Какой воздух на марсе

Содержание

Интересные факты о воздухе, свойства, состав, распространение

Каждый живой организм на Земле нуждается в воздухе. Он нужен не только людям, но и животным, и рыбам. Главный компонент воздуха — кислород, и его большая часть вырабатывается растениями и деревьями. Это бесценный природный дар, но, к сожалению, отношение людей к нему бездумное. С каждым годом сотни гектаров леса вырубаются, а поэтому экологи тревожатся о том, что данная проблема приобретает катастрофические масштабы. Интересные факты о воздухе позволят понять, насколько важным он считается для каждого обитателя нашей планеты.

Что такое воздух?

Что такое воздух, для детей объясняется просто. Это самая таинственная стихия, потому что воду, огонь и землю можно увидеть и почувствовать, а воздух – нет.

Воздух — это естественная смесь газов, которая образует земную атмосферу. Воздух нужен для нормальной жизни подавляющего числа наземных живых организмов. Кислород, что содержится в большом количестве в воздухе, с дыханием поступает в клетки организма и применяется в процессе окисления. В результате этого выделяется необходимая для жизни энергия.

Каковы свойства воздуха?

  • Говоря о воздухе и его свойствах, не стоит забывать о температуре. В каждой точке она непрерывно меняется, а поэтому в разных уголках Земли в одно и то же время она разная. У земной поверхности температура воздуха может варьироваться в достаточно обширных пределах. Крайние её значения +58 ˚С и −89,2 ˚С.
  • Плотность воздуха — это удельная масса воздуха при естественных условиях или масса газа атмосферы Земли на единицу объема. Данная величина считается функцией от высоты производимого измерения, от его влажности и температуры.
  • Под влажностью обычно понимают наличие в воздухе газообразного водяного пара. При этом его парциальное давление не превосходит давления насыщенного пара для таких атмосферных условий. Добавление водяного пара в воздух способно привести к снижению его плотности, что объяснимо более низкой молярной массой воды в сравнении с молярной массой сухого воздуха.

Из чего состоит воздух?

  1. В воздухе больше всего содержится азота. И его содержание составляет 78% по объему и 75% по массе. В связи с этим азот обладает званием самого распространенного на Земле вещества. Кроме этого, он содержится и за пределами существования человечества. Азот есть на таких планетах, как Нептун и Уран.
  2. Количество кислорода в воздухе колеблется в пределах 21% по объему и 23% по массе. Совместно с азотом такие 2 газа образуют 99% всего воздуха на Земле. Но процент кислорода в воздухе меньший, нежели азота, и это позволяет живым существам не испытывать проблем с дыханием.
  3. В состав воздуха входит и аргон, занимающий третье место. Он не имеет запаха, вкуса и цвета. Значимая биологическая роль данного газа не выявлена, но он действует как наркотическое вещество и является допингом.
  4. Углекислый газ является составляющим компонентом атмосферы Марса и Венеры. Его процентная доля в земном воздухе несколько ниже. При этом большое количество углекислоты есть в океане, и он постоянно поставляется всеми организмами, которые умеют дышать. Также он выбрасывается промышленными объектами. В человеческой жизни углекислый газ используют при пожаротушениях и в виде пищевой добавки Е290 в кулинарии. В твердом виде углекислота – это знаменитый хладагент «сухой лед».
  5. Пятый по распространению химический элемент, который также вдыхается с воздухом человеком – это неон. Как и множество других инертных газов, он воздействует на живое существо как наркотик, но именно данный газ используется при подготовке водолазов и других людей, что работают в условиях повышенного давления.
  6. Метан и воздух взаимосвязаны и имеют древнейшую историю. В первичной атмосфере, еще до появления человека, метан использовался в куда большем количестве. На сегодня данный газ, что добывается и используется в качестве топлива и сырья при производстве, не так широко распространен в атмосфере, но этот газ по-прежнему выделяется из недр Земли.
  7. То, что гелий тоже содержится в воздухе, дано понять каждому. Этот газ не относят к числу первостепенных по важности, и его биологическое значение определить сложно.
  8. Криптон – это инертный газ, который в 3 раза тяжелее воздуха. Он химически инертный и добывают его из воздуха. Используют данный газ в лазерах и лампах накаливания. Из интересных свойств криптона можно выделить то, что при давлении в 3,5 атмосферы он окажет на человека наркотический эффект, а при 6 атмосферах приобретет неприятный и резкий запах.
  9. Водород в воздухе занимает 0,00008% по массе и 0,00005% по объему, но при этом именно он является самым распространенным элементом на планете Земля.
  10. Последним составляющим воздуха считается такой газ, как ксенон. Его наименование в переводе означает «чужой», а процент содержания его на Земле, и за ее пределами минимальная. Это в свою очередь и обуславливает его огромную цену и значимость для живых существ.

