90° ю. ш. 45° з. д. / 90° ю. ш. 45° з. д. / -90; -45G

Южная полярная шапка Марса: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Нет описания правки
Спасено источников — 1, отмечено мёртвыми — 0. Сообщить об ошибке. См. FAQ.) #IABot (v2.0.9.5
 
(не показано 46 промежуточных версий 31 участника)
Строка 1: Строка 1:
{{Ледник
[[Файл:Ujnay Polarnay Shapka Marsa.jpg|thumb|Южная полярная шапка [[Марс]]а, снимок [[Mars Global Surveyor]] (27 апреля 2000 года).]]
|Название = Южная полярная шапка Марса
'''Южная полярная шапка''' — область расположенная на южном полюсе [[Марс]]а, характерная наличием в ней гигантских количеств [[Оксид углерода(IV)|двуокиси углерода]] в твердой фазе с примесью [[лёд|льда]], [[вода|воды]] и [[пыль|пыли]]. Подвержена сезонным изменениям.
|Национальное название =
В разгар весны полярная шапка имеет поперечник около 400 километров.<ref name="PIA15687"> [http://www.astronet.ru/db/msg/1173676 Южный полюс Марса] </ref>
|Изображение = South Polar Cap of Mars during Martian South summer 2000.jpg
|Подпись изображения = Южная полярная шапка [[Марс]]а, снимок [[Mars Global Surveyor]] (17 апреля 2000 года). Во время съёмки в южном полушарии Марса было лето, и шапка имела минимальный размер.
|Координаты = -90/-45
|Тип ледника =
|Площадь =
|Длина =
|Толщина =
|Состояние ледника =
|Небесное тело = Марс
}}
'''Южная полярная шапка Марса''' — [[полярная шапка]] в южной полярной области [[Марс]]а, на [[Planum Australe|Южном плато]]. Состоит из [[лёд|водяного льда]] с примесью пыли и замёрзшего [[Диоксид углерода|диоксида углерода]]. Подвержена сезонным изменениям<ref name=Faure_2007/><ref name="darling_marspoles"/>. В разгар лета имеет поперечник около 400 километров<ref name=Barlow_2008/>.


== Структура ==
== Структура ==
[[Файл:Южная полярная шапка Марса.gif|thumb|Мозаика снимков КА "Викинг 2" южного полюса Марса, полученных 28 сентября 1977 года.]]
[[Файл:Южная полярная шапка Марса.gif|мини|Мозаика снимков КА «Викинг 2» южного полюса Марса, полученных 28 сентября 1977 года.]]
[[Файл:SpoleHRSC.jpg|thumb|Южная полярная шапка [[Марс]]а с высоты 269 км, снимок орбитального аппарата [[Марс Экспресс]].]]
[[Файл:SpoleHRSC.jpg|мини|Южная полярная шапка [[Марс]]а с высоты 269 км, снимок орбитального аппарата [[Марс-экспресс]] (11 февраля 2004).]]
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.<ref name=214rf/> 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.<ref name=214rf/> 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.<ref name=214rf> [http://www.astrolab.ru/cgi-bin/print.cgi?s=manager&id=40&num=1430 Полярные шапки Марса] </ref>


Южная полярная шапка Марса лежит на сильно [[ударный кратер|кратерированном]] плато, высота которого относительно марсианского уровня отсчёта высот составляет 1,5 км. Толщина шапки достигает 3,5 км. Она прорезана долинами, которые расходятся от полюса, изгибаясь по часовой стрелке ([[Северная полярная шапка Марса|на северной шапке]] — против), что может быть вызвано [[катабатический ветер|катабатическими ветрами]]<ref name=Faure_2007/>. Кроме того, в южную полярную шапку врезается большой [[каньон Южный]], подобно тому, как в северную полярную шапку врезается [[каньон Северный]]<ref name=Barlow_2008/>.
[[Северная полярная шапка (Марс)|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. 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.<ref name=214rf/>


