снимках, сделанных издалека, они выглядят как вихреобразные образования, которые на более детальных снимках превращаются в систему уступов, террас и депрессий.

Северная остаточная шапка Марса в настоящее время гораздо крупнее (около 1000 км в поперечнике) своего южного аналога (около 300 км), поскольку южное полушарие в летний период находится в перигелии, то есть заметно ближе к Солнцу. Также этому могло способствовать более низкое положение поверхности северного полушария. Здесь расположены обширные низменности, в которых в течение миллионов лет могли накапливаться мощные толщи тонкозернистого материала, сносимого с материковых возвышенностей южного полушария. Такие осадочные отложения в условиях сурового климата Марса и могли стать наиболее крупным потенциальным резервуаром для накопления льда.

Полярные шапки Марса состоят из двух слоев. Нижний, основной слой, с толщиной, оцениваемой в сотни метров, образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период. Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счёт верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого «сухого льда». Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.

Изучение

Группе учёных из под руководством Марии Зубер удалось определить состав южной полярной шапки, используя данные о ее топографии и гравитационных потенциалах, собранные аппаратами Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter. Они вычислили толщину и массу южного ледяного щита и определили его среднюю плотность, которая оказалась равна 1220 кг/м3. Известно, что плотность водяного льда составляет около 900 кг/м3, а сухого льда — 1600 кг/м3. Сопоставив эти данные, учёные пришли к выводу, что марсианский ледяной щит, скорее всего, состоит из водяного льда с примесью различных силикатов. Что касается сухого льда, то он присутствует лишь на самой поверхности шапки, и в целом его массовая доля очень незначительна.

Вплоть до настоящего момента ученых сильно озадачивал тот факт, что многие области южной полярной шапки отражают значительно меньше света, чем должна отражать покрытая льдом поверхность. Однако выяснилось, что в затемнённых областях шапка также состоит из льда, просто сверху его покрывает тонкий слой темной пыли. По какой причине пыль покрывает лишь некоторые участки шапки — до сих пор неясно.

«Методика нашего эксперимента весьма проста, однако все измерения должны были осуществляться с высокой степенью точности», — отметила Мария Зубер. В будущем она планирует провести аналогичное исследование северной полярной шапки. В отличие от южной, ее не затемняют пылевые пятна, зато она упирается в поля дюн, которые также могут содержать в себе значительное количество водяного льда.

Между тем лишь недавно учёным удалось объяснить происхождение огромных залежей льда в марсианской почве: по их мнению, причиной этого являются сильные колебания оси планеты, порождающие в ней быструю череду ледниковых периодов. Данные, собранные космической станцией Mars Global Surveyor, позволили определить, как меняются во времени размеры и плотность ледяных шапок. Результаты последних исследований говорят, что вдобавок к сезонным изменениям южная полярная шапка Марса в течение последних нескольких лет сократилась в размерах, что является ярким свидетельством изменения марсианского климата. При измеренной скорости уменьшения полярной шапки рост содержания углекислого газа в атмосфере может заметно увеличить атмосферное давление Марса, удвоив его за время порядка сотен или тысяч марсианских лет.

Интересные факты

Ледяное «озеро» на Южном полюсе Марса настолько огромно, что если растопить вес лёд, то поверхность планеты покроется 11-метровым слоем воды.

См. также

Северная полярная шапка Марса — северный аналог Южной полярной шапки Марса.

Примечания

biograf.academic.ru

Северная полярная шапка (Марс) Википедия

Северная полярная шапка Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (13 марта 1999 года). Северная полярная шапка Марса с разницей в два года, снимки орбитальной станции Mars Global Surveyor. Изображение Северной полярной шапки Марса, полученное КА Маринер-9 12 октября 1972 года.

Северная полярная шапка — область, расположенная вокруг Северного полюса Марса и характеризующаяся наличием в ней гигантских количеств водного льда и замороженного углекислого газа. Находится на Северном плато (англ.). Подвержена сезонным изменениям. В разгар весны полярная шапка имеет поперечник около 1500 километров.[1]

Структура

В середине зимы полярные шапки занимают поверхность до 50° по широте. Не тающие, остаточные части шапок сформированы из мощных слоистых отложений.

Северная остаточная шапка Марса в настоящее время гораздо крупнее (около 1000 км в поперечнике) своего южного аналога (около 300 км), поскольку южное полушарие в летний период находится в перигелии, т. е. заметно ближе к Солнцу.

Полярные шапки Марса состоят из двух слоев. Нижний, основной слой, с толщиной, оцениваемой в сотни метров, образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период.[2] Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счёт верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого "сухого льда". Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.

Изучение

Инфракрасное картирование поверхности Марса показало, что в летний период температура северной полярной шапки не опускается ниже -70 °С. Это исключает возможность устойчивого существования (в этот период года) на шапках льда CO2. Приблизительные оценки дают скорость отложений порядка 0.1 миллиметра в год. Значит, 10-метровый слой накапливается за 100 000 лет - это совпадает с оценками цикличности марсианского климата, связанных с прецессией оси вращения планеты. Для замера объема льда исследователи использовали изготовленный совместно NASA и Итальянским космическим агентством радар, который установлен на европейской автоматической станции Марс Экспресс. Толщина льда достигает 3,7 км.

Замерзшая вода на Северной полярной шапке Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (11 февраля 2002 года), изображение охватывает область примерно в 5 километров. Замерзшая вода на Северной полярной шапке Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (11 февраля 2002 года), изображение охватывает область примерно в 5 километров. Северная полярная шапка Марса, снимок орбитальной станции Mars Global Surveyor (сентябрь 2005 года).

Форма полярной шапки показывает, что она состоит главным образом из водяного льда. Объем её – 1.2 млн км3, а средняя толщина – 1.03 км. По площади шапка в 1.5 раза больше штата Техас.[3] По объему она вдвое меньше ледового покрова Гренландии и составляет только 4% от объема льда Антарктиды. Согласно предварительным оценкам, "залежи" льда там по объему примерно такие же, как и на Южном полюсе Марса.

См. также

Южная полярная шапка Марса — южный аналог Северной полярной шапки.

Примечания

wikiredia.ru


Смотрите также