Где находится воздух, и зачем он нам нужен?

  • Воздух способен заполнять все свободное пространство. Даже самые маленькие щели заполнены им.
  • Прозрачный стакан изначально только кажется пустым. Если его медленно наклонить и погрузить в воду, то по мере заполнения стакана водой, из него в виде крупных пузырьков начинает выходить воздух.
  • Жизнь на Земле без воздуха была бы невозможна. Без еды человеку удастся продержаться несколько недель, без воды – несколько дней, а без воздуха только несколько минут. Попробовав перестать дышать на некоторое время, уже спустя несколько секунд можно почувствовать, как необходим глубокий вдох. Точно так в воздухе нуждаются и животные.
  • Ещё воздух дает нам возможность общаться. Звуки, которые издаются живыми существами, колеблют воздух. Рождающиеся звуковые волны способны заставить колебаться барабанную перепонку в ушах, а данные колебания передаются и в головной мозг, которым они воспринимаются как звук. На Луне атмосферы нет, а поэтому там царит абсолютная тишина. Что касается общения там, то делается это лишь при помощи специальных жестов или устройств.
  • В огромном воздушном океане зарождаются ветры и облака, полярные сияния и грозы. Они оберегают нас от метеоритов, опасного теплового и ультрафиолетового излучения, что исходит от Солнца. За счет такой воздушной «шубы», не страшным будет Земле и космический холод.
  • За счет присутствия на Земле воздуха небо бороздят вертолёты, самолёты и огромные дирижабли. В голубом небе совершаются полеты птиц. Подъёмная сила, что позволяет им удерживаться в полёте, появляется благодаря обтеканию воздухом изогнутых поверхностей их крыльев.

Воздух в жизни человека

Воздух считается жизненно необходимым фактором для развития и жизнедеятельности человека. Он разносится кровью по телу, за счет чего и насыщает каждый орган и каждую клетку организма.

Именно в воздухе возникает тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Сущность данного обмена заключается в конвекционной передаче тепла и испарении влаги из легких человека.

К тому же воздух защищает организм, разбавляя химические загрязнители до безопасной концентрации. Это, в свою очередь, способствует понижению риска отравления организма химическими веществами.

Кислород избавляет человеческий организм от присутствия углекислоты, в которой накапливаются токсины и яды. Если человеку приходится редко выходить на свежий воздух, и он лишь поверхностно дышит, либо в воздухе присутствует малая доля кислорода, то человеческий организм переносит отравление, которое в итоге приводит к разнообразным заболеваниям.

Воздух в жизни растений и животных

Воздух значим и в жизни растений. Основополагающие компоненты, необходимые для роста и развития растений – это углекислый газ, кислород, почвенный воздух и водяные пары. Кислород нужен для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.

Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не способны прорасти без насыщения кислородом. В данном веществе сильно нуждаются и корни, и листья, и стебли растений.

Углекислый газ попадает в растение за счет внедрения через его устьица в среду листа, тем самым попадая в клетки. Чем большей будет концентрация углекислого газа, тем лучшей станет жизнь растений.

Воздух способствует осуществлению микробиологических процессов, что происходят в почве. За счет этих процессов в почве образовываются элементы, нужные для роста, питания и жизни растений. Это фосфор, азот, калий и другие.

Также воздух имеет особое значение при формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, за счет чего и защищает от влияния ультрафиолетовых лучей.

Продвижение воздуха является немаловажным для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения, а вертикальное способствует распространению пыльцы, семян, а также регулирует тепловой режим на разных территориях.

Где самый чистый и полезный воздух?

  1. Синайский полуостров в Египте — это место, которое соединяет Азию и Африку. Американским исследователям академии прессы о химии и радиоактивности воздуха смогли назвать эту территорию местом, где самый чистый атмосферный воздух. Содержание диоксида углерода в этом регионе составляет приблизительно 2% на 100 000 000 частиц.
  2. Антарктида за счет минусовой температуры, отсутствия производства и самого человека, а также высоты примерно в 2000 метров над уровнем моря, имеет на континенте кристально чистый и разреженный воздух.
  3. Наталь в Бразилии – это то место на Земле, где экологически чистый воздух. По исследованиям NASA, в бразильском городе Наталь не только самый чистый в мире воздух, но и вода. При всем этом, данный город имеет население в 774 000 человек и считается крупнейшим промышленным центром.
  4. Долина Эльки и Чилийская Патагония – это 2 уникальных места на Земле, где тоже можно насладиться чистым воздухом.

Интересные факты

  1. Автомобилями всего мира потребляется огромное количество воздуха. И это количество больше, чем потребляет человек. Некоторыми моделями с мощными двигателями за минуту езды сжигается такое количество газа, которого человеку хватит даже на неделю.
  2. Больше всего воздуха в мире вырабатывается лесами Южной Америки и сибирскими массивами. По такой же причине джунгли Амазонии еще называются «легкими Земли».
  3. Охладив кислород до температуры -150 градусов и оказывая на него давление, приравниваемое к 60 атмосферам, воздух приобретает жидкую форму.
  4. Ученым удалось установить, что спортсмены, которые постоянно погружаются в воду без снаряжения, могут обойтись без воздуха до 9 минут. Для обыкновенного человека данный показатель меньший практически в 2 раза.
  5. Скорость воздушной массы в носовых ходах в момент чихания человека составляет более 47 м/с, а при спокойном дыхании – менее 0,7 м/с.
  6. Пятая часть потребляемого всеми организмами воздуха вырабатываются зелеными насаждениями, за что они и называются «легкими планеты».
  7. Воздух не удастся увидеть, но опосредованными подтверждениями доказано, что у него синий цвет. Все заключается в том, что солнечные лучи, пробиваясь через толстый слой атмосферы, сталкиваются с воздушными частицами. В связи с этим белый свет разлагается на разноцветные компоненты. Сильнее же всего начинает рассеиваться синяя часть спектра, которая и улавливается человеческими глазами.
  8. Больше 90% всех простудных заболеваний люди получают именно в помещении, а не на свежем воздухе.

Человеком вдыхается пятая часть всего воздуха Земли.

То, что для полноценного дыхания человеку необходим кислород, известно даже детям. Но лишь некоторые знают, что в воздушной массе присутствует только 21% кислорода.

Большая часть воздушного потока включает в свой состав смолы газов и азота. Когда количество кислорода понижается, все живые организмы начинают ощущать негативное влияние. Известным является и то, что главный источник кислорода — это растения и именно они являются природным фильтром, поглощающим все примеси, которые есть в воздухе.

В помещении воздух намного грязнее, чем на улице

Американским ученым удалось выяснить, что воздух, который есть в помещении, в 30 раз грязнее, и люди его ежедневно вдыхают. На сегодняшний день за счет присутствия пластиковых окон и кондиционеров, дома людей превращаются в «вакуумные коробки», в которых воздух почти не циркулирует.

К этому всему стоит прибавить еще и испарения материалов, которые используются для внутренней отделки или при создании мебели. Вредные вещества, которые выделяются изготовлением пищи из кухни: дым и пары, тоже имеют свое влияние. Грибок, пыль от ковров и остальные «элементы комфортной жизни не менее загрязняют воздух в помещении. Все это в результате приводит к тому, что люди становятся склонными к заболеваниям. У них возникают аллергические реакции, проблемы с дыханием. По мнению ученых в одном глотке кислорода присутствует 2 столовых ложки аллергенов.

Каждую минуту человек вдыхает около четырех с половиной литров воздуха

  • Человеческие лёгкие за минуту времени могут переработать 4,5 литра воздуха. Легкие пропускают сквозь себя воздушный поток, забирая кислород и отдавая газ.
  • Интересным будет и тот факт, что общее количество поверхности лёгких у человека приравнивается к площади теннисного корта.

Когда человек чихает, за раз он выбрасывает в воздух от 2 до 5 тысяч микробов

Ученым из Массачусетского технологического института под руководством Лидии Буруйбы удалось описать процессы, которые происходят в человеческом организме при чихании и кашле. На языке физики и математики и за счет высокоскоростных камер это понять несложно. Динамика распространения выделений при таких физиологических процессах позволит лучше понять, как распространяется инфекция.

При просмотре видео на замедленной съемке от конца к началу, видно, как взрыв слизи и слюны, вылетает изо рта и распадается на мелкие капли в турбулентном облаке. Используя несколько таких записей, ученым удалось собрать много характеристик процесса чихания и кашля. Диаметр выделяемых при данных процессах капель, скорость и угол разлета также рассматривались.

Подсчеты показали, что частицы, порожденные кашлем или чиханием, могут пролететь расстояние длины средней комнаты и даже подняться вверх по вентиляционной шахте. Результаты такого непростого исследования показали, что микробы распространяются гораздо дальше и на дольше.

Искривленный позвоночник влияет на здоровье и дыхание

Зажатые и сутулые плечи, сжимают мышцы позвоночника человека, не давая таким образом возможности лёгким полностью раскрыться. Так, организм не способен полностью «насыщаться» кислородом, а впоследствии это отражается на здоровье и настроении.

Чтобы легкие наполнялись воздухом, спина должна быть ровной, а поэтому не стоит лишать организм самого главного. Важно дышать полной грудью.

Какой запас воздуха на планете?

Если удастся представить себе Землю в виде яблока, то количество кислорода, который нужен всему живому на планете, будут тончайшей яблочной кожурой. Так что воздуха не так уж и много, а поэтому есть, о чем задуматься.

На сегодня ученые утверждают, что в больших городах заметен дефицит кислорода, который смешался с промышленным выбросом, пылью и выхлопными газами. В воздухе летают аллергены и вирусы. И если «уличный воздух» люди не способны проконтролировать, то стоит поменять обстановку в своем жилье, обеспечивая чистоту воздуха там.

Можно для этого применить растения, которые не только приукрасят интерьер, но и окажутся очистителями воздуха. К примеру, такие растения, как лилии, бамбук и герберы, не только эффективно смотрятся в квартире, но и убирают вредоносные вещества, в особенности формальдегид, угарный газ и бензол.

Почему люди не могут жить в безвоздушной среде?

  1. Атмосфера Земли считается своего рода защитной подушкой. Если бы кислорода не было, то днем бы температура на планете была бы сильно высокой, а ночью – сильно низкой.
  2. Озон обеспечивает защиту всего живого от солнечной радиации, а более высокие слои атмосферы становятся на защиту Земли от метеоритов.

Загрязнение окружающей среды, атмосферы

Основными загрязнителями воздуха считаются диоксид углерода, угарный газ или оксид углерода, углеводороды, производные серы, производные азота и радиоактивные вещества.

Антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха — это предприятия металлургической, химической, топливной, машиностроительной промышленности, сельскохозяйственная деятельность, теплоэнергетические установки, отопление жилых помещений углём и дровами, а также транспорт.

Интересные факты говорят о том, что загрязнение в атмосфере – это главный фактор роста числа респираторных заболеваний, как острых, так и хронических. Вредные примеси, что содержатся в воздухе, способствуют развитию рака лёгких, болезни сердца и инсульта. Если верить оценкам ВОЗ, то из-за загрязнения воздуха в мире преждевременно умирает 3,7 млн человек в год.

Как вы умрёте на Марсе

Человек стремится к Марсу. NASA планирует высадить астронавтов на поверхности планеты к 2030 году. Частные космические компании вроде SpaceX выражают интерес в колонизации Марса, а проект Mars One уже подготовил список гражданских, которые получат билет в один конец в 2020 году.
Пока многие мечтают провести отведенные им дни на Красной Планете, эти дни можно будет сосчитать по пальцам рук. Окружающая среда Марса сильно отличается от Земли, поэтому инженерам придется решить огромное количество технологических проблем, связанных с безопасностью людей на планете. Далеко не все решения есть, и разработки могут занять долгие годы. Если сильно поспