ดาวอังคารและดาวศุกร์มีความคล้ายคลึงกันกับโลก นักวิทยาศาสตร์จึงไม่พลาดที่จะค้นพบสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ใกล้เคียง สำหรับดาวอังคาร เป็นไปได้มากกว่า รถแลนด์โรเวอร์ Curiosity สามารถค้นหาได้อย่างแน่นอนว่ามีแม่น้ำไหลผ่านที่นั่น ซึ่งหมายความว่ามีบรรยากาศ บางทีชีวิตบนดาวอังคารอาจมีมาก่อนโลกหรืออาจเป็นไปได้หลังจากการปรับสภาพภูมิประเทศ (การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ) สิ่งนี้ต้องมีสนามแม่เหล็กอยู่ใกล้ดาวอังคาร
ขนาด มวล และวงโคจรของดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์สีแดงมีขนาดเล็กกว่าโลกมาก จากการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์และข้อมูลที่ได้รับในกระบวนการศึกษาจำนวนมาก วัตถุหกชิ้นที่มีปริมาตรเท่ากันกับดาวอังคารจะพอดีกับโลก รัศมีของดาวเคราะห์ดวงที่สี่จากดวงอาทิตย์ตามแนวเส้นศูนย์สูตรคือ 0.53 ของโลก และความหนาแน่นของพื้นผิวคือ 37.6%
วิถีโคจรของดาวเคราะห์แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง แต่การหมุนเวียนของดาวฤกษ์ก็ใกล้เคียงกัน ซึ่งหมายความว่าหนึ่งปีบนดาวอังคารกินเวลาเกือบ 687 วัน และหนึ่งวันมี 24 ชั่วโมง 40นาที. ความเอียงของแกนเกือบจะเท่ากัน - สำหรับดาวอังคาร 25 องศา ส่วนโลกน้อยกว่า 2 องศา ความคล้ายคลึงกันนี้หมายความว่าสามารถคาดหวังฤดูกาลได้จากดาวเคราะห์สีแดง
โครงสร้างและองค์ประกอบของโลกและดาวอังคาร
ตัวแทนของดาวเคราะห์บนพื้นโลก (ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร) มีโครงสร้างคล้ายกัน นี่คือแกนโลหะที่มีเสื้อคลุมและเปลือกโลก แต่ความหนาแน่นของโลกนั้นสูงกว่าของดาวอังคาร นั่นคือดาวเคราะห์สีแดงประกอบด้วยองค์ประกอบที่เบากว่า โลกมีแกนหินที่ปกคลุมไปด้วยของเหลว เช่นเดียวกับเสื้อคลุมซิลิเกตและเปลือกโลกที่เป็นของแข็ง สำหรับดาวอังคารนั้น นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ค่อยแน่ใจเกี่ยวกับโครงสร้างของแกนกลางของมัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแกนกลางของดาวอังคารประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลซึ่งมีกำมะถัน 16-17% เสื้อคลุมของดาวอังคารอยู่ห่างออกไปเพียง 1300-1800 กม. (สำหรับการเปรียบเทียบ: ความหนาของเสื้อคลุมของโลกคือ 2890 กม.) และเปลือกโลกครอบคลุม 50-125 กม. (ใกล้โลก - 40 กม.) เปลือกโลกและเปลือกโลกและดาวอังคารเกือบจะเหมือนกันในโครงสร้าง แต่มีความหนาต่างกัน
คุณสมบัติพื้นผิว
ประมาณ 70% ของพื้นผิวโลกถูกปกคลุมด้วยน้ำทะเล ตามรุ่นหนึ่ง น้ำของเหลวเป็นส่วนหนึ่งของเมฆก๊าซและฝุ่นซึ่งโลกได้ก่อตัวขึ้น อีกรายงานหนึ่งระบุว่าเป็นผลมาจากการทิ้งระเบิดของดาวเคราะห์น้อยและการทิ้งระเบิดของดาวหางอย่างรุนแรง ซึ่งดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ได้รับ นักวิทยาศาสตร์บางคนมีความเห็นว่าน้ำถูกปล่อยออกมาจากแร่ธาตุไฮเดรตระหว่างการก่อตัวของโลก มีสมมติฐานอื่นๆ และเป็นไปได้ว่าทั้งหมดนั้นเป็นความจริงมากหรือน้อย
ดาวอังคารก็มีน้ำเป็นของเหลวเหมือนกันนะเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาชีวิต แต่ตอนนี้ มันเป็นดาวเคราะห์ที่หนาวเย็นและรกร้าง อุดมไปด้วยไอรอนออกไซด์ ซึ่งทำให้พื้นผิวของดาวอังคารมีสีแดง น้ำมีอยู่ในรูปของน้ำแข็งที่เสา จำนวนเล็กน้อยสะสมอยู่ใต้พื้นผิว
ดาวอังคารและโลกมีความคล้ายคลึงกันในภูมิประเทศ บนดาวเคราะห์มีภูเขาและภูเขาไฟ, หุบเขาและที่ราบ, ช่องเขา, สันเขา, ที่ราบสูง ภูเขาที่ใหญ่ที่สุดบนดาวอังคารเรียกว่าโอลิมปัส และก้นบึ้งที่ลึกที่สุดคือหุบเขามาริเนอร์ ดาวเคราะห์ทั้งสองถูกโจมตีโดยอุกกาบาตและดาวเคราะห์น้อยในระหว่างการก่อตัว แต่ร่องรอยบนดาวอังคารสามารถรักษาไว้ได้ดีกว่ามากเนื่องจากไม่มีฝนและความดันอากาศ บุคคลมีอายุหลายพันล้านปี บนโลก การก่อตัวดังกล่าวค่อยๆ ถล่มลงมา
องค์ประกอบบรรยากาศและอุณหภูมิ
โลกมีชั้นบรรยากาศหนาแน่นแบ่งออกเป็นห้าชั้น ดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศบางมากและมีความกดอากาศสูง ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่ (78%) และออกซิเจน 21% (ส่วนที่เหลือ 1% เป็นสารอื่นในสถานะก๊าซ) และบนดาวเคราะห์สีแดงองค์ประกอบส่วนใหญ่แสดงโดยคาร์บอนไดออกไซด์ (96%) ไนโตรเจนและ อาร์กอน (เกือบ 2% ที่เหลือ 1% - ก๊าซอื่นๆ)
มันมีผลต่ออุณหภูมิ อุณหภูมิโลกเฉลี่ยอยู่ที่ +14 องศาเซลเซียส สูงสุด - 70.7 องศา ต่ำสุด - -89.2 องศา บนดาวอังคารหนาวกว่ามาก อุณหภูมิเฉลี่ยลดลงถึง -46 องศาเซลเซียส ต่ำสุดถึง -143 องศา และดาวเคราะห์สูงสุดอุ่นได้ถึง 35 องศา นอกจากนี้ในบรรยากาศของดาวเคราะห์สีแดงมีฝุ่นเป็นจำนวนมาก
ดาวอังคารมีสนามแม่เหล็กหรือไม่
สนามแม่เหล็กเล็ดลอดออกมาจากแกนโลกและสร้างพื้นที่ป้องกันที่เบี่ยงเบนประจุไฟฟ้าจากวิถีเดิม ประจุทั้งหมดจากดวงอาทิตย์หรือวัตถุอื่นไม่ได้คุกคามดาวเคราะห์ที่มีเขตป้องกันดังกล่าว โลกมีสนามแม่เหล็ก แต่ดาวอังคารมีการป้องกันเช่นนี้หรือไม่? ในแง่นี้ โลกจึงแตกต่างจากโลก
สนามแม่เหล็กบนดาวอังคารคืออะไร? กาลครั้งหนึ่ง มีเกราะป้องกันทั่วโลกอยู่รอบโลก แต่ในที่สุดก็หายไปด้วยเหตุผลหลายประการ ขณะนี้มีสนามแม่เหล็กบนดาวอังคาร มีพื้นที่กว้างขวาง แต่ไม่ได้จับพื้นผิวโลกทั้งหมด มีพื้นที่การแปลที่สนามแข็งแกร่งกว่า รัศมีของสนามแม่เหล็กของดาวอังคารในบางสถานที่คือ 0.2-0.4 เกาส์ ซึ่งประมาณเท่ากับตัวบ่งชี้ของโลก
นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามอธิบายคุณสมบัติเหล่านี้ในวันนี้ เป็นไปได้ที่จะค้นพบ ตัวอย่างเช่น สนามแม่เหล็กของดาวอังคารและโครงสร้างของดาวเคราะห์นั้นเชื่อมต่อกัน สนามอ่อนแอเพราะนิวเคลียส แกนกลางของดาวอังคารไม่มีการเคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับเปลือกโลก ซึ่งทำให้ผลกระทบของสนามป้องกันเดียวกันนั้นอ่อนลง
เปรียบเทียบแมกนีโตสเฟียร์
สนามแม่เหล็กของโลกและดาวอังคารไม่อนุญาตให้อนุภาคไอออไนซ์ของลมสุริยะและอนุภาคของจักรวาลอื่น ๆ ทะลุผ่านสู่พื้นผิว สนามปกป้องชีวิตบนโลกอย่างแท้จริง การปรากฏตัวของสนามอธิบายโดยการหมุนของแกนโลหะในส่วนนอกของของเหลว การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก
Bเมื่อเร็ว ๆ นี้ มีความคิดว่าแรงแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญหรือมีส่วนทำให้เกิดการรั่วไหลของออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศ นี่อาจเป็นความจริง เนื่องจากขั้วแม่เหล็กสามารถเปลี่ยนสถานที่ได้เมื่อเวลาผ่านไป จึงไม่ถาวร เป็นเวลา 160 ล้านปีที่ขั้วได้เปลี่ยนแปลงไปประมาณ 100 ครั้ง ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 720,000 ปีก่อน และครั้งต่อไปจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่ไม่ทราบ
สนามแม่เหล็กของดาวอังคารเมื่อเทียบกับโลก ไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิต แต่ดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่ได้อย่างน้อยต้องมีแกนโลหะ สิ่งนี้จะสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของสนามแม่เหล็ก สำหรับดาวอังคารนั้นมีสนามแม่เหล็ก (แม้ว่าจะ "อยู่ในสมดุล") แต่ก็มีแกนที่เป็นโลหะด้วย ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎี ชีวิตบนโลกนี้เคยมีมาก่อนหรืออาจมีการเปลี่ยนแปลงได้
ทฤษฎีการหายตัวไปในทุ่ง
ทำไมดาวอังคารถึงไม่มีสนามแม่เหล็ก ภัยพิบัติใดที่ "ทะลุผ่าน" เปลือกป้องกันหรืออะไรที่ทำให้แกนโลหะของดาวเคราะห์แข็งตัว? มีวิธีการกู้คืนสนามหรือไม่? ขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังพิจารณาสองทฤษฎีหลักเกี่ยวกับการหายตัวไปของสนามแม่เหล็กของดาวอังคาร
ตามทฤษฎีแรก ดาวเคราะห์ดวงนี้เคยมีสนามแม่เหล็กที่เสถียร (เหมือนบนโลก) แต่มันถูก "เจาะ" โดยการชนกับวัตถุขนาดใหญ่บางอย่าง การชนกันนี้หยุดแกนกลางของดาวเคราะห์ สนามเริ่มอ่อนลง และสูญเสียขนาดไปโดยสิ้นเชิง และวันนี้บางส่วนของโลกยังคงได้รับการปกป้องมากกว่าส่วนอื่นๆ
ทฤษฎีที่สองขัดแย้งกับทฤษฎีแรกอย่างสิ้นเชิง ดาวอังคารเริ่มได้การดำรงอยู่โดยไม่มีสนามแม่เหล็ก หลังจากการกำเนิดของดาวเคราะห์ แกนเหล็กที่อยู่ตรงกลางยังคงนิ่งอยู่เป็นเวลานานและไม่สร้างแรงกระตุ้นแม่เหล็ก แต่เมื่อสนามแม่เหล็กที่แรงที่สุดของก๊าซยักษ์ในระบบสุริยะของดาวพฤหัสบดีที่สามารถขับไล่ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัตถุขนาดใหญ่ด้วย ขับไล่ร่างกายเครื่องสำอางบางส่วนและส่งไปยังดาวอังคาร
อันเป็นผลมาจากอิทธิพลของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงในช่วงหลายหมื่นปี กระแสพาความร้อนจึงปรากฏขึ้นบนดาวอังคาร ซึ่งบังคับให้แกนกลางของดาวเคราะห์เคลื่อนตัวและกระตุ้นการก่อตัวของสนามแม่เหล็ก เมื่อวัตถุในจักรวาลเข้าใกล้ดาวอังคาร สนามก็เพิ่มขึ้น แต่หลังจากผ่านไปหลายล้านปี วัตถุก็พังทลายลง เพื่อให้สนามแม่เหล็กค่อยๆ หายไป นี่คือสิ่งที่นักวิจัยกำลังเห็น
ทำไม NASA ถึงต้องการสร้างสนามประดิษฐ์
ดาวอังคารมีสนามแม่เหล็กที่ยอมให้โลกตั้งรกรากอยู่หรือไม่? เป็นที่ชัดเจนว่าไม่มีแรงป้องกันดังกล่าว แต่นักวิทยาศาสตร์ทำการวิจัยต่อไป เมื่อเร็ว ๆ นี้มีข้อมูลที่ NASA ต้องการสร้างสนามแม่เหล็กประดิษฐ์บนดาวอังคารเพื่อให้ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์หนาแน่นขึ้น สิ่งนี้น่าจะช่วยลดความซับซ้อนของการสำรวจในอนาคตของดาวเคราะห์สีแดงและการล่าอาณานิคมในที่สุด
จะสร้างสนามแม่เหล็กบนดาวอังคารได้อย่างไร? ผู้เขียนรายงานที่นำเสนอในการประชุมดาวเคราะห์ที่เสนอให้ปรับใช้โมดูลที่จุดระหว่างดาวอังคารกับดวงอาทิตย์ซึ่งยานอวกาศสามารถอยู่ได้เกือบจะไม่มีกำหนดโดยไม่ต้องใช้เครื่องยนต์ ในโมดูลจะรวมถึงแม่เหล็กพิเศษสามารถสร้างสนามได้ 1-2 เทสลา มีการติดตั้งแม่เหล็กแบบเดียวกันโดยประมาณที่ Large Hadron Collider
สนามสร้าง "หาง" ที่จะครอบคลุมทั้งโลก ฟิลด์นี้จะอ่อนแอมาก แต่ในทางทฤษฎีแล้วจะเพียงพอ ตามรายงานของ NASA หลังจากนั้นชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์จะเริ่มข้นขึ้น เมื่อถึงความหนาแน่นเท่ากับโลก อุณหภูมิเฉลี่ยบนดาวอังคารจะเพิ่มขึ้นเป็น +4 องศาเซลเซียส และหิมะที่ปกคลุมขั้วโลกจะละลาย พวกเขามีน้ำเพียงพอที่จะสร้างทะเลปานกลาง
ค่าใช้จ่ายในการพัฒนาและบำรุงรักษาโมดูลอวกาศบนดาวอังคารและแหล่งที่จะใช้พลังงาน ผู้เขียนรายงานบายพาส ในแง่ของความคุ้มค่า วิธีการนี้เทียบไม่ได้กับโครงการอื่นๆ ตัวอย่างเช่น มีแนวคิดในการผลิตก๊าซ SF6 บนดาวอังคาร แม้แต่ก๊าซที่มีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกและปกป้องพื้นผิวโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่ก้าวร้าว
แนวคิดของ NASA ไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างเต็มที่จนถึงปัจจุบัน นี่เป็นเพียงการสันนิษฐานตามข้อเท็จจริงที่ว่าลมสุริยะเป็นแหล่งกำเนิดของการสูญเสียชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร แต่สาเหตุของการสูญเสียไนโตรเจนไม่น่าจะเกี่ยวข้องกับลมเพียงอย่างเดียว ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงไม่รีบเร่งที่จะดำเนินการโครงการ แต่ทำวิจัยต่อไป
จากประวัติศาสตร์การสำรวจดาวอังคาร
การสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ครั้งแรกเกิดขึ้นก่อนการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ การดำรงอยู่ของดาวอังคารถูกบันทึกไว้ใน 1534 ปีก่อนคริสตกาลโดยนักดาราศาสตร์อียิปต์โบราณ พวกเขาคำนวณวิถีการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ ตามทฤษฎีของชาวบาบิโลน ตำแหน่งของดาวอังคารในท้องฟ้ายามค่ำคืนได้รับการขัดเกลา และได้รับการวัดเวลาของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์เป็นครั้งแรก
นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ H. Huygens เป็นคนแรกที่ทำแผนที่พื้นผิวดาวอังคาร ภาพวาดหลายภาพที่แสดงพื้นที่มืดโดยเขาในปี ค.ศ. 1659 นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี J. Cassini เสนอแนะการมีอยู่ของแผ่นน้ำแข็งที่ขั้วโลกในปี ค.ศ. 1666 เขายังคำนวณระยะเวลาการหมุนของดาวเคราะห์รอบแกนของมันด้วย - 24 ชั่วโมง 40 นาที ถูกต้อง ผลลัพธ์นี้แตกต่างกันน้อยกว่าสามนาที