Воды в южной полярной шапке Марса хватило бы, чтобы покрыть планету 11-метровым слоем<ref name="darling_marspoles"/>.
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 счет 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.<ref name=214rf/>


Постоянная часть южной полярной шапки в настоящее время гораздо меньше (около 400 км в поперечнике) своего [[Северная полярная шапка (Марс)|северного аналога]] (около 1100 км)<ref name=Barlow_2008/>, поскольку когда в южном полушарии лето, Марс находится в [[Перигелий|перигелии]], то есть заметно ближе к [[Солнце|Солнцу]]. Как следствие, в южном полушарии лето теплее и короче, чем в северном, а зима — холоднее и дольше<ref name=Mahajan_2005/>. Также различию полярных шапок 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 горные породы|осадочные отложения]] в условиях сурового климата Марса и могли стать наиболее крупным потенциальным резервуаром для накопления [[Лёд|льда]].
== Состав ==
Группе ученых из под руководством Марии Цубер (Maria Zuber) 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 определить его среднюю плотность, которая оказалась равна 1220 кг/м3.<ref name=211rf/> Известно, что плотность водяного льда составляет порядка 1000 кг/м3, а сухого льда — 1600 кг/м3. Сопоставив эти данные, ученые 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.<ref name=211rf> [http://astronomy.net.ua/2007/10/04/tjazhest_shapki_skolko_vesit_marsianskijj_led.html Результаты исследования Южной полярной шапки Марса] </ref>


Полярные шапки Марса состоят из двух слоев. Нижний слой, составляющий почти всю толщину шапки, образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период<ref name="darling_marspoles"/>. Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счёт верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твёрдой [[Диоксид углерода|углекислоты]], так называемого «[[Сухой лёд|сухого льда]]». Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая в южном полушарии [[Параллель|параллели]] 50 градусов (примерно на 15 градусов ближе к экватору, чем в северном)<ref name=Mahajan_2005/>, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.
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 затемненных 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.<ref name=211rf/>


=== Горы Митчела ===
«Методика нашего эксперимента весьма проста, однако все измерения должны были осуществляться с высокой степенью точности», – отметила Мария Цубер. 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.<ref name=211rf/>
При весеннем отступлении южной полярной шапки от неё отделяется белый «островок», расположенный около {{Coord|72|S|40|E|globe:mars|nogoogle=1|noosm=1}}<ref name=Barlow_2008/><ref name=Bronshten_1977/>. Он заметен даже с Земли и получил название гор Митчела ({{lang-en|Mountains of Mitchel}}) в честь [[Митчел, Ормсби Макнайт|Ормсби Макнайта Митчела]], открывшего его в 1846 году. Впрочем, [[альтиметр]]ические данные показали, что эти «горы» мало отличаются высотой от окружающей местности, и причина их склонности к оледенению неясна<ref name=JPL_2000/>. Модели атмосферной циркуляции показывают, что в этом месте возможно усиленное выпадение осадков благодаря влиянию рельефа бассейнов равнин [[равнина Эллада|Эллада]] и [[равнина Аргир|Аргир]] на атмосферные потоки<ref name=Barlow_2008/>.


== Изучение ==
Между тем лишь недавно ученым 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.<ref name=211rf/> 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.
{{нет ссылок в разделе|дата=6 августа 2021}}
Группе учёных под руководством [[Зубер, Мария|Марии Зубер]] удалось определить состав южной полярной шапки, используя данные о её [[Топография|топографии]] и [[Гравитационный потенциал|гравитационных потенциалах]], собранные аппаратами [[Mars Global Surveyor]] и [[Mars Reconnaissance Orbiter]]. Они вычислили толщину и массу южного [[ледяной щит|ледяного щита]] и определили его среднюю [[плотность]], которая оказалась равна 1220 кг/м³.


Обширные исследования южной полярной шапки Марса предполагалось провести с помощью [[Mars Polar Lander]] — спускаемого аппарата [[НАСА]], запущенного в январе 1999 года. В сентябре того же года аппарат достиг Марса, но тотчас после входа в [[Атмосфера Марса|марсианскую атмосферу]] связь с ним прервалась.
== Интересные факты ==
Ледяное "озеро" на Южном полюсе [[Марс]]а настолько огромно, что если растопить вес [[лёд]], то поверхность планеты покроется 11-метровым слоем [[вода|воды]].

== См. также ==
[[Северная полярная шапка (Марс)|Северная полярная шапка Марса]]


== Примечания ==
== Примечания ==
{{примечания|1|refs=
{{примечания|refs=
<ref name=Barlow_2008>{{книга
|автор = Barlow N.
|часть = Geology
|ссылка =
|заглавие = Mars: An Introduction to its Interior, Surface and Atmosphere
|ответственный =
|издательство = Cambridge University Press
|год = 2008
|pages = 151—161
|allpages = 264
|isbn = 9780511536069
|doi = 10.1017/CBO9780511536069.006
|серия = Cambridge Planetary Science
}}</ref>

<ref name=Bronshten_1977>{{книга
|автор =Бронштэн В. А.
|заглавие =Планета Марс
|место =М.
|издательство=Наука
|год =1977
|страницы =54
}}</ref>

<ref name="darling_marspoles">{{cite web
|last=Darling|first=David.
|title=Polar caps of Mars
|website = Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight
|url=https://www.daviddarling.info/encyclopedia/M/Marspoles.html
|accessdate=2021-12-26
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20211224050006/https://www.daviddarling.info/encyclopedia/M/Marspoles.html
|archivedate=2021-12-24
}}</ref>

<ref name=Faure_2007>{{книга
|автор =Faure G., Mensing T. M.
|ссылка =https://books.google.com/books?id=U4FZp6f6q6MC&pg=PA239
|заглавие =Introduction to planetary science: the geological perspective
|издательство=Springer
|год =2007
|allpages =526
|isbn =978-1-4020-5233-0
|pages =239—241
}}</ref>

<ref name=JPL_2000>{{cite web
|url =https://www.jpl.nasa.gov/images/pia02336-the-mysterious-martian-mountains-of-mitchel
|title =The Mysterious Martian Mountains of Mitchel
|publisher =Jet Propulsion Laboratory
|date =2000-05-13
|archiveurl =https://web.archive.org/web/20211226194728/https://www.jpl.nasa.gov/images/pia02336-the-mysterious-martian-mountains-of-mitchel
|archivedate=2021-12-26
|deadurl =no
|lang =en
}}</ref>

<ref name=Mahajan_2005>{{книга
|автор = Mahajan R. A.
|заглавие = Modelling Martian Polar Caps. Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultäten der Georg-August-Universität zu Göttingen
|место = Göttingen
|издательство =
|язык = en
|год = 2005
|pages = 4
|allpages = 99
|isbn = 3-936586-52-7
|ссылка = https://www.mps.mpg.de/phd/theses/modeling-martian-polar-caps
|серия =
|archive-date = 2018-06-21
|archive-url = https://web.archive.org/web/20180621124209/https://www.mps.mpg.de/phd/theses/modeling-martian-polar-caps
}}</ref>
}}
}}


{{Марс}}
{{Исследование Марса АМС}}

[[Категория:Поверхность Марса]]
[[Категория:Южные полюсы]]

Текущая версия от 18:14, 7 января 2024

Южная полярная шапка Марса
Южная полярная шапка Марса, снимок Mars Global Surveyor (17 апреля 2000 года). Во время съёмки в южном полушарии Марса было лето, и шапка имела минимальный размер.
Южная полярная шапка Марса, снимок Mars Global Surveyor (17 апреля 2000 года). Во время съёмки в южном полушарии Марса было лето, и шапка имела минимальный размер.
Расположение
90° ю. ш. 45° з. д. / 90° ю. ш. 45° з. д. / -90; -45G

Южная полярная шапка Марса — полярная шапка в южной полярной области Марса, на Южном плато. Состоит из водяного льда с примесью пыли и замёрзшего диоксида углерода. Подвержена сезонным изменениям[1][2]. В разгар лета имеет поперечник около 400 километров[3].

Структура

[править | править код]
Мозаика снимков КА «Викинг 2» южного полюса Марса, полученных 28 сентября 1977 года.
Южная полярная шапка Марса с высоты 269 км, снимок орбитального аппарата Марс-экспресс (11 февраля 2004).

Южная полярная шапка Марса лежит на сильно кратерированном плато, высота которого относительно марсианского уровня отсчёта высот составляет 1,5 км. Толщина шапки достигает 3,5 км. Она прорезана долинами, которые расходятся от полюса, изгибаясь по часовой стрелке (на северной шапке — против), что может быть вызвано катабатическими ветрами[1]. Кроме того, в южную полярную шапку врезается большой каньон Южный, подобно тому, как в северную полярную шапку врезается каньон Северный[3].

Воды в южной полярной шапке Марса хватило бы, чтобы покрыть планету 11-метровым слоем[2].

Постоянная часть южной полярной шапки в настоящее время гораздо меньше (около 400 км в поперечнике) своего северного аналога (около 1100 км)[3], поскольку когда в южном полушарии лето, Марс находится в перигелии, то есть заметно ближе к Солнцу. Как следствие, в южном полушарии лето теплее и короче, чем в северном, а зима — холоднее и дольше[4]. Также различию полярных шапок 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 слой, составляющий почти всю толщину шапки, 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 твёрдой углекислоты, так называемого «сухого льда». Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая в южном полушарии параллели 50 градусов (примерно на 15 градусов ближе к экватору, чем в северном)[4], а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка.

Горы Митчела

[править | править код]

При весеннем отступлении южной полярной шапки от неё отделяется белый «островок», расположенный около 72° ю. ш. 40° в. д. / 72° ю. ш. 40° в. д. / -72; 40[3][5]. Он заметен даже с Земли и получил название гор Митчела (англ. Mountains of Mitchel) в честь Ормсби Макнайта Митчела, открывшего его в 1846 году. Впрочем, альтиметрические данные показали, что эти «горы» мало отличаются высотой от окружающей местности, и причина их склонности к оледенению неясна[6]. Модели атмосферной циркуляции показывают, что в этом месте возможно усиленное выпадение осадков благодаря влиянию рельефа бассейнов равнин Эллада и Аргир на атмосферные потоки[3].

Изучение

[править | править код]

Группе учёных под руководством Марии Зубер удалось определить состав южной полярной шапки, используя данные о её 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.

Обширные исследования южной полярной шапки Марса предполагалось провести с помощью Mars Polar Lander — спускаемого аппарата НАСА, запущенного в январе 1999 года. В сентябре того же года аппарат достиг Марса, но тотчас после входа в марсианскую атмосферу связь с ним прервалась.

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 Faure G., Mensing T. M. Introduction to planetary science: the geological perspective. — Springer, 2007. — P. 239—241. — 526 p. — ISBN 978-1-4020-5233-0.
  2. ↑ 1 2 3 Darling, David. Polar caps of Mars. Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight. Дата обращения: 26 декабря 2021. Архивировано 24 декабря 2021 года.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 Barlow N. Geology // Mars: An Introduction to its Interior, Surface and Atmosphere. — Cambridge University Press, 2008. — P. 151—161. — 264 p. — (Cambridge Planetary Science). — ISBN 9780511536069. — doi:10.1017/CBO9780511536069.006.
  4. ↑ 1 2 Mahajan R. A. Modelling Martian Polar Caps. Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultäten der Georg-August-Universität zu Göttingen (англ.). — Göttingen, 2005. — P. 4. — 99 p. — ISBN 3-936586-52-7. Архивировано 21 июня 2018 года.
  5. ↑ Бронштэн В. А. Планета Марс. — М.: Наука, 1977. — С. 54.
  6. ↑ The Mysterious Martian Mountains of Mitchel (англ.). Jet Propulsion Laboratory (13 мая 2000). Архивировано 26 декабря 2021 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Южная_полярная_шапка_Марса&oldid=135413935