Сила тяжести на марсе

Содержание

Содержание

Спутники Марса

Марс сопровождают два маленьких спутника — Фобос и Деймос (сыновья бога Ареса), которых назвал и открыл в 1877 году американский астроном Асаф Холл. Оба спутника имеют неправильную форму. Наибольший диаметр Фобоса составляет приблизительно 27 км, Деймоса — 15 км.

Спутники имеют большое количество кратеров, большинство из которых были образованы в результате ударов метеоритов. Помимо этого Фобос имеет множество канавок — трещин, которые могли образоваться при столкновении спутника с крупным астероидом.

Ученым до сих пор не известно, каким образом и где были сформированы эти спутники. Предполагают, что они были образованы во время формирования планеты Марс. По другой версии спутники раньше были астероидами, летающими вблизи Марса, а гравитационная сила планеты вытянула их на свою орбиту. Доказательством последнего является то, что оба спутника имеют темно-серый цвет, который похож на цвет некоторых видов астероидов.

Федеральный период

Юпитер

Литература

Радиация на Марсе

14. Вы подвергнетесь высокому уровню радиации

Когда марсоход Curiosity отправился в 360-дневный полет на Марс, ученые измерили количество радиации, чтобы узнать, какому уровню радиации подвергнутся люди. Результат — 662 плюс минус 108 миллизиверт. Это примерно две трети от предельного количества радиации (1000 миллизиверт) за всю жизнь, которой подвергаются космонавты.

Так как на Марсе нет защитного магнитного поля, как на Земле, вы подвергнетесь еще большему количеству радиации каждый раз, когда будете выходить на поверхность.

15. И если вы еще не поняли, вы умрете на Марсе, вдали от других людей.

Многие болезни будут неизлечимы на Красной планете. А даже если вы сможете вылечиться, вы умрете в миллионах километрах от друзей и семьи.

Влияние силы притяжения на живые организмы

Сила притяжения также оказывает различные воздействия на живых существ. Попросту говоря, когда будут открыты другие обитаемые миры, мы увидим, что их обитатели сильно отличаются друг от друга в зависимости от массы их планет. К примеру, будь Луна обитаема, то ее населяли бы очень высокие и хрупкие существа, и наоборот, на планете массой с Юпитер жители были бы очень низкие, крепкие и массивные. А иначе на слабых конечностях в таких условиях попросту не выживешь при всем желании.

Сила притяжения сыграет важную роль и при будущей колонизации того же Марса. Согласно законам биологии, если чем-то не пользуешься, то это постепенно атрофируется. Космонавтов с борта МКС на Земле встречают с креслами на колесах, так как в невесомости их мышцы задействованы очень мало, и даже регулярные силовые тренировки не помогают. Так что потомство колонистов на других планетах будет как минимум выше и физически слабее своих предков.

Так что мы разобрались с тем, какая сила тяжести на других планетах.

Почему на Марсе по другому

Тяготение Марса относительно Земли выражается в пропорциональной зависимости следующих характеристик:

• массы;
• расстояния до центра планеты;
• размера;
• плотности.

Земля, имеющая превосходство по всем показателям, оказывает большую силу притяжения, которая ослабляется лишь по мере удаления планет друг от друга. Эти же параметры определяют и воздействие на предметы, находящиеся на поверхности каждой из них.

Несмотря на отдельные совпадения и частичное сходство, проявляющиеся в наличии полярных шапок, примерно одинаковом наклоне оси вращения, климатических изменениях, различия между планетами гораздо существенней.

Сила тяжести Марса относительно Земли. Credit: Theguestion

Определяем пол взрослой птицы

Как отличить гуся от гусыни в раннем возрасте, понятно. Однако бывают случаи, когда повторно определить половые признаки нужно, когда домашние птицы выросли. Отличающиеся характеристики можно выявить и по внешнему виду. Однако наиболее распространенные гендерные признаки не всегда являются основанием для указания точного пола. К примеру, в стаде могут присутствовать крупных размеров гусыни, властвующих над сородичами, как вожаки, и при этом мелкие и низкие гусаки

Обратить внимание стоит на поведение птиц в период спаривания. Между самцами в этом время, как правило, начинается настоящая война

Но наиболее точным способом по-прежнему является научный подход. Реализовывается он так же, как и в случае с маленькими гусятами. Птицу необходимо уложить к себе на колени спиной книзу. При помощи ног зафиксируйте ее корпус. Аккуратно отодвиньте хвост и раздвиньте руками клоаку: таким образом, вы сможете рассмотреть половые органы и точно установить, кто находится перед вами, гусак или гусыня. В первом случае вы увидите половой член, а во втором – шарообразные органы, по внешнему виду напоминающие пузыри или завитки. Выращивание серых и белых гусей немыслимо без грамотного определения половых признаков. Чем раньше вы сделаете это, тем успешнее окажется развитие домашних птиц.

ГАЗ 3309

Описание

Автомобиль ГАЗ-3309 относится к семейству среднетоннажных грузовиков. Основные достоинства данной модели — это простота и надежность в обслуживании, грузоподъемность 4,5 тонны, хорошие ходовые качества и, один из главных показателей, привлекающее соотношение цены и качества.

Автофургон ГАЗ-3309 оборудован неприхотливым и мощным дизельным двигателем Минского моторного завода.

Типы производимых фургонов

— изотермический фургон ГАЗ 3309;— промтоварный фургон ГАЗ 3309;— сендвич фургон ГАЗ 3309

Комплектация и качество производимых фургонов отвечает всем существующим стандартам и требованиям.

Технические характеристики ГАЗ 3309

Тип транспортного средства	Автомобиль-фургон изотермический/ промтоварный/сендвич.
Колесная формула	4×2
Тип двигателя	Д-245.7Е-3
Объем грузового пространства, м3	13-
Общее число мест	2
Полная масса автомобиля, кг	7900
Коробка передач	Механическая, пятиступенчатая.
Рулевое управление	Гидроусилитель

Тип фургона	Промтоварный	Изотермический	Сендвич
Внешний материал кузова	Плакированный металл	Плакированный металл	Плакированный металл
Внутренний материал кузова	Сварной металлический каркас	Оцинкованный лист	Оцинкованный лист
Вид утеплителя	—	Пенопласт/пенополиуретан,	Сендвич-панели
Толщина утеплителя, мм.	—	40,50,80,100.	50,80,100.
Основание фургона	Металлический каркас	Металлический каркас	Металлический каркас
Габаритные размеры фургона, мм.: ДхШхВ	3650/2310/2065 5130/2310/2065 6130/2310/2065

Как она должна работать

Если ориентироваться на уже существующие изобретения и технологии, которые сейчас находятся в стадии разработки, можно предположить, что терраформирование будет проводиться с помощью оборудования, которое привезут с Земли. Идеальная и пока недостижимая цель — найти материалы для терраформирования на самих планетах, чтобы не было необходимости постоянно что-то довозить, и космические объекты могли сами себя обеспечивать. Или завести на планеты микробы, которые смогут выстроить самовозобновляемую экосистему. Что это будут за микробы — пока тоже неизвестно.

О терраформировании ведутся постоянные дискуссии. Часть ученых считают, что уже сейчас мы должны смотреть в сторону этого направления и открывать лаборатории, где будут создавать и исследовать возможные варианты освоения космических тел. Другие уверены, что на данный момент у нас нет даже примерных технологий, которые помогут нам в этом процессе. Стоит дождаться еще большего развития науки и общества и только после этого начинать разработки.

Футурология

Поселение на Луне — взгляд профессора Вестминстерского университета

Несмотря на то, что идея о терраформировании пока только гипотетическая, в спор уже вступают политологи. В частности они задаются вопросом правления: кто будет управлять новыми планетами? Они будут принадлежать странам Земли или у них будет своя власть и свои правители? Как будут делиться территории и какие будут формы правления? И стоит ли вкладывать в освоение космоса крупные суммы из государственного бюджета, если современное население Земли вряд ли сможет воспользоваться плодами таких вложений?

Марсианские пустыни

Пустыни на красной планете напоминают земные — песчаные и арктические. Вокруг полюсов располагаются обширные пространства, покрытые льдом. Марсианскую пыль и «снег», состоящий из двуокиси углерода, потоки воздушных масс складывают в барханы и дюны высотой около 15 м.

Песчаные дюнные и барханные гряды покрывают многие марсианские долины и дно кратеров. Они могут иметь как продольную, так и поперечную ориентацию. Такие рельефные формы внешне похожи на аналогичные образования в Сахаре. Это позволяет ученым предположить, что условия их образования на Земле и Марсе были одинаковыми.

Как ускорение свободного падения связано с весом

Вес – это сила, с которой любое тело, обладающее массой, давит на поверхность планеты. Измеряется он в ньютонах и равен произведению массы на ускорение свободного падения. На Марсе и любой другой планете оно, разумеется, будет отличаться от земного. Так, на Луне сила тяжести в шесть раз меньше, чем на поверхности нашей планеты. Это даже создавало определенные трудности у астронавтов, высадившихся на естественный спутник. Перемещаться оказалось удобнее, подражая кенгуру.

Итак, как было рассчитано, ускорение свободного падения на Марсе составляет 3,7 м/с2, или 3,7 / 9,8 = 0,38 от земного.

А означает это, что вес любого предмета на поверхности Красной планеты будет составлять лишь 38% от веса этого же предмета на Земле.

Размеры и масса орбит

Какая планета больше: Марс или Земля? Согласно многочисленным исследованиям размеры Марса по отношению к Земле составляют 1:2. Диаметр Земли достигает 12,742 км, тогда как диаметр Марса не превышает 6,792 км. Таким образом, Марс ровно в два раза меньший нежели наша голубая планета. И все же, эти данные можно считать приблизительными, а потому среди исследователей принято говорить, что его радиус (3,396 км) примерно в 2 раза меньше радиуса Земли (6,371 км), где ключевым будет слово «примерно».

Меньший радиус Марса также может подсказать о том, что и масса Марса уступает земной. В данном случае радиус не обманывает. Физиками доказано, что масса Земли составляет 5,9726 * кг. Тогда как масса Марса  достигает всего 6,4171* кг. Таким образом, мы приходим к выводу, что масса Марса составляет 0,107 от массы Земли, где последняя будет единицей. Следовательно, масса Марса почти в 10 раз меньше массы Земли.

Нельзя не отметить того факта, что далеко не всегда размер влияет на массу планеты. Дело в том, что космические тела состоят из множества элементов, некоторые из которых тяжелее остальных. Во Вселенной существуют множество космических тел, которые в размерах меньше нашей планеты, но они намного тяжелее.

Роль инженерных войск в мирное время

Условия жизни на Марсе

9. В случае болезни, вы будете находиться на расстоянии 362 миллионов км от Земли

Хотя у космонавтов будут необходимые средства для оказания помощи при распространённых травмах и болезнях, определённые заболевания будет достаточно трудно или практически невозможно лечить.

10. Вы всегда можете заразиться чем-то неизвестным на Марсе

Перед каждой миссией на Марс ученые предпринимают все усилия для дезинфекции марсоходов, чтобы бактерии с Земли не попали на Марс.

Однако в случае заражения космонавтов на Марсе, земляне вряд ли примут (если б это было возможно) их обратно, так как это может привести к распространению неизведанной внеземной эпидемии.

11. Вы больше не попробуете свои любимые блюда

Организаторы планируют, что колонизаторы будут выращивать на Марсе овощи. Так как количество еды, привезенной с Земли, будет ограничено, они в основном будут питаться тем, что вырастят, как например, шпинатом, салатом латук и соевыми бобами.

Сила тяжести

«Одинокий орёл»: достоинства и недостатки

Характеристики орбиты Марса — объяснение для детей

Как и у Земли, ось Марса наклонена относительно положения Солнца. То есть, родители должны объяснить детям, что количество солнечного света попадает в разных объемах, что и создает времена года.

Но марсианские сезоны отличаются экстремальностью, потому что эллиптическая овальная орбита планеты более вытянута, чем у других крупных объектов. Когда Марс подходит к Солнцу максимально близко, то его южное полушарие наклоняется к звезде, создавая короткое, но очень жаркое лето. В это время на северном полушарии царит такая же непродолжительная, но холодная зима. Когда же Марс отдаляется, то длительность зимы и лета увеличивается, а вот мороз и зной становятся мягче.

Не забывайте, что Марс вращается не в одиночестве. Рядом с ним находится Земля, а также Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Если будете наблюдать в небе с помощью телескопа онлайн, то можно заметить также яркую Венеру и Меркурий. Конечно, чаще всего Марс изучают в контексте сравнения с планетой Земля, потому что мы рассматриваем чужой мир в качестве места будущей колонии и возможного дома. Углубленное исследование Марса показывает, что раньше вода присутствовала на поверхности и может скрываться в ледниках и под поверхностным слоем.

Сонник Дома Солнца

Колония на крупнейшем спутнике Сатурна

Титан — единственное космическое тело в пределах Солнечной системы, на котором, как и на Земле, есть жидкость на поверхности, состоящая, правда, не из воды, а из метана и этана. Титан содержит массу полезных ископаемых, аналогичных нефти и природному газу. Их можно использовать для получения энергии, что заменит иссякаемые земные источники. Атмосфере Титана не хватает кислорода, но его можно добывать из водяного льда, который находится под поверхностью спутника. А от холодных температур спасет скафандр.

Гравитация на Титане очень слабая, но некоторые ученые рассматривают это как плюс. Люди смогут летать над поверхностью спутника с прикрученными крыльями, а при их поломке плавно приземляться, ведь их не будет тянуть к земле. Такой вид перемещения может стать полезным в практике и в то же время веселым развлечением.

Титан на фоне Сатурна

(Фото: NASA)

Главный недостаток Титана — он находится слишком далеко от Земли. С современными технологиями лететь до него придется около семи лет, что может оказаться не просто долго, но и опасно для здоровья астронавтов. К тому же человечество пока не обладает технологиями, способными оснастить такой долгий полет. Колонизация Титана может начаться после освоения более близких к Земле космических тел и создания более мощных космических кораблей.

Атмосфера и температура планеты Марс

Красная планета располагает тонким атмосферным слоем, который представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%), азотом (1.89%) и примесями кислорода с водой. В ней много пыли, размер которой достигает 1.5 микрометра. Давление – 0.4-0.87 кПа.

Большое расстояние от Солнца к планете и тонкая атмосфера привели к тому, что температура Марса низкая. Она скачет между -46°C до -143°C зимой и может прогреваться до 35°C летом на полюсах и в полдень на экваториальной линии.

Тонкая марсианская атмосфера и пыльная красная поверхность, отображенные аппаратом Викинг-1 в 1976 году

Марс отличается активностью пылевых бурь, которые способны имитировать мини-торнадо. Они образуются благодаря солнечному нагреву, где более теплые воздушные потоки поднимаются и формируют бури, простирающиеся на тысячи километров.

При анализе в атмосфере также нашли следы метана с концентрацией 30 частичек на миллион. Значит, он освобождался из конкретных территорий.

Исследования показывают, что планета способна создавать в год до 270 тонн метана. Он достигает атмосферного слоя и сохраняется 0.6-4 лет до полного разрушения. Даже небольшое наличие говорит о том, что на планете скрывается газовый источник. Нижний рисунок указывает концентрацию метана на Марсе.

Распределение метана в атмосфере Марса

Среди предположений намекали на вулканическую активность, падение комет или наличие микроорганизмов под поверхностью. Метан может создаваться и в небиологическом процессе – серпентинизация. В нем присутствует вода, углекислый газ и минеральный оливин.

В 2012 году провели несколько вычислений по метану при помощи ровера Curiosity. Если первый анализ показал определенное количество метана в атмосфере, то второй показал 0. А вот в 2014 году ровер натолкнулся на 10-кратный всплеск, что говорит о локализированном выбросе.

Также спутники зафиксировали наличие аммиака, но его срок разложения намного короче. Возможный источник – вулканическая активность.

Гиганты и карлики

Планеты-гиганты, или внешние планеты, располагаются за орбитой Главного пояса астероидов. В основе каждого из этих тел каменное ядро небольших размеров, покрытое громадной газообразной массой, состоящей преимущественно из аммиака, метана и водорода. Гиганты имеют малые периоды обращения вокруг своей оси (от 9 до 17 часов), и при определении гравитационных параметров необходимо учитывать действие центробежных сил.

Вес тела на Юпитере и Нептуне будет больше, чем на Земле, а вот на других планетах сила тяжести немного меньше земной. Эти объекты не имеют твердой или жидкой поверхности, поэтому расчеты ведутся для границы верхнего облачного слоя (см. таблицу).

Планеты-гиганты

Радиус орбиты (млн км)	Радиус (тыс. км)	Масса (кг)	Ускорение своб. падения g (м/с 2)	Вес космонавта (Н)
Юпитер	778	71	1,9×10 27	23,95	1677
Сатурн	1429	60	5,7×10 26	10,44	730
Уран	2871	26	8,7×10 25	8,86	620
Нептун	4504	25	1,0×10 26	11,09	776

(Примечание: данные по Сатурну во многих источниках (цифровых и печатных) весьма противоречивы).

В заключение несколько любопытных фактов, дающих наглядное представление о том, какая сила тяжести на других планетах. Единственное небесное тело, на котором побывали представители человечества, — Луна. По воспоминаниям американского астронавта Нила Армстронга, тяжелый защитный скафандр не мешал ему самому и его коллегам с легкостью совершать прыжки на высоту до двух метров — с поверхности до третьей ступеньки лестницы лунного модуля. На нашей планете такое же усилие привело лишь к прыжку на 30-35 см.

Вокруг Солнца обращается еще несколько карликовых планет. Масса одной из самых больших — Цереры — в 7,5 тыс. раз меньше, а радиус — в два десятка раз меньше земного. Сила тяжести на ней настолько слаба, что космонавт смог бы легко переместить груз массой около 2 тонн, а оттолкнувшись от поверхности «карлика», просто улетел бы в космическое пространство.

В статье рассказывается о том, что такое гравитация, какая на других планетах,почему она возникает, для чего нужна, а также воздействие ее на различные организмы.

Литература

• Лазарев С. Е. Судьба «маршальского курса» Академии Генерального штаба // Вопросы истории. Москва, 2009. № 12. С. 107—114.
• Лазарев С. Е. Социокультурный состав советской военной элиты 1931—1938 гг. и её оценки в прессе русского зарубежья. — Воронеж: Воронежский ЦНТИ — филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, 2012. — 312 с. — 100 экз. — ISBN 978-5-4218-0102-3.

Тактико-технические характеристики

Тактико-технические характеристики представлены в таблице.

ТТХ семейства He.111
	He.111 B-2	He.111 E-3	He.111 P-4	He.111 H-16	He.111 Z-1
Технические характеристики
Экипаж, чел.	4	5	7
Длина, м	17,5	16,4	16,6	16,4
Размах крыла, м	22,6	35,4
Высота, м	4,4	4,0
Площадь крыла, м²	87,7	147,6
Масса пустого самолёта, кг	5845	н/д	6780	8690	21 300
Масса нормальная взлётная, кг	8600	9600	н/д	н/д	24 600
Масса максимальная взлётная, кг	10 000	10 600	13 300	14 000	28 600
Двигатель	2 × DB 600CG	2 × Jumo 211A-1	2 × DB 601А-1	2 × Jumo 211F-2	5 × Jumo 211F-2
Мощность двигателя, л. с. (кВт)	2 × 930 (684)	2 × 1010 (743)	2 × 1100 (809)	2 × 1350 (993)	5 × 1350 (993)
Лётные характеристики
Максимальная скорость на высоте, км/ч (м)	300 (0)370 (4000)330 (6000)	350 (0)418 (4000)	363/350 (0)400/380 (2000)410/390 (4000)430/405 (6000)	360/280 (0)390/305 (2000)395/320 (5000)	435 (6000)
Крейсерская скорость на высоте, км/ч (м)	275 (0)340 (4000)325 (6000)	323 (0)380 (4000)	310/270 (0)340/290 (2000)370/310 (5000)	н/д	390
Практическая дальность с нагрузкой, км (кг)	1630 (800)900 (1300)	1500 (2000)	1960	2050 (3000)	2400
Практический потолок, м	7000	н/д	8000	8500	10 000
Время набора высоты, мин (м)	н/д	н/д	7 (1000)14,2 (2000)31,3 (4300)	8,5 (2000)23,3 (4000)42 (6000)	30 (9000)
Вооружение
Стрелковое	3 × 7,92-мм MG-15	6 × 7,92-мм MG-15 1 × 7,92-мм MG-17	1 × 20-мм MG-FF 1 × 13-мм MG-1313—4 × 7,92-мм MG-81	1 × 20-мм MG-FF 2—3 × 13-мм MG-1316—7 × 7,92-мм MG-15
Бомбовое, кг	1500	2000	3000	7200

Вес и масса

Несколько слов о физических терминах. Теория классической механики утверждает, что гравитация возникает вследствие взаимодействия тела с космическим объектом. Силу, с которой это тело действует на опору или подвес, называют весом тела. Единица измерения этой величины — ньютон (Н). Вес в физике обозначают, как и силу, буквой F и вычисляют по формуле F=mg, где коэффициент g — ускорение свободного падения ( у поверхности нашей планеты g=9,81 м/с2).

Под массой понимают фундаментальный физический параметр, определяющий количество материи, заключенной в теле, и его инертные свойства. Традиционно измеряется в килограммах. Масса тела постоянна в любом уголке нашей планеты и даже Солнечной системы.

Если бы Земля имела строгую шарообразную форму, вес определенного предмета на различных географических широтах земной поверхности на уровне моря был бы неизменным. Но наша планета имеет форму эллипсоида вращения, причем полярный радиус на 22 км короче экваториального. Поэтому, согласно Закону всемирного тяготения, вес тела на полюсе будет на 1/190 больше, чем на экваторе.

Преимущества

Гипотетический терраформированный Марс

По словам ученых, Марс существует на внешней границе обитаемой зоны , области Солнечной системы, где жидкая вода на поверхности может поддерживаться, если концентрированные парниковые газы могут повысить атмосферное давление. Отсутствие как магнитного поля, так и геологической активности на Марсе может быть результатом его относительно небольшого размера, который позволил внутреннему пространству остыть быстрее, чем Земля, хотя детали такого процесса все еще недостаточно изучены.

Есть веские признаки того, что на ранней стадии развития Марса когда-то была атмосфера такой же толщины, как у Земли, и что его давление поддерживало обилие жидкой воды на поверхности . Хотя вода, кажется, когда-то присутствовала на поверхности Марса, в настоящее время грунтовый лед существует от средних широт до полюсов. Почва и атмосфера Марса содержат много основных элементов решающее значение для жизни, в том числе серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода.

Любое изменение климата, вызванное в ближайшем будущем, скорее всего, будет вызвано потеплением парниковых газов, вызванным увеличением содержания углекислого газа в атмосфере ( CO ₂ ) и, как следствие, увеличение содержания водяного пара в атмосфере. Эти два газа — единственные вероятные источники парникового эффекта, которые доступны в больших количествах в окружающей среде Марса. Большое количество водяного льда существует под поверхностью Марса, а также на поверхности у полюсов, где он смешан с сухим льдом , замороженным CO. 2 . Значительное количество воды находится на южном полюсе Марса, которая, если бы она растаяла, соответствовала бы океану глубиной 5–11 метров в масштабе всей планеты. Замороженный диоксид углерода ( CO 2 ) на полюсах сублимируется в атмосферу во время марсианского лета, и остаются небольшие количества воды, которые сносятся с полюсов быстрыми ветрами со скоростью, приближающейся к 400 км / ч (250 миль в час). Это сезонное явление переносит в атмосферу большое количество пыли и водяного льда , образуя ледяные облака, похожие на Землю .

Большая часть кислорода в марсианской атмосфере присутствует в виде углекислого газа ( CO 2 ), основной атмосферной составляющей. Молекулярный кислород (O ₂ ) существует только в следовых количествах. Большое количество кислорода также содержится в оксидах металлов на поверхности Марса и в почве в виде пернитратов . Анализ образцов почвы, взятых спускаемым аппаратом Phoenix, показал присутствие перхлората , который использовался для выделения кислорода в химических генераторах кислорода . Электролиз можно было бы использовать для разделения воды на Марсе на кислород и водород, если бы было достаточно жидкой воды и электричества. Однако, если его выбросить в атмосферу, он улетит в космос.

Что же упало на голову Ньютона?

О природе силы, которая притягивает предметы к земле, люди задумывались во все времена, но приоткрыть завесу тайны удалось только в XVII столетии Исааку Ньютону. Основу для его прорыва заложили труды Кеплера и Галилея – блестящих ученых, изучавших движения небесных тел.

Разработка теории гравитации заняла у великого Ньютона двадцать лет жизни. Рассказы о яблоках — не более чем красивая легенда

Вопреки распространенной легенде о голове и яблоке, Ньютон шел к пониманию природы гравитации более двадцати лет. Его закон гравитации – одно из самых значимых научных открытий всех времен и народов. Он универсален и позволяет вычислять траектории небесных тел и точно описывает поведение предметов, окружающих нас. Классическая теория тяготения заложила основы небесной механики. Три закона Ньютона дали ученым возможность открывать новые планеты буквально «на кончике пера», в конце концов благодаря им человек смог преодолеть земную гравитацию и совершить полет в космос. Они подвели строгую научную базу под философскую концепцию о материальном единстве мироздания, в котором все природные явления взаимосвязаны и управляются общими физическими правилами.

Ньютон не просто опубликовал формулу, позволяющую высчитать, чему равна сила, притягивающая тела друг к другу, он создал целостную модель, в которую также вошел математический анализ. Данные теоретические выводы были неоднократно подтверждены на практике, в том числе и с помощью самых современных методов.

В ньютоновской теории любой материальный объект порождает поле притяжения, которое называется гравитационным. Причем сила пропорциональна массе обоих тел и обратно пропорциональна расстоянию между ними:

F = (G m1 m2)/r2

В повседневной жизни и в прикладных дисциплинах о силе, с которой земля притягивает тело, говорят как о его весе. Притяжение между двумя любыми материальными объектами во Вселенной – вот что такое гравитация простыми словами.

Сила притяжения – самое слабое из четырех фундаментальных взаимодействий физики, но благодаря своим особенностям она способна регулировать движение звездных систем и галактик:

• Притяжение работает на любых расстояниях, в этом главное отличие силы тяжести от сильного и слабого ядерного взаимодействия. С увеличением расстояния его действие уменьшается, но оно никогда не становится равным нулю, поэтому можно сказать, что взаимное влияние оказывают даже два атома, находящиеся на разных концах галактики. Просто оно очень мало;
• Гравитация универсальна. Поле притяжения присуще любому материальному телу. Ученые пока не обнаружили на нашей планете или в космосе объект, который бы не участвовал во взаимодействии данного типа, поэтому роль гравитации в жизни Вселенной огромна. Этим тяготение отличается от электромагнитного взаимодействия, влияние которого на космические процессы минимально, поскольку в природе большинство тел электрически нейтральны. Гравитационные силы нельзя ограничить или экранировать;
• Тяготение действует не только на материю, но и на энергию. Для него не имеет никакого значения химический состав объектов, играет роль только их масса.

Сила гравитации определяет движение Луны вокруг Земли, что вызывает чередование приливов и отливов в Мировом океане

Несмотря на огромное значение для дальнейшего развития науки, ньютоновские законы имели целый ряд слабых мест, не дававших покоя исследователям. Было непонятно, как действует гравитация через абсолютно пустое пространство на огромные расстояния, причем с непостижимой скоростью. Кроме того, постепенно стали накапливаться данные, которые противоречили законам Ньютона: например, гравитационный парадокс или смещение перигелия Меркурия. Стало очевидным, что теория всемирного тяготения требует доработки. Эта честь выпала на долю гениального немецкого физика Альберта Эйнштейна.

Боевые корабли основных классов

Марсианские пыльные бури

Последовательность развития пылевой бури на Марсе. Credit: MARCI.

Локальные пыльные вихри образуются на Марсе постоянно.

Их появлению способствуют наличие мелкодисперсной пыли и разреженность атмосферы, которая позволяет мелким частицам грунта подниматься на большую высоту.

Эти процессы активизируются, когда планета находится ближе к Солнцу.

Ежегодно на Марсе бушуют пыльные бури. Чаще они покрывают площадь размером с земной континент, но иногда принимают глобальный характер и охватывают всю поверхность планеты. Такие катаклизмы происходят каждые 6-8 лет.

Бури на Марсе отслеживаются учеными уже более ста лет. В наше время для этого используют марсианские и космические станции. Это позволяет зафиксировать важные параметры и сделать четкие фотоснимки. Последняя глобальная буря наблюдалась в 2018 г. Она началась в июне и длилась до середины сентября. В этом случае интервал между глобальными ураганами составил 11 лет.

В результате погодного катаклизма была прервана связь с марсоходом NASA Opportunity, который из-за пыли, покрывшей солнечные батареи, впал в спящий режим и с тех пор не выходил на связь. О завершении его миссии было официально объявлено в феврале 2019 г.

Марс

Марс наиболее похож по физическим данным на нашу планету. Конечно, жить там проблематично из-за отсутствия воздуха и воды, но он находится в так называемой зоне обитаемости. Правда, весьма условно. На нем нет ужасающей жары как на Венере, многовековых бурь как на Юпитере, и абсолютного холода как на Титане. И ученые последние десятилетия все не оставляют попыток придумать методы его терраформирования, создания пригодных для жизни условий без скафандров. Однако каково такое явление как сила тяжести на Марсе? Она составляет 0,38 g от земной, это примерно в два раза меньше. Это значит, что на красной планете можно скакать и прыгать гораздо выше, чем на Земле, и все тяжести весить будут также значительно меньше. И этого вполне достаточно для удержания не только его нынешней, «хилой» и жидкой атмосферы, но и гораздо более плотной.

Правда, говорить о терраформации пока рано, ведь для начала нужно хотя бы просто высадиться на него и наладить постоянные и надежные полеты. Но все же сила тяжести на Марсе вполне пригодна для обитания будущих поселенцев.

Размер, масса и орбита планеты Марс

Экваториальный радиус планеты Марс составляет 3396 км, а полярный – 3376 км (0.53 земного). Перед нами буквально половина земного размера, но масса – 6.4185 х 1023 кг (0.151 от земной). Планета напоминает нашу по осевому наклону – 25.19°, а значит на ней также можно отметить сезонность.

Экваториальный радиус	3396,2 км
Полярный радиус	3376,2 км
Средний радиус	3389,5 км
Площадь поверхности	1,4437⋅108 км² 0,283 земной
Объём	1,6318⋅1011  км³ 0,151 земного
Масса	6,4171⋅1023 кг 0,107 земной
Средняя плотность	3,933 г/см³ 0,714 земной
Ускорение свободного падения на экваторе	3,711 м/с² 0,378 g
Первая космическая скорость	3,55 км/с
Вторая космическая скорость	5,03 км/с
Экваториальная скорость вращения	868,22 км/ч
Период вращения	24 часа 37 минут 22,663 секунды
Наклон оси	25,1919°
Прямое восхождение северного полюса	317,681°
Склонение северного полюса	52,887°
Альбедо	0,250 (Бонд) 0,150 (геом.)
Видимая звёздная величина	−2,91m

Максимальное расстояние от Марса до Солнца (афелий) – 249.2 млн. км, а приближенность (перигелий) – 206.7 млн. км. Это приводит к тому, что на орбитальный проход планета тратит 1.88 лет.

Перигелий	2,06655⋅108 км 1,381 а.е.
Афелий	2,49232⋅108 км 1,666 а. е.
Большая полуось	2,2794382⋅108 км 1,523662 а. е.
Эксцентриситет орбиты	0,0933941
Сидерический период обращения	686,98 дней
Синодический период обращения	779,94 дней
Орбитальная скорость	24,13 км/с (средняя)
Наклонение	1,85061° относительно плоскости эклиптики 5,65° относительно солнечного экватора
Долгота восходящего узла	49,57854°
Аргумент перицентра	286,46230°
Спутники	2

Атмосфера и температура Земли и Марса

Здесь планеты кардинально отличаются. У Земли есть плотный атмосферный слой, разделенный на 5 шаров. У Марса атмосфера тонкая, а давление – 0.4-0.87 кПа. Земная атмосфера представлена азотом (78%) и кислородом (21%), а у Марса атмосферный состав – углекислый газ (96%), аргон (1.93%) и азот (1.89%).

Это повлияло и на отличие в показателях температуры. Средний земной – 14°C, максимум – 70.7°C, а минимум опускается к -89.2°C.

Шаттл Индевор на фоне земной атмосферы (оранжевый – тропосфера, белый – стратосфера, синий – мезосфера)

Из-за тонкости атмосферного слоя и дистанции к Солнцу, Марс намного прохладнее. Средняя опускается к -46°C, минимальная достигает -143°C, а прогреться может до 35°C. В марсианской атмосфере также содержится огромное количество пыли (размер частички – 1.5 микрометра), из-за чего планета кажется красной.