ตั้งแต่อายุหกสิบเศษของศตวรรษที่ผ่านมา AMS หลายตัวถูกส่งไปยังดาวอังคาร การสำรวจดาวเคราะห์จากโลกจากระยะไกลยังคงดำเนินต่อไปโดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบโคจรและบนพื้นดินเพื่อกำหนดองค์ประกอบของพื้นผิว ศึกษาองค์ประกอบของบรรยากาศและวัดความเร็วของแสง
สนามแม่เหล็กของดาวอังคารซึ่งอ่อนกว่าพื้นโลกห้าร้อยเท่า ถูกบันทึกโดยสถานี "Mars-2" และ "Mars-3" ในสมัยโซเวียต ยานอวกาศ Mars 2 และ 3 ถูกปล่อยในปี 1971 ปัญหาทางเทคนิคหลักไม่ได้รับการแก้ไข แต่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ยังก้าวหน้าในช่วงเวลานั้น
ชาวอเมริกันปล่อยเรือมาริเนอร์ 4 สู่ดาวอังคารในปี 2507 ยานอวกาศถ่ายภาพพื้นผิวและตรวจสอบองค์ประกอบของบรรยากาศ ดาวเทียมประดิษฐ์ดวงแรกของโลกคือ Mariner 9 ซึ่งเปิดตัวในปี 1971 การค้นหาสิ่งมีชีวิตในตัวอย่างดินดำเนินการในปี 1975 โดยยานอวกาศที่เหมือนกันสองลำซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการไวกิ้ง ในอนาคตอย่างเป็นระบบการศึกษาดาวเคราะห์โดยใช้ความสามารถของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล
สิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร
การทำงานของสนามแม่เหล็กโลก นักวิทยาศาสตร์ก็กำลังศึกษาในแง่ที่ว่ามันอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร การสังเกตจำนวนมากทำให้เกิด "ไข้ดาวอังคาร" อย่างแท้จริงในหัวข้อนี้เมื่อสิ้นสุดศตวรรษที่สิบเก้า จากนั้น นิโคลา เทสลาก็สังเกตเห็นสัญญาณที่ไม่ปรากฏหลักฐานบางอย่างขณะศึกษาการรบกวนของคลื่นวิทยุในบรรยากาศ
เขาแนะนำว่าอาจเป็นสัญญาณจากดาวดวงอื่น เช่น ดาวอังคาร ตัวเขาเองไม่สามารถถอดรหัสความหมายของสัญญาณได้ แต่เขาแน่ใจว่าสัญญาณเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ สมมติฐานของเทสลาได้รับการสนับสนุนจากนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ทอมสัน (ลอร์ด เคลวิน) ในปี ค.ศ. 1902 ระหว่างการเยือนสหรัฐอเมริกา เขากล่าวว่าเทสลาได้รับสัญญาณจากชาวอังคารแล้วจริงๆ
สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปัญหานี้มีมาช้านานแล้ว มีเทนและโมเลกุลอินทรีย์ถูกค้นพบบนดาวอังคาร ภายใต้สภาวะของดาวเคราะห์สีแดง ก๊าซจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงต้องมีที่มาของการเกิดขึ้น นี่อาจเป็นกิจกรรมของแบคทีเรียหรือกิจกรรมทางธรณีวิทยา (เนื่องจากไม่พบภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นบนดาวอังคาร นี่ไม่ใช่สาเหตุของก๊าซ)
ปัจจุบันปัญหาในการดำรงชีวิตบนดาวอังคารคือการขาดน้ำของเหลว การขาดสนามแม่เหล็ก และบรรยากาศที่บางเกินไป นอกจากนี้ ดาวเคราะห์ดวงนี้ใกล้จะถึง "ความตายทางธรณีวิทยา" แล้ว การสิ้นสุดของภูเขาไฟจะหยุดการหมุนเวียนขององค์ประกอบทางเคมีระหว่างส่วนในของโลกและพื้นผิว