Учебный проект Строение и эволюция Вселенной.часть 2

МОУ “Тверская Гимназия №8” Учебный Проект «Строение и эволюция Вселенной» Учитель физики Эммануилова Светлана Александровна г. Тверь Выпуск 2015-2016 года

«Строение и эволюция Вселенной» Часть 2 Планеты-гиганты Планеты земной группы

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Планеты-гиганты

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун

Общие сведения Имеют большие размеры и массы Очень быстро вращаются вокруг своих осей Результат быстрого вращения – большое сжатие планет-гигантов На них всегда господствуют низкие температуры Отличаются большим числом спутников Замечательная особенность планет-гигантов – кольца

Особенности строения Планеты не имеют твердых поверхностей и большей частью состоят из газов, поэтому получили еще одно название – газовые гиганты Совокупность всех имеющихся сведений о планетах-гигантах дает возможность рассчитать, каковы плотность, давление и температура в их недрах

Еще одна отличительная черта планет-гигантов – наличие колец

ЮПИТЕР

Юпитер Орбитальная скорость – 13,07 км/с (средняя) Число спутников – 67 (на январь 2012 года) Период вращения вокруг своей оси – 9,925 часов! Наклон оси вращения – 3,13° Период обращения вокруг Солнца – 11,86 земных лет Экваториальный радиус – 71 492 ± 4 км Среднее расстояние от Солнца до Юпитера - 779 млн. км Температура поверхности -107 °С, а на глубине 146 км +153 °С Видимая звёздная величина -3-я по яркости после Луны и Венеры

Возникновение колец Как объяснить возникновение колец у Юпитера? Кольца у Юпитера были открыты в 1979 году во время прохождения мимо планеты космического аппарата Вояджер-1, однако их происхождение оставалось загадкой. Позднее космическим аппаратом Галилей, который находился на орбите вокруг Юпитера с 1995 по 2003 годы, были получены данные о том, что эти кольца возникли в результате столкновения метеорных тел с небольшими спутниками Юпитера. Например, небольшое метеорное тело, ударившись в крошечную Адрастею, вонзится в нее и испарится, в результате чего большие количества грязи и пыли будут выброшены на орбиту вокруг Юпитера. На рисунке показано затмение Солнца Юпитером, так, как оно наблюдалось с космического аппарата Галилей. Маленькие пылевые частицы в высоких слоях атмосферы Юпитера, а также частицы пыли, которые входят в состав колец, видны в отраженном солнечном свете.

На рисунке изображен самый внутренний из галилеевских спутников Юпитера, Ио, на фоне газовой планеты-гиганта. Слева от Ио - темное пятно, это тень спутника. В том месте на поверхности Юпитера, куда падает тень спутника, можно наблюдать солнечное затмение. C планеты Земля можно увидеть аналогичные прохождения по диску планеты-гиганта и других больших лун Юпитера. В течение следующих нескольких месяцев можно будет также наблюдать прохождения галилеевских спутников друг перед другом, т.к. их орбиты будут видны для земных наблюдателей практически с ребра. Это контрастное изображение в истинном цвете было получено космическим аппаратом Кассини при его пролете Юпитера по пути к Сатурну, которого он достиг в 2004 году

Юпитер в радиолучах Этот вид планеты Юпитер в радиолучах довольно необычен. Радиоизображение газового гиганта построено на основе данных, полученных с помощью Очень Большого Массива радиотелескопов возле Сокорро (штат Нью Мексико). Действительно, здесь нет и намека на яркую круглую планету с полосатым облачным слоем, выставляющую напоказ Большое Красное Пятно. Это радиоизображение в условных цветах получено благодаря излучению электронов в мощном магнитном поле Юпитера. Область радиоизлучения окружает Юпитер и распространяется далеко за пределы его облачного слоя, ее размеры более чем в два раза превышают видимый радиус планеты. Эта область напоминает увеличенную версию радиационного пояса Ван-Аллена вокруг Земли. Радиационный пояс Юпитера светит в радиолучах, но не виден в оптической и ИК-области спектра, в которых можно наблюдать верхушку облачного слоя Юпитера и детали его атмосферы в отраженном солнечном свете.

Трехмерное изображение облаков юпитера На Юпитере, царствующем газовом гиганте, каждый день облачный. Это трехмерное изображение представляет упрощенную модель панорамы облачных слоев. Изображение получено при использовании изображений и спектральных данных, записанных кораблем Галилео. Разделение между облачными слоями и высота изменений в облаках преувеличены. Верхний облачный слой - туман толщиной несколько десятков км. На нижнем слое цвета означают различную высоту: светло-голубые облака - высокие и тонкие, красные - низкие, белые - высокие и толстые. Полосы на нижнем облачном слое ведут к темной голубой области - относительно чистой и сухой - подобной той, в которую был спущен атмосферный зонд 7 декабря 1995 года

На этих двух недавно опубликованных картинках космического телескопа изображены северные и южные полярные сияния на Юпитере. Подобно полярным сияниям на Земле полярные сияния на Юпитере обусловлены стеканием заряженных частиц вдоль линий магнитного поля в атмосферу в районе северного и южного полюсов планеты. Однако магнитное поле Юпитера очень велико. Поэтому выброшенное с вулканического спутника Ио ионизованное вещество, залавливаемое магнитным полем Юпитера, создает сияния в тысячу раз интенсивнее, чем полярные сияния на Земле. Заряженные частицы с Ио стекают вдоль линий магнитного поля, образуя прямые мосты, сходящие в атмосферу Юпитера. Горячие полярные пятна - следы магнитного поля размером 960 км и больше, располагаются над облаками Юпитера. Горячее пятно видно на обоих изображениях в виде кометоподобной структуры вне колец полярных сияний. Изображения получены в ультрафиолетовом свете и представлены в условных цветах. Лимб Юпитера выглядит коричневым, а полярные сияния - белым и голубым..

Самая большая планета солнечной системы, газовый гигант Юпитер, знаменит своим похожим на водоворот Большим Красным Пятном. Справа показано оптическое изображение знакомой всем гигантской планеты с циклоническими системами и полосами облаков, полученное пролетавшим около нее космическим аппаратом Кассини. Слева показано в искусственных цветах соответствующее изображение Юпитера в рентгеновских лучах, полученное орбитальной обсерваторией Чандра. На изображении, полученном Чандрой, впервые были обнаружены рентгеновские пятна и авроральное рентгеновское излучение от полюсов. Рентгеновское пятно, доминирующее в излучении от северного полюса Юпитера (вверху) возможно, так же удивительно для современных астрономов, как когда-то было Большое Красное Пятно. Противореча ранее предложенным теориям, рентгеновское пятно находится слишком далеко на севере, чтобы быть связанным с тяжелыми заряженными частицами из окрестностей вулканического спутника Ио. Данные Обсерватории Чандра также показывают, что рентгеновское излучение пятна таинственным образом пульсирует с периодом около 45 минут.

Сатурн

Масса планеты в 95,2 раза превышает массу Земли Средняя плотность Сатурна составляет всего 0,687 г/см3 Ускорение свободного падения на экваторе составляет 10,44 м/с², что сопоставимо со значениями Земли Сатурн сравним с Землей

Атмосфера Сатурна состоит почти  полностью из водорода, гелия и азота Сатурн – единственная планета в Солнечной системе, плотность которой  меньше плотности воды Сатурн мог бы  плавать в воде

Сатурн и Юпитер имеют много общего в структуре и строении, но их внешний вид заметно отличается: Для диска Сатурна нехарактерны яркие тона Цвет Сатурна более приглушённый (полосы выделяются не так чётко, как на Юпитере) Преобладающими на Сатурне являются белый цвет облаков, в их состав входит аммиак, и охра – цвет гидросульфата аммиака, входящего в состав облакообразных субстанций Внешний вид Сатурна

Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских, поэтому Сатурн не настолько «полосатый» Атмосфера Сатурна

Минимальная температура на Сатурне составляет 82 К, и была измерена радиолучом «Вояджера-2». Температура возрастает при погружении в атмосферу. Температура  атмосферы

Ниже атмосферы простирается океан жидкого молекулярного водорода. На глубине около 30 000 км водород становится металлическим  (давление  достигает около 3 миллионов атмосфер). Движение металла создает мощное магнитное поле. В центре планеты находится массивное железо-каменное ядро. Химический состав атмосферы Сатурна

Сатурн. Снимок  телескопа им. Хаббла Сказочные кольца Сатурна  нельзя спутать ни с какими другими объектами Солнечной системы Как и утверждал Гюйгенс, кольца Сатурна не являются твёрдыми телами, они состоят из мириад очень мелких по размеру небесных тел, вращающихся вокруг экваториальной плоскости планеты Кольца Сатурна

Кольца Сатурна видимы с Земли в небольшой телескоп. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых частиц из камней и льда, которые вращаются вокруг планеты.   Кольца Сатурна. Снимок с «Вояджера». Пятна на кольцах Сатурна

Существует 3 основных кольца, названных A, B и C. Они различимы с Земли. Есть и  более слабые кольца – D, E, F. При ближайшем рассмотрении колец оказывается великое множество. Между кольцами существуют щели, где нет частиц. Схема строения колец Та из щелей, которую можно увидеть в средний телескоп с Земли (между кольцами А и В), названа щелью Кассини. В ясные ночи можно даже увидеть менее заметные щели. Внутренние части колец вращаются быстрее внешних.

В 1610 году  Галилео Галилей впервые увидел в телескоп кольца Сатурна, но не понял, что это такое, поэтому записал, что Сатурн  состоит из частей. Полвека спустя Христиан Гюйгенс сообщил о наличии у Сатурна кольца, а в 1675 году Кассини обнаружил между кольцами щель. Изменение вида колец Сатурна при наблюдении в наземный телескоп

Изменение вида колец с Земли (телескоп HST)

Период вращения вокруг оси,  звездные сутки, составляет 10 часов 14 минут  (на широтах до  30°). Так как Сатурн – не твердый шар, а состоит из газа и  жидкости, то экваториальные его части вращаются быстрее, чем приполярные области. На полюсах один оборот совершается примерно на 26 минут  медленнее, чем на экваторе. Средний период обращения вокруг оси составляет 10 часов 40 минут. Пролет АМС «Вояджер»  вблизи Сатурна. Рядом виден спутник планеты.

На Сатурне дуют очень сильные ветры, большей частью, восточном направлении (напомним, что, как и большинство планет, Сатурн вращается с запада на восток). Их скорость на экваторе, измеренная «Вояджером-2», составила около 500 м/с. Сила ветров ослабевает при удалении от экватора. Зависимость скорости ветров на Сатурне от широты

Около полюсов  планеты могут наблюдаться полярные сияния Изображение Сатурна  в инфракрасных лучах Британские астрономы обнаружили в атмосфере Сатурна новый тип полярного сияния, которое образует кольцо вокруг одного из полюсов планеты

Магнитное поле Сатурна более слабое по сравнению с магнитным полем Юпитера. Магнитосфера планеты Напряженность магнитного поля на уровне видимых облаков на экваторе – 0,2 Гс (на  поверхности Земли магнитное поле равно 0,35 Гс).

Система спутников Сатурна довольно сложна: известны 30 спутников 18 спутников имеют собственные названия Двенадцать из них открыты за последние несколько лет.

Система спутников Сатурна Внешние спутники  Сатурна

Первый спутник Сатурна, Титан,  был открыт в 1655 году Гюйгенсом. Титан – наиболее интересный спутник Сатурна.  Он окружен азотной атмосферой, плотность которой больше земной. Титан – крупный спутник, больше чем Луна и Меркурий. Его диаметр – 5150 км. Сравнительные размеры Земли, Титана и Луны

У Титана плотная красно-оранжевая  атмосфера с облаками высотой около 200 км, через которую нельзя различить детали поверхности. Атмосфера Титана состоит на 85% из азота, на 12% из аргона, около 3% занимает метан, обнаружены также примеси кислорода, водорода, этана, пропана и других газов. Строение атмосферы Титана

Два спутника  Мимас и Энцелад были открыты Гершелем Энцелад – самое светлое тело Солнечной системы (альбедо близко к 1). Вероятно, оно покрыто тонким слоем инея. Два наиболее крупных кратера  носят имена Али Бабы и Аладдина. На поверхности Мимаса гигантский  ударный кратер Гершель  диаметром 130 км

Четыре спутника Сатурна – Тефию, Диону, Рею и Япет открыл КА Кассини Тефия знаменита кратером Одиссей (400 км, около 2/5 диаметра спутника) и гигантским каньоном Итака, протянувшимся на 3 тысячи километров. АМС «Вояджер-2». Диона. Снимок АМС  «Вояджер-1» . На спутнике Диона открыты несколько кратеров. Крупнейший  кратер  имеет размеры около 100 км в поперечнике Спутники Сатурна  Тефия и Диона

На спутнике Сатурна Рее есть кратеры диаметром вплоть до 300 км. Это второй по размерам (после Титана) спутник Сатурна. Гиперион – темный спутник неправильной формы с хаотическим собственным вращением

Уран

Открытие Урана В 1781 году было признано открытие 7 по счеты планеты. Ее открывателем является Уильям Гершель

Особенности Урана Ось вращения наклонена так, что располагается почти параллельно плоскости эклиптики Наличие облачных образований и густого тумана с содержанием метана, входящего в состав верхних слоёв атмосферы Полный оборот вокруг его оси занимает 84 года Уран тяжелее Земли в 14,5 раз, плотность - 1.270 г/см

3 Самая низкая температура, зарегистрированная на Уране, составляет 49 К, что делает планету самой холодной из всех планет Солнечной системы

Нептун

Нептун был открыт в 1846 году

Характеристика Нептуна Дуют очень сильные ветры (более 2000 км/час), на длительное время образуются большие пятна Верхние области тропосферы Нептуна достигают весьма низкой температуры в −221,4 °C Средняя плотность Нептуна — 1,76 г/см³ Большое Темное Пятно

Нептун – голубая планета Голубой цвет планеты зависит от того, что в атмосфере присутствует метан, он поглощает красный слой спектра, но пропускает синий

Вывод: Планеты-гиганты - это газообразные тела с мощным протяжёнными атмосферами, быстро вращаются вокруг своих осей, имеют много спутников, также все они обладают кольцами. У планет-гигантов нет ни твёрдой не жидкой поверхности. Основные компоненты всех планет-гигантов — гелий и водород

Планеты земной группы

По своим физическим характеристикам планет Солнечной системы делятся на  планеты  земной группы и планеты-гиганты К планетам земной группы относятся: Меркурий, Венера, Земля и Марс

Общая характеристика динамических свойств планет земной группы Сходство планет земной группы не исключает и значительного  различия в массе, размерах и других характеристиках ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

Меркурий

Меркурий – «вторая луна»! Когда космический аппарат «Маринер-10» передал первые  снимки Меркурия с близкого расстояния, астрономы  всплеснули руками: перед ними была вторая Луна! Меркурий очень похож на Луну. В истории обоих небесных тел  был период, когда лава потоками вытекала на поверхность.

Меркурий — самая близкая к Солнцу планета из 9 главных планет солнечной системы, и, в соответствии с 3 законом Кеплера имеет самый маленький период обращения вокруг Солнца (88 земных дней). И самую большую среднюю скорость движения по орбите (48 км/с).  Меркурий расположен близко к Солнцу. Максимальная элонгация Меркурия всего 28 градусов, поэтому его очень трудно наблюдать. У Меркурия нет спутников.

Данные об атмосфере Меркурия указывает лишь на её сильную разрежённость. Т.к. критическая скорость слишком мала, а температура слишком велика для того, чтобы Меркурий мог удерживать атмосферу. Однако в 1985 году при помощи спектрального анализа был обнаружен чрезвычайно тонкий слой атмосферы из натрия. Очевидно, атомы этого металла выделяются поверхностью при бомбардировании ее потоками частиц, летящих от Солнца. Меркурий расположен очень близко к Солнцу и захватывает солнечный ветер своим тяготением. Атом гелия, захваченный Меркурием, находится в атмосфере в среднем 200 дней.

У Меркурия есть слабое магнитное поле, которое было обнаружено космическим аппаратом «Маринер-10». Высокая плотность и наличие магнитного поля показывают, что у Меркурия  должно быть  плотное металлическое ядро. На долю ядра приходится  80 % массы  Меркурия. Радиус ядра составляет 1800 км (75 % радиуса  планеты).

Температура поверхности в  полярных областях Меркурия, которые Солнце никогда не освещает, может  держаться около – 210 °С. Возможно, имеется  водяной лед. Максимальная температура  поверхности Меркурия, зарегистрированная датчиками, + 410 °С. Перепады температур  на дневной стороне  из-за смены времен года, вызванной  вытянутостью орбиты,   достигают 100 °С.

Венера

Венера - вторая после Меркурия по удаленности от Солнца (108млн.км) планета земной группы. Ее орбита имеет форму почти правильного круга. Венера совершает облет Солнца за 224,7 земных суток со скоростью 35 км/сек.  Все планеты (кроме Урана) вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса мира), то Венера вращается в противоположном направлении - по часовой стрелке. Ось вращения Венеры почти перпендикулярна к орбитальной плоскости , поэтому там отсутствуют сезоны года - один день похож на другой, имеет одинаковую продолжительность и одинаковую погоду.

Погодная однотипность еще больше усиливается специфичностью венерианской атмосферы - ее сильным парниковым эффектом. Существование атмосферы Венеры было еще обнаружено в 1976 г. М.В.Ломоносовым при наблюдениях прохождения ее по диску Солнца. Исследования отраженного спектра Венеры с помощью телескопов показали, что атмосфера очень отличается от атмосферы Земли.

Главные составляющие облаков Венеры - капельки серной кислоты и твердые частицы серы. При помощи зондов было обнаружено что, ниже облаков атмосфера содержит приблизительно от 0.1 до 0.4 % процентов водяного пара и 60 миллионных частей свободного кислорода. Наличие этих компонентов указывает, что на Венере возможно когда-то была вода, но теперь планета ее потеряла. Изображение в ультрафиолетовых лучах, полученное с борта межпланетной станции Пионер-Венера, демонстрирует атмосферу планеты, плотно заполненную облаками, более светлыми в полярных областях (вверху и внизу снимка)

В близи поверхности Венеры удалось измерить скорость ветров — примерно 13 км/ч. Они относительно слабы, однако они могут перемещать небольшие частицы песка или подобные им. На больших высотах существуют более сильные ветры. На высоте 45 км были отмечены перемещения ветров со скоростью 175 км/ч, а также были обнаружены сильные вертикальные движения воздуха. Зонды, проводившие исследования Венеры принесли данные, которые были расшифрованы как свидетельства наличия молний. Небо на Венере имеет яркий желто-зеленый оттенок.

Поверхность Венеры имеет много черт подобных Земным. На большей части планеты доминируют относительно низко находящиеся плоскости, характеризуемые избыточными вулканическими структурами, но имеются также области нагорья больших размеров с горными хребтами, вулканами, и системами трещин. Самая большая область нагорья, названная Земля Афродиты, находится в экваториальной области Венеры. Ее размеры приблизительно равны размерам Африки.

Согласно самой правдоподобной гипотезе, венерианское ядро еще не начало отвердевать и поэтому там не рождаются конвективные струи, закручивающиеся благодаря вращению планеты и генерирующие магнитное поле. В противном случае такое поле все-таки должно было возникнуть Твердое у Венеры ядро или жидкое – пока точно не известно.

Применительно к Венер, можно сказать, что климат и погода на этой планете одно и то же. На Венере эти условия практически неизменны в течение и суток и года. При почти перпендикулярном положении оси вращения Венеры к орбитальной плоскости ( наклон 3 ) колебания значений метеорологических элементов остаются в течение суток ( их продолжительность 234 земных суток) почти неизменными. Колебания температуры у поверхности не превышают 5-15 С.

ЗЕМЛЯ

Земля обладает одной уникальной особенностью – на ней есть жизнь. Однако при взгляде на Землю из космоса это не заметно. Хорошо видны облака, плавающие в атмосфере. Сквозь просветы в них различимы материки. Большая же часть Земли покрыта океанами. Появление жизни, живого вещества – биосферы – на нашей планете явилось следствием её эволюции. В свою очередь биосфера оказала значительное влияние на весь дальнейший ход природных процессов. Так, не будь жизни на Земле, химический состав её атмосферы был бы совершенно иным.

Не просто «заглянуть» в недра Земли. Даже самые глубокие скважины на суше едва преодолевают 10 – километровый рубеж, а под водой удаётся, пройдя осадочный чехол, проникнуть в базальтовый фундамент не более чем на 1,5 км. На помощь приходят сейсмические волны. По записям колебаний земной поверхности – сейсмограммам – было установлено, что недра Земли состоят из трёх основных частей: коры, оболочки (мантии) и ядра.

Открытое в 1905г. изменение магнитного поля Земли в пространстве и по интенсивности привело к заключению, что оно зарождается в глубинах планеты. Наиболее вероятный источник такого поля – жидкое железное ядро. В нём должны существовать токовые петли, грубо напоминающие витки провода в электромагните, которые и генерируют различные составляющие геомагнитного поля. В 30–е гг. сейсмологи установили, что у Земли есть и внутреннее, твёрдое ядро. Современное значение глубины границы между внутренним и внешним ядрами примерно 5150 км.

Ещё в 1912 г. немецкий исследователь Альфред Вегенер выдвинул гипотезу дрейфа континентов. Первые же магнитные карты тихоокеанского дна у берегов Северной Америки, в районе хребта Хуан-де-Фука, показали наличие зеркальной симметрии. Ещё более симметричная картина обнаружена с обеих сторон центрального хребта в Атлантическом океане. Используя концепцию дрейфа материков, известную сегодня как «новая глобальная тектоника», можно восстановить взаимное расположение континентов в далёком прошлом. Оказывается, 200 млн. лет назад она составляли единый материк. В 50 – гг., когда широко проводились исследования дна океана, гипотеза о крупны горизонтальных перемещениях в литосфере получила новые подтверждение. Значительную роль в этом сыграло изучение магнитных свойств пород, слагающих океаническое дно.

Известно, что наша планета образовалась около 4,6 млрд. лет назад. В процессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенно увеличивалась её масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скорости частиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля всё сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причём выбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно.  Чем крупнее были падавшие тела, тем сильнее они нагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине, равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная масса на этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров, то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевала излучится в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура на глубинах 100 – 1000 км могла приблизиться к точке плавления. Дополнительное повышение температуры, вероятно, вызывал распад короткоживущих радиоактивных изотопов.

В настоящее время Земля обладает атмосферой массой примерно 5.15*10 кг., т.е. менее миллионной доли массы планеты. Вблизи поверхности она содержит 78.08% азота, 20.05% кислорода, 0.94% инертных газов, 0.03% углекислого газа и в незначительных количествах другие газы.  Вода покрывает более 70% поверхности земного шара, а средняя глубина Мирового океана около 4 км. Масса гидросферы примерно 1.46*10 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей Земли. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3.5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворённого кислорода – 8 трлн. тонн.

Луна́ — единственный естественный спутник Земли. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планеты Солнечной системы. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (0,002 57 а. е.). Видимая звёздная величина полной Луны на земном небе −12,71m. Освещённость, создаваемая полной Луной возле поверхности Земли при ясной погоде, составляет 0,25 — 1 лк. Луна является единственным астрономическим объектом вне Земли, на котором побывал человек.

МАРС

Орбита Марса лежит приблизительно в полтора раза дальше, чем земля. Она несколько эллиптическая, так что расстояние планеты от Солнца изменяется от минимума, при перигелии, 206.7 миллионов км до максимума, при афелии, 249.2 миллиона км. Т.к. Марс - дальше от Солнца чем Земля, Марсу требуется больше времени, чтобы совершить одно обращение вокруг Солнца. Год на Марсе длится 687 земных дней. Скорость движения Марса примерно 24 км/с, причем планета вращается в том же направлении, что и Земля — против часовой стрелки (если смотреть со стороны северного полюса планеты). Марсианский день длится 24 часа, 37 минут, 23 секунды, что очень близко к продолжительности земного дня. Наклон оси планеты - приблизительно 25 градусов, вследствие чего, сезонные изменения на Марсе происходят подобно Земным. Из-за эллиптической орбиты Марса, в южном полушарии лето, когда планета находится на самом близком расстоянии к Солнцу, а в северном полушарии — зима.

Главные составляющие Марсианской атмосферы - двуокись углерода (95.3 %), азот (2.7 %), и аргон (1.6%). Малые количества кислорода, окиси углерода, водяного пара, и других веществ составляют остальную часть. Среднее поверхностное давление атмосферы - меньше одной сотой среднего поверхностного давления атмосферы Земли, и оно изменяется в зависимости от времени года и высотой. Марсианская атмосфера подвергается суточным и сезонным резким изменениям температуры.  Гравитация на Марсе почти в 3 раза меньше земной. То есть, прогуливаясь по этой планете, Вы могли бы совершать прыжки в три раза выше, чем на Земле. Космические аппараты, побывавшие на Марсе, подтвердили наличие воды в виде больших запасов под поверхностью и в виде льда на поверхности.

Цвет Марсианской поверхности находится в диапазоне от оранжевого до буро-черного. Более темные вещества - выветрившаяся базальтовая горная порода, и более светлые - окиси железа. Фотографии Марсианской поверхности, полученные Американскими аппаратами, совершившими посадку на поверхность Марса, в рамках миссии Викинг подтверждают наличие слоев, которые переносятся ветрами, а также показывают камни и булыжники разбросанные на поверхности. Марс представляет собой громадную красную пустыню. Глубокие каньоны Марса прорыты ветрами. На поверхности возвышаются вулканы и простираются ударные кратеры.

В настоящее время структура гравитационного поля Марса детально изучена. Она указывает на небольшое отклонение от однородного распределения плотности в планете. Ядро может иметь радиус до половины радиуса планеты. По-видимому, оно состоит из чистого железа или из сплава Fe-FeS (железо-сульфид железа) и, возможно, растворенного в них водорода. По-видимому, ядро Марса частично или полностью пребывает в жидком состоянии. Марс должен иметь мощную кору толщиной 70-100 км. Между ядром и корой находится силикатная мантия, обогащенная железом . Красные окислы железа, присутствующие в поверхностных породах, определяют цвет планеты . Сейчас Марс продолжает остывать. Сейсмическая активность планеты слабая.

Олимп на Марсе является высочайшей горой в Солнечной системе. Её высота 27 км. Это — вулкан. Сравнительно молодая лава на его склонах говорит о его возможной активности. Долина Маринера — это самый длинный и глубокий каньон в Солнечной системе. Он протянулся вдоль экватора на 4000 км, а глубина его достигает 7 километров. Одна из главных версий образования каньона, напоминающего шрам — это грандиозная катастрофа, связанная со столкновением Марса с огромным космическим телом.  Каньон на Марсе — след великой космической катастрофы на планете

Де́ймос (греч. Δείμος «ужас») — один из двух спутников Марса. Был открыт американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году Диаметр Деймоса порядка 13 км, обращается он на среднем расстоянии 6,96 радиуса планеты (примерно 23 500 км), с периодом обращения в 30 ч 17 мин 55 с. У Деймоса, как и Луны, угловая скорость движения по орбите равна угловой скорости собственного вращения, поэтому он всегда повернут к Марсу одной и той же стороной. Фо́бос (др.-греч. φόβος «страх») — один из двух спутников Марса. Был открыт американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году. Размеры Фобоса составляют 27 × 22 × 18 км. Фобос обращается на среднем расстоянии 2,77 радиуса Марса от центра планеты (9400 км). Он делает один оборот за 7 ч 39 мин 14 с, что примерно в три раза быстрее вращения Марса вокруг собственной оси. В результате на марсианском небе Фобос восходит на западе и заходит на востоке. Фо́бос Де́ймос

ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