Чем обусловлен цвет почвы марса

Чем обусловлен цвет почвы марса

Если наблюдать издалека, с поверхности Земли, цвет Марса кажется красным или даже рыжим. Связано это с обилием в его атмосфере красной пыли. Если присмотреться с более близкого расстояния, можно обнаружить желтовато-коричневый оттенок, имеющий примесь золотистого, бурого, зелёного тона.

История

В древние времена наши предки без особого труда отличали Марс от других космических тел Солнечной системы. Он вызывал ассоциацию с войной и имел немало легенд. В Египте Марс называли «Красная планета», в Индии у неё было аналогичное наименование. Связано это с тем, что объект обладает характерным цветом, который можно заметить невооружённым глазом. Современные исследовательские работы привели к доказательству того факта, что красноватым оттенком обладает не только поверхность, но и атмосфера.

Атмосфера Марса, снимок получен искусственным спутником «Викинг» в 1976 году. Слева виден «кратер-смайлик» Галле

Причина изобилия красного

В настоящее время принято считать, что цвет Марса является красным исключительно в связи с особенностями его верхнего слоя. Он содержит внушительный объём пыли NPOX (наноразмерных оксидов железа), и этот слой имеет толщину всего в несколько миллиметров. Даже в зонах, изобилующих этим веществом, размер слоя не превышает двух метров. Это самая тонкая марсовая оболочка, не распространённая на глубокие территории.

Марс – красная планета в связи с оптическими свойствами оксидов железа, которых во многих участках планеты предостаточно. За счёт инфракрасных датчиков, работающих на расстоянии, принадлежащих спектрометру, планета выглядит именно так, как привыкли видеть её земляне. Также на ней было обнаружено немало минералов (гематит, магнетит, титан), влияющих на цветовые особенности почвы.

Цвет Марса также может быть объяснён высоким показателем массовой доли серы, хлора. Дело в том, что серное вещество имеет способность отлично взаимодействовать с NPOX, что свидетельствует о том, что незначительные изменения могут спровоцировать его возникновение. Также при дистанционном наблюдении было обнаружено, состав пыли, находящейся на поверхности планеты в её атмосфере, схож. Основные компоненты в нём – плагиоклаз, цеолит, пироксен, оливин.

Марса, Кратер Галле

Появление пыли

Цвет Марса также пребывает в зависимости от состояния пыли NPOX. Она имеет способность к окислению вследствие определённых процессов даже без участия свободного кислородного вещества. С течением геологического времени происходят изменения атмосферного характера, что свидетельствует о том, что свободный O2 (кислород), вероятно, существовал всегда и делал это в качестве микрокомпонента.

Одно из таких явлений характеризуется прямой химической реакцией между железом и водой. В итоге получается вещество, которое приводит к возникновению иона (гетита). С точки зрения термодинамики этот процесс проходит недостаточно активно. Изучая вопрос, какого цвета Марс, стоит рассмотреть несколько подтверждений того, что образование гематита может происходить из магнетита вследствие протекания определённых эрозионных процессов.

В лаборатории, посвящённой моделированию условий, преобладающих на Марсе, в Дании, было доказано, что в случае соединения в одной пробирке смеси песком (магнетита и кварца) произойдёт превращение определённой доли магнетита в гематит, а также окрашивание полученной смеси в красный тон. Случится это по той простой причине, что химические связи кварцевого вещества подлежат разрушению, а при контакте с магнетитом наблюдается переход в него атомов кислорода и формирование гематита.

Красный цвет неба на Марсе

Рассматривая вопрос, какого цвета Марс, можно удостовериться, что небо человеческим взглядом также может восприниматься как красное. Этот научный факт был зафиксирован посредством снимков, полученных вследствие реализации программ по изучению космического пространства. Дело в том, что частицами пыли, находящимися на поверхности планеты, происходит поглощение солнечного света, что выступает в качестве ключевой причины красного неба. Вспомогательное воздействие обеспечивает тот факт, что для этих частичек характерно фотонное излучение.

Интересные факты

Человечество к 21 веку далеко ушло в плане понимания космических явлений, поэтому запросто может интерпретировать любые находки. Среди них есть немало сбоев. В частности, утверждение, что Марс – красная планета. Ведь в реальности данный объект имеет другой цвет. Какой именно?
В процессе запуска к поверхности космического тела роботов разработчики наделяют их калибровкой цвета. Однако даже в случае применения высококачественных инструментов окрас материалов может подвергаться изменениям, исходя из уровня яркости и конкретного времени суток.

Читайте также:  Создание сертификата exchange 2010

Проблема в определении, каких цветов Марс, усложняется ещё и тем, что человек стремится к прогнозу реального освещения. Например, гора может быть видимой в свечении и сбалансированной для синего неба в целях транслирования привычного для земного человека вида. Это вызывает много других проблем. Ведь даже скалы с большой толщиной пылевого слоя при условии перемен в окружающей среде могут быть разными по цвету.

Таким образом, открытия планеты приводят к возникновению ещё большего количества вопросов. Например, что происходит с полученными изображениями, есть ли нужда в их адаптации под привычное понимание человека, или же лучше осуществлять передачу тонов в их реальном значении? Пока эти вопросы являются философскими.

С дальнего расстояния поверхность Марса выглядит рыжевато-красной из-за красной пыли, которая содержится в атмосфере. Вблизи цвет — желтовато-коричневый с примесью золотистого, бурого, рыжевато-коричневого и даже зеленого, в зависимости от цвета минералов планеты. В древности люди с легкостью отличали Марс от других планет, а также ассоциировали его с войной и слагали всевозможные легенды. Египтяне называли Марс «Хар Дечер», что означало «красный». В Индии планета была известна под именами Ангарака или Лохитанга, оба названия подразумевали ярко-красный цвет, который можно было увидеть невооруженным взглядом. Современные исследования показали, что не только поверхность, но и небо планеты красные.

Содержание

Причина интенсивности красного цвета [ править | править код ]

В настоящее время [ когда? ] ученые [ кто? ] полагают, что только верхний слой поверхности Марса — красный. Планета выглядит рыжевато-красной в основном из-за повсеместного слоя пыли (частицы размером в 3 — 45 µm), толщина которого составляет всего лишь несколько миллиметров.

Даже в таких местах, как например нагорье Фарсида, где слой красной пыли толще, чем в других районах планеты, он все равно не достигает глубины более чем 2 метров. Таким образом, красная пыль, по сути, является тончайшей оболочкой Марса и не распространяется на более глубокие слои марсианского грунта.

Цвет Марса красный благодаря оптическим свойствам наноразмерных оксидов железа (npOx), которые преобладают в видимом участке спектра. Благодаря инфракрасным дистанционным датчикам спектрометра OMEGA автоматической межпланетной станции Европейского космического агентства Марс-экспресс удалось выяснить, что на планете существуют различные npOx минералы, однако в большей степени преобладает нанокристаллический красный гематит (α-Fe2O3), который распространяется на 100 µm в глубину. Остальная часть частичек железа в пыли (возможно, около 50 % от всей массы), может быть в магнетите, обогащённом титаном (Fe3O4). Магнетит обычно черного цвета, поэтому он мало влияет на красный цвет почвы .

Массовая доля хлора и серы в марсианской пыли на самом деле выше, чем предполагалось до экспедиции Spirit and Opportunity Rovers, во время которой были взяты образцы почвы кратера Гусева и равнины Плато Меридиана. Сера хорошо взаимодействует с npOx. Это говорит о том, что незначительные изменения химического состава тонкого слоя соленого раствора, который находится в марсианской пыли и способствует образованию изморози из атмосферной H2O, могут привести к образованию npOx. Помимо этого дистанционное изучение атмосферной пыли (которая по составу и размеру мало отличается от пыли, которая находится на поверхности планеты) указывает на то, что в основном пыль состоит из полевых шпатов подгруппы плагиоклаза, цеолита, а также небольшого количества пироксена и оливина. Подобный материал может быть легко образуется в процессе механической эрозии базальта, который содержит в своем составе полевой шпат и имеет много общего с марсианской породой южной части планеты. В совокупности все собранные данные показали, что под воздействием воды, химические изменения состава марсианской пыли очень незначительны.

Возникновение npOx в пыли [ править | править код ]

Во время некоторых процессов npOx способны окисляться без участия свободного O2, несколько подобных процессов происходят на Марсе, так как атмосферные изменения с течением геологического времени указывают на то, что свободный O2 (появившийся в основном посредством фотодиссоциации H2O), возможно, всегда существовал на планете в виде микрокомпонента с парциальным давлением не более 0.1 µPa. Один из таких процессов включает в себя прямую химическую реакцию Fe2+ (происходящую в магматических минералах), или реакцию Fe с H2O в ходе которой получается Fe3+(aq), который благодаря определенным условиям, в свою очередь ведет к образованию гидроксид-иона, например, гетита(FeO•OH). Несмотря на то, что реакция с H2O плохо проходит с точки зрения термодинамики, тем не менее, она все же возможна в ходе резкой потери побочного продукта H2. Растворенные CO2 и SO2 могут также способствовать реакции.

Читайте также:  Эван питерс американская история ужасов 5

Однако для разложения Fe3+ метагидроксидов железа, например, для разложения гетита в гематит требуются высокие температуры (300 °C). Похожие процессы происходят при образование тефры, состоящей из палагонита, на верхушках склонов вулкана Мауна-Кеа, так как существуют некоторые спектральные и магнетические сходства с тефрой и марсианской пылью. Несмотря на тот факт, что для подобных реакций необходимы кинетические условия, продолжительные засухи вместе с низким показателем водорода на Марсе могут привести к превращению гетита в гематит.

Fe и Fe2+ могут также окисляться с помощью пероксида водорода (H2O2). Несмотря на то, что пероксида водорода в атмосфере Марса очень мало, он гораздо более стойкий и сильный окислитель по сравнению с H2O.

Существуют подтверждения тому, что гематит может образовываться из магнетита в ходе эрозионных процессов. Эксперименты, проводимые в Лаборатории по моделированию марсианских условий в Орхусском университете в Дании, показали, что если соединить в одной пробирке смесь магнетитового и кварцевого песка вместе с частичками кварцевой пыли, то часть магнетита превратиться в гематит и получившееся смесь окрасится в красный цвет. Подобная реакция происходит потому, что химические связи кварца разрушаются, и при контакте с магнетитом атомы кислорода переходят из кварца в магнетит, формируя при этом гематит.

Красное небо на Марсе [ править | править код ]

Цвет неба на Марсе может восприниматься человеческим глазом как красный. Данный факт был установлен благодаря снимкам, которые были получены в ходе программ по изучению Марса Mars Pathfinder и Mars Exploration Rover. Частицы пыли на поверхности планеты поглощают солнечный свет, что является основной причиной того, что небо на Марсе красное. Помимо этого, дополнительное влияние может оказывать тот факт, что от частичек пыли исходит фотонное излучение в 3 µm.

На звездном небе одним из ярких объектов считается Марс – четвертая по счету планета Солнечной системы. Из-за красного цвета, излучаемого небесным телом, древние римляне дали планетарному диску название, созвучное с именем бога войны.

Какую планету солнечной системы называют красной?

Среди мерцающих звезд в ночном небе хорошо различимы планеты солнечной системы, благодаря их яркости. Свечение планет обусловлено составом атмосферы, удаленностью и особенностью поверхности отражать свет солнца в определенном цветовом спектре. Сатурн, Меркурий светится светло-желтым цветом. Венера серебристо-матовым. Юпитер второй объект по яркости в ночном небе и светит белым. Марс выглядит красноватым.
Красный марс выделяется среди белых, голубых космических объектов своим багровым окрасом. Давайте попробуем разобраться, откуда появился красноватый цвет!

Почему Марс красный?

Почему именно Марс называют красной планетой все дело в том, что окрас поверхности сравним с цветом ржавчины. Многие камни и метеориты на планете содержат железо, окисляясь, они принимают красноватый оттенок примерно так же, как ржавеет, метал на земле.
Это становится очевидным при изучении полученных данных, сделанных марсоходами. При проведении исследований выяснилось, поверхность планеты по соседству с нами действительно преимущественно красного цвета. В качестве вещества, придающего почве и атмосфере красный оттенок, выступает продукт окисления железа – маггемит, напоминающий ржавчину.

Вывод: Марс красный, потому что оксид железа в почве планеты содержится в большом количестве.

Вещество придает грунту особый багряный оттенок, из-за чего вопроса какая планета в Солнечной системе является красной, не возникает: под это описание попадает только Марс.

Почва Марса

С грунтом красной планеты связаны загадки и тайны, некоторые из которых человечество не разгадало до сих пор.
Последнее исследование показывает, что практически вся поверхность покрыта оксидной пленкой, по составу сходной с земной ржавчиной. Ее образуют не только продукты окисления железа, но и сульфаты магния и кальция, а также железистые глины и сера. Похожие почвы встречаются и на земной поверхности.

Маггемит и гематит на планете

Почва красной планеты состоит в основном из оксида железа. Магнитные свойства почвы планеты объясняется наличие в ней магнитного минерала магнетита. Продуктом окисления магнетита является маггемит – магнитная модификация оксида железа, который составляет 5-8 процентов в почве красной планеты.
Маггемит не устойчив к нагреваниям, а при нагревании до высоких температур он теряет свои магнитные свойства и переходит в гематит.
В ходе исследований, возле марсианской горы Эолида, был обнаружен трехвалентный оксид железа с кристаллической решеткой – гематит, более известный как красный железняк. А плато Меридиана усыпано гематитом в виде железных шариков. Подобное открытие может помочь ученым выяснить доселе неизвестные факты из истории красной планеты.

Читайте также:  Датчик давления воды arduino

Натуральный цвет красной планеты

Марс не красная планета

Полученные с марсоходов первые снимки свидетельствуют о том, что на планете является красным не только грунт, но и небо. Однако некоторые скептики утверждают, что на самом деле поверхность космического тела окрашена в привычные для землян цвета. NASA скрывало сей факт, а причина тому съемка поверхности производится в основном с применением световых и инфракрасных фильтров. Необходимо это было для получения полных сведений об изучаемых объектах и состава грунта. Ведь камера марсохода – это, в первую очередь фотоприбор и только потом средство для ознакомления обывателей.

Знания о продолжительности перелета на планету сделают возможным в будущем путешествовать туда и обратно. Именно тогда мы сможем реально узнать настоящий цвет, но, а пока мы можем только рассматривать снимки и строить догадки, каким мы его увидим, оказавшись на планете.

Марс цветной

Распределение цветов на планете не является однородным. Еще на первых, полученных с орбиты снимках видно, что на планете есть черные и белые пятна.
К тому же цвет зависит не только от химических свойств атмосферы и породы, но и от времени года, суток и погоды. Поэтому даже снимок одного и того же участка будет отличаться по цветовой гамме.

Предлагаем просмотреть подборку фотографий Поверхность планеты

Красная поверхность четвертой планеты Солнечной системы таит множество загадок. Исследования продолжаются, и возможно, человечество скоро узнает новые удивительные факты небесного объекта.

«>

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector