Каков химический состав Марса?

Рубрика:О планете Марс Автор:marsianin |2019-02-05

Марс – планета земной группы, его состав включает в себя силикаты, металлы и другие элементы, обычно составляющие горные породы. Химический состав Марса разнообразный, но до полного изучения нужны образцы, которые станут доступны в ближайшее десятилетие.

Источники данных о химическом составе Марса

Значительная часть информации о химическом составе Марса известна благодаря орбитальным станциям и наземным аппаратам. Большинство космических аппаратов оснащено спектрометрами, прочими приборами для измерения состава поверхности путём дистанционного зондирования с орбиты либо анализа на месте.

Другой источник информации о химических элементах это реальные образцы марсианской почвы в форме метеоритов, пробившихся на Землю. Марсианские метеориты предоставляют данные о химических элементах находящихся в коре, которые иначе были бы недоступны.

В общих чертах

Химический состав Марса не похож на земной в нескольких существенных аспектах:

Анализ марсианских метеоритов показывает, что мантия примерно в два раза богаче на железо, чем мантия Земли.
Ядро обогащено серой.
Марсианская мантия содержит больше калия и фосфора, чем Земля.
Кора содержит более высокий процент летучих элементов, таких как сера и хлор.
В атмосфере большое количество содержание углекислого газа.

Химический состав поверхности Марса

Марсианская почва реголит – сформировалась в результате физического и химического выветривания, контакта со льдом и водой, температурными колебаниями.

В разных областях планеты состав грунта неодинаков. Основополагающим составом почвы является диоксид кремния, около 25%, и оксид железа 15%, из-за которого планеты и имеет оранжевый цвет.

Слабощелочная почва или пыль, что покрывает весь Марс небольшим слоем, не крупнее талька. Значительную часть химического состава почвы планеты составляют биогенные вещества:

натрий;
калий;
хлорид;
магний.

В почве отмечено высоко содержание серы и хлора. PH (кислотность) почвы составляет 7,7%, а перхлората соли около 0,6%. Можно сделать выводы о токсичности почвы верхнего слоя поверхности планеты. Под тонким слоем пыли располагаются породы из базальта как свидетельство о вулканической активности. Это обнажившиеся слои, состоящие их оливина, пироксенов-силикатов и других минеральных силикатов.

Эти элементы составляют основу минералов, входящих в магматические породы:

кремний;
кислород;
алюминий;
кальций.

Ниже перечисленные элементы встречаются реже:

титан;
хром;
марганец;
сера;
водород;
фосфор.

Это важные компоненты многих вспомогательных минералов и продуктов выветривания в пыли и почве. Многие из этих выводов подтверждаются анализом почв и в местах горных пород на поверхности Марса.

Водород на планете присутствует в воде в виде льда и в гидратированных минералах. Температурные и атмосферные условия Марса не позволяют воде, находится в жидком состоянии. Заледеневшие частицы почвы и воды составляют основу марсианских дюн. На полюсах диоксид углерода хранится в виде сухого льда.

Химический состав поверхности планеты Марс содержит минерал магнетит или магнитный железняк. Результаты исследований позволяют полагать, что частицы магнитного компонента, содержащегося в пыли, были титаномагнетитом, а не просто магнетитом, как считалось раньше.

Были также обнаружены в почве планеты:

ярозит;
гипс;
кремнезем;
гематит.

Кроме прочего, марсоход Curiosity несколько лет назад обнаружил там бор, участвующий в стабилизации сахара, незаменимого при создании РНК. Учёные-планетологи полагают, что наличие бора свидетельствует о возможности существования жизни на древнем Марсе.

Химический состав внутри планеты

Под пылью большая часть марсианской коры состоит из базальтовых вулканических пород. НАСА предполагает, что толщина коры в разных местах колеблется от 6 до 30 миль или от 10 до 50 километров. Кора, в отличие от Земной, цельная. Там отсутствуют тектонические плиты, они не передвигаются, не изменяют поверхность. Поскольку кора практически неподвижна, расплавленная магма вытекает на поверхность в одном и том же месте для последовательных извержений. Таким образом, она накапливается, и возникают огромные вулканы, рассредоточенные по всей планете.

Однако данные космических аппаратов и исследований свидетельствуют об отсутствии извержений уже миллионы лет. Мантия, находящаяся сразу под корой, обычно спит. Мантию толщиной в 770-1170 миль или 1240-1880 км. большей частью составляют:

кремний;
кислород;
железо;
магний.

Скорее всего, у неё мягкая пастообразная консистенция.

Ядро в центре твердое, составлено:

серой;
железом;
никелем.

В диаметре достигает от 930 до 1300 миль или 1500 – 2100 км. Оно неподвижное, поэтому на Марсе нет магнитного поля. Вместо него есть отдельные магнитные линии. Без цельного магнитного поля Марс постоянно подвержен радиации, которая делает его достаточно негостеприимным по сравнению с Землёй.

Химический состав атмосферы

Марсианская воздушная среда подобна земной, но объемом менее 1%. Атмосфера там чересчур тонкая, она простирается на высоту 11 км. поэтому неспособна поддерживать жизнь, привычную для нашего понимания.

Газовая оболочка планеты состоит из:

углекислого газа на 95 процентов;
углерода, который встречается в виде диоксида углерода;
молекулярного азота, он составляет 2,7 процента атмосферы планеты;
следов кислорода и воды;
аргона менее 2-х процентов;
аммиака – предположительно появляется из-за вулканической активности и существует пару часов;
следов метана.

Насколько известно науке, за исключением следов метана, обнаруженных в атмосфере, органические соединения на Марсе отсутствуют.

Вдобавок, чрезмерно разреженный марсианский воздух систематически становится очень пыльным. Пыль с поверхности грунта обычно поднимают гигантские пылевые дьяволы, отличные от земных торнадо. Иногда поверхность Марса частично или полностью поглощают пылевые бури. Иногда там идет снег. Считается, что марсианские снежинки созданы из углекислого газа, а не воды, и имеют размеры красных кровяных клеток.

Узнать точнее, из каких именно химических элементов состоит Марс, наука пока что не в состоянии, как не может утверждать наличие на планете жизни в прошлом. Тем не менее, темпы научного развития позволяют надеяться на получение ответов в будущем.