Времена года на Марсе
Как и на Земле, на Марсе четыре времени года, но сезоны длятся в два раза дольше. Марс дальше от Солнца, чем Земля, поэтому планете требуется около двух земных лет, чтобы совершить оборот. Год на Красной планете длится 687 земных суток или 669 марсианских солнечных суток, поскольку дни или «солы» на 40 минут длиннее земных.
Марсианская орбита более эллиптическая, чем земная — в одно время года планета находится немного ближе к Солнцу, чем в другое. Марс вращается ближе всего к Солнцу, когда к нему наклонено Южное полушарие, а Северное полушарие обращено к Солнцу, когда планета, наоборот, дальше всего. Поэтому южное лето намного жарче, чем северное.
В северном полушарии самый длинный сезон — весна, которая длится семь месяцев. Лето и осень тянутся около шести месяцев, зима — четыре месяца.
Температура на Марсе днем и ночью
По данным NASA, средняя температура на Красной планете — минус 62 градуса по Цельсию. Зимой вблизи полюсов она может опускаться до минус 125 градусов по Цельсию. В летний день воздух нагревается до 20 градусов вблизи экватора, но ночью холодает примерно до минус 73.
Почему на Марсе холодно
Температура поверхности планеты зависит от четырех факторов: состава и плотности атмосферы, содержания воды и расстояния от Солнца. На Земле баланс этих компонентов соблюден, что делает планету пригодной для жизни.
Марс находится дальше от Солнца — в 228 миллионах километров — и получает гораздо меньше света и тепла. Атмосфера на 95% состоит из углекислого газа, но она в 100 раз тоньше земной, чрезвычайно разрежена и суха. Без «теплового одеяла» Марс не может удерживать тепловую энергию. Отсутствие жидкой воды приводит к большим перепадам температур.
Как менялась температура на Марсе
По одной из версий, в прошлом Марс был более теплым и влажным, со средней глобальной температурой 10 градусов по Цельсию. Другое исследование предполагает, что Красная планета в древности была белой ледяной пустошью со средней температурой минус 48 градусов по Цельсию, поскольку ее освещало более молодое и тусклое Солнце.
Изменения климата зафиксированы относительно недавно: за период с получения последних сведений от космических аппаратов «Викинг» в 1977 году и до получения первых данных с зонда Mars Global Surveyor в 1999 году температура марсианской поверхности поднялась на 0,86°C. Ученые объяснили это изменением альбедо — степени отражающей способности марсианской поверхности.
Метеорологические явления
Из всех планет Солнечной системы у Марса самая земная метеорология с похожим глобальным рисунком атмосферной циркуляции. Здесь есть перистые облака льда, которые образуются из-за попадания пыли и водяного пара в атмосферу, и орографические облака над холмами и горами. Из облаков, состоящих из углекислого газа, могут падать снежинки сухого льда. А в 2008 году космический аппарат Phoenix зарегистрировал в небе над Марсом снег из замерзшей воды, как на Земле. Снег шел из облаков на высоте четырех километров и испарялся, не долетая до поверхности планеты.
Каждый год на Марсе происходят пыльные бури. Некоторые из них настолько сильные, что охватывают большую часть планеты. Вихри в диаметре достигают более 100 метров. Из-за пыли марсоходы переходят в «спящий режим». На планете также бывают штормы, похожие по происхождению на земные.
Сухой лед, аммиак и метан
Как и у Земли, полюса Марса покрыты большими полярными шапками из замороженной воды и углекислого газа. Летом ледяные шапки могут полностью исчезать, а зимой снова отрастают. Как и когда возникли эти залежи льда, никто не знает. История их формирования могла бы раскрыть главную тайну Красной планеты — куда пропала вся вода и большая часть атмосферы.
По предположениям ученых, значительная часть вод марсианских океанов находится в замороженном виде на полюсах. На юге водные запасы предположительно скрываются под слоем из сухого льда — затвердевшего углекислого газа. Есть версии, что вода находится в минералах, слагающих горные породы планеты, или покинула Марс из-за слабой гравитации в течение первого миллиарда лет существования планеты.
Еще один признак того, что на планете могла существовать жизнь, — обнаруженные марсоходом Curiosity органические соединения, в том числе бензойная кислота и аммиак. В 2013 году Curiosity нашел на марсианской поверхности другую биосигнатуру — следы метана. Его в основном производят живые организмы, но иногда в атмосферу планеты метан попадает с материалом комет и астероидов или выбрасывается после геологических процессов.
Исторически зафиксированные изменения
Высохшие русла рек и минералы, образующиеся только из жидкой воды, указывают на то, что у Марса давным-давно была плотная атмосфера, которая сохраняла достаточно тепла для того, чтобы жидкая вода текла по поверхности планеты.
Марсианский климат продолжает меняться и сейчас. По словам ученых, планета выходит из ледникового периода — на это указывают сокращения полярных шапок и растущие ледники в средних широтах. Согласно другому исследованию, примерно 50 тысяч лет назад Марс пережил резкое потепление. Предположительно, это могло быть связано с переменами угла наклона его орбиты.
Колебания температуры днем и ночью
Curiosity, который исследует кратер Гейла в 4,5 градусах к югу от марсианского экватора, в 2022 году зафиксировал плюс 6 во второй половине дня. Такая теплая погода держалась значительное число дней, что удивило ученых. Но после захода солнца в этом районе резко холодало до минус 70 .
Другой марсоход Perseverance мониторит погоду в кратере Езеро, где ищет признаки жизни. Актуальные сводки можно смотреть на сайте. Так, 6 апреля 2023 года максимальная температура достигала минус 20, минимальная — минус 78, и это не самый холодный день за неделю. В Езеро, как и в Северной полушарии Земли, сейчас середина весны.
