Вопросы по Марсу

[РВС]

Уважаемые любители астрономии, я недавно наткнулся на любопытное астрономическое зрелище в виртуальной вселенной SE, и не могу удержаться от того, чтобы им поделиться. Прада, в этой теме полный оффтопик, к Марсу отношения не имеет. Но отдельную тему для него создавать, на мой взгляд, было бы лишним, а в этой уже были такие сторонние разговоры. Остаётся надеяться, что Александр Николаевич, если заглянет сюда, меня простит. А небожители из администрации решат так, как посчитают правильным.
Итак, планета размером в половину Земли, атмосфера в 10 раз менее плотная, т.е. куда плотнее марсианской. Есть большая луна и несколько маленьких спутников астероидных размеров на низких орбитах. Вот на затмение от такого, радиусом 40 км и на орбите 6000 км, я и наткнулся. Его угловой размер с поверхности куда больше размера местной звезды, так что тень получается очень резкая, практически без полутени. Если там, на планете, встать на горку (я для лучшей видимости взлетел над ней еще на километр), зрелище выходит очень для землян необычным. Можно видеть, как тень за минуту по поверхности прибегает из-за горизонта, накрывает, а затем убегает дальше. А в небе получается «дырка», через которую можно увидеть и самого виновника безобразия , освещенного снизу планетой, и другие луны.
Это «виртуальная астрономия» на несуществующей планете, но такая конфигурация вполне может реализоваться и в реальной вселенной! Многие не отказались бы посмотреть, я полагаю.
Однако вид всё же отличается от того, что было бы на самом деле, на мой взгляд, в силу ограничений движка SE. Он рисует этакую «черную летающую тарелку» на «границе атмосферы». На деле же должен бы быть, мне кажется, столб темного воздуха, практически не излучающего рассеянного света по сравнению с окружающим освещенным воздухом.

[Янкель]

Во многих источниках утверждаются следующие современные догмы по Марсу:
1) 4-3 млрд лет назад планета была тёплой и влажной, на поверхности были реки и моря, от них остались русла и береговые линии;
2) Марс потерял мощную атмосферу под влиянием солнечного ветра из-за отсутствия магнитного поля, и стал современным сухим и холодным. Это произошло ~3 млрд лет назад;

Отсюда возникли вопросы: разве могли сохраниться какие-либо особенности рельефа, тем более неглубокие русла рек, в течении 3 млрд лет, учитывая мощные марсианские пылевые бури? Тем более 1-2 млрд лет назад эти бури наверняка были гораздо сильнее современных(плотность атмосферы ведь падает со временем);

И второе: почему Марс так быстро потерял свою атмосферу, тогда как расположенная в 2,5 раза ближе к Солнцу и в 8 раз сильнее обдуваемая солнечным ветром Венера, так же лишённая магнитного поля, видимо, практически полностью сохранила свою?

[AAV]

Отсюда возникли вопросы: разве могли сохраниться какие-либо особенности рельефа, тем более неглубокие русла рек, в течении 3 млрд лет, учитывая мощные марсианские пылевые бури? Тем более 1-2 млрд лет назад эти бури наверняка были гораздо сильнее современных(плотность атмосферы ведь падает со временем);

Ancient Rivers in Noachis Terra Reveal Mars' Long-Lived Wet Past
Analysis of crater valleys, Noachis Terra, Mars: Evidence of fluvial and glacial processes
Равнинные реки свидетельствуют в пользу тёплого и влажного климата на древнем Марсе

Образование флювиальных меандрирующих хребтов на месте бывших рек — особый геологический процесс, на Земле также геологам знакомый. Река несёт множество отложений, которые накапливаются в русле и постепенно цементируются, формируя осадочную горную породу. В некоторых условиях порода из таких наносов может стать твёрже и устойчивей, чем окружающие русло породы из-за разных физико-химических процессов под действием воды. Когда вода на Марсе исчезла, в силу вступили процессы эрозии, в основном под действием марсианского ветра. Они съедали мягкие породы вокруг русла, оставляя на месте русла извилистый хребет-останец. В геоморфологии такие структуры называются инвертированным рельефом (мы наблюдаем поднятие на том месте, где по логике должна быть яма, например, по руслу реки), отсюда название инвертированных каналов. На Земле такой механизм формирования у ледниковых структур — озов и камов в приполярных районах.

[AAV]

И второе: почему Марс так быстро потерял свою атмосферу, тогда как расположенная в 2,5 раза ближе к Солнцу и в 8 раз сильнее обдуваемая солнечным ветром Венера, так же лишённая магнитного поля, видимо, практически полностью сохранила свою?

Тайна исчезающей атмосферы Марса: новое исследование проливает свет на роль солнечного ветра
Mars’s induced magnetosphere can degenerate

В результате взаимодействия солнечного ветра с верхними слоями атмосферы Марса возникает так называемая индуцированная магнитосфера — временная и нестабильная структура, своего рода «магнитный пузырь», образующийся благодаря обтеканию ионизированных слоев атмосферы солнечным ветром.
Долгое время ученые полагали, что эта индуцированная магнитосфера, пусть и не такая мощная, как земная, все же обеспечивает некоторую защиту планеты от солнечного ветра. Однако новое исследование, проведенное шведскими учеными из IRF (Шведский институт космической физики) и Университета Умео, выявило неожиданный и тревожный факт: индуцированная магнитосфера Марса может «ломаться» при определенных условиях.
Анализируя данные, собранные за два десятилетия работы прибора ASPERA-3 (анализатор космической плазмы и энергичных атомов) на борту космического аппарата Mars Express, а также информацию с зонда MAVEN (миссия NASA по изучению атмосферы и летучих веществ Марса), ученые обнаружили, что при совпадении направления потока протонов в солнечном ветре с направлением его магнитного поля защитный «пузырь» вокруг Марса деформируется и может даже временно исчезать.

Венера не имеет магнитного поля, и её ионосфера отделяет атмосферу от космического пространства и солнечного ветра. Ионизированный слой не пропускает солнечное магнитное поле, придавая Венере особое магнитное окружение. Оно рассматривается как индуцированная магнитосфера Венеры.

[Wert]

Марс потерял мощную атмосферу под влиянием солнечного ветра из-за отсутствия магнитного поля

Это не так. Соотношение изотопов кислорода и углерода у Марса почти земное. У азота есть сдвиг в сторону тяжелого изотопа. Но его изначально было мало. Даже потеря нескольких миллибар этого газа достаточно для наблюдаемой картины.
Большая часть атмосферы Марса связана в литосфере, а не диссипировала в космос.

[Янкель]

Отсюда возникли вопросы: разве могли сохраниться какие-либо особенности рельефа, тем более неглубокие русла рек, в течении 3 млрд лет, учитывая мощные марсианские пылевые бури? Тем более 1-2 млрд лет назад эти бури наверняка были гораздо сильнее современных(плотность атмосферы ведь падает со временем);

Ancient Rivers in Noachis Terra Reveal Mars' Long-Lived Wet Past
Analysis of crater valleys, Noachis Terra, Mars: Evidence of fluvial and glacial processes
Равнинные реки свидетельствуют в пользу тёплого и влажного климата на древнем Марсе

Образование флювиальных меандрирующих хребтов на месте бывших рек — особый геологический процесс, на Земле также геологам знакомый. Река несёт множество отложений, которые накапливаются в русле и постепенно цементируются, формируя осадочную горную породу. В некоторых условиях порода из таких наносов может стать твёрже и устойчивей, чем окружающие русло породы из-за разных физико-химических процессов под действием воды. Когда вода на Марсе исчезла, в силу вступили процессы эрозии, в основном под действием марсианского ветра. Они съедали мягкие породы вокруг русла, оставляя на месте русла извилистый хребет-останец. В геоморфологии такие структуры называются инвертированным рельефом (мы наблюдаем поднятие на том месте, где по логике должна быть яма, например, по руслу реки), отсюда название инвертированных каналов. На Земле такой механизм формирования у ледниковых структур — озов и камов в приполярных районах.

Это возможно было бы допустить, если бы речь шла о миллионах, пусть даже десятках миллионов лет. Но три миллиарда? Как-то не сильно верится. За это время Гималаи источились-бы в плоскую равнину.

Про атмосферу тоже не очень понятно. Почему-же Венера её сохранила практически в первозданном виде(об этом свидетельствует уже то, что она в сто(!!!) раз массивнее земной, хотя у Земли магнитное поле есть, а у Венеры нет) - а Марс потерял в первый-же миллиард лет своего существования? Первобытная атмосфера Марса должна была по плотности значительно превосходить современную венерианскую для обеспечения тёплого климата - ведь Солнце 4-3 миллиарда лет назад светило на 30-20% слабее современного.

[Gromov]

Продолжаю писать о злоключениях марсианских колонистов. Интересует цвет неба на Марсе в полдень. Правильно ли я понимаю, что оно темно-синее, с уклоном даже в фиолетовый цвет? Реально ли там увидеть днем невооруженным глазом наиболее яркие небесные объекты, скажем, Юпитер?

[LeMay]

Продолжаю писать о злоключениях марсианских колонистов. Интересует цвет неба на Марсе в полдень. Правильно ли я понимаю, что оно темно-синее, с уклоном даже в фиолетовый цвет? Реально ли там увидеть днем невооруженным глазом наиболее яркие небесные объекты, скажем, Юпитер?

  https://zelenyikot.com/mars-true-color/
  Благодаря пыли цвет марсианского неба имеет различные оттенки от розового до бежевого, а в бурю и коричневого. Причем в спокойную погоду заметно темнеет к зениту... Только на закате и восходе возникает уникальный шанс увидеть голубое небо Марса.

[РВС]

Реально ли там увидеть днем невооруженным глазом наиболее яркие небесные объекты, скажем, Юпитер?

Если верить всё тому же SpaceEngine (здесь лично у меня уровень доверия пониже, чем в предыдущем случае, когда требовалось лишь отрисовать ландшафт, но хоть что-то...), Юпитер днем увидеть можно, лишь если точно знать куда именно смотреть. Вот два вида из точки у края Долины Маринера, с Юпитером повыше и пониже над горизонтом. Кстати, Деймос ярче будет.

[Gromov]

Большое спасибо!

[Dem]

Благодаря пыли цвет марсианского неба имеет различные оттенки от розового до бежевого, а в бурю и коричневого. Причем в спокойную погоду заметно темнеет к зениту... Только на закате и восходе возникает уникальный шанс увидеть голубое небо Марса.

Количество пыли - величина сильно непостоянная.

[РВС]

Количество пыли - величина сильно непостоянная.

Вызывает серьёзные вопросы цветокалибровка приведённой вами фотографии. По моим представлениям, там такого быть не может.

[LeMay]

Количество пыли - величина сильно непостоянная.

Вызывает серьёзные вопросы цветокалибровка приведённой вами фотографии. По моим представлениям, там такого быть не может.

Безусловно не может, это обработка "false color" в условных цветах для выделения деталей поверхности.

[AAV]

. Интересует цвет неба на Марсе в полдень. Правильно ли я понимаю, что оно темно-синее, с уклоном даже в фиолетовый цвет?

Тема на астрофоруме  обсуждения Цвет неба на Марсе

В полдень небо Марса жёлто-оранжевое. Причина таких отличий от цветовой гаммы земного неба — свойства тонкой, разрежённой, содержащей взвешенную пыль атмосферы Марса. На Марсе Рэлеевское рассеяние лучей (которое на Земле и является причиной голубого цвета неба) играет незначительную роль, эффект его слаб...
Во время восхода и захода Солнца марсианское небо в зените имеет красновато-розовый цвет, а в непосредственной близости к диску Солнца — от голубого до фиолетового....

[Dem]

Вызывает серьёзные вопросы цветокалибровка приведённой вами фотографии. По моим представлениям, там такого быть не может.

Само собой это искусственные цвета. А реальный цвет скорей настолько близок к чёрному, что в нём ни голубизны ни рыжести заметно не будет.

[Gromov]

Вопрос скорее к химикам, нежели к астрономам: из чего бы на Марсе сделать некое подобие цемента, если залежей известняка там не наблюдается? Какую горную породу, распространенную как на Земле, так и на Марсе, можно пустить в дело?

[AAV]

Какую горную породу, распространенную как на Земле, так и на Марсе, можно пустить в дело?

Марсианский реголит.
StarCrete: A starch-based biocomposite for off-world construction

[Gromov]

Марсианский реголит.

Не мой случай. Колония -- заглубленная, там вечная мерзлота, которая будет оттаивать по поверхности стен, полов и потолков, так что высокая влажность погубит этот самый старкрейт, или как там его. Нужно что-нибудь влагостойкое.

[библиограф]

Магнезиальный цемент - карбонат магния на Марсе есть, и в немалых количествах.
В подпочвенных рассолах должен быть и хлорид магния, а то, его нетрудно сделать.
Прокалить карбонат до получения окиси и замешать на растворе хлорида магния.
Быстро твердеет и очень прочный.

[Wert]

а Марс потерял в первый-же миллиард лет своего существования?

Масса планет разная. Марс потерял из-за прекращения вулканической актвиности, что привело к ее связванию в литосфере.
И теплый климат там был относительно современного. Раньше похож скорее на сухие долины Антарктиды. Еще нужно учитывать выделение водорода (сильный парниковый газ) из-за реакции воды с оливином.

карбонат магния на Марсе есть

И сколько процентов в наиболее богатых породах?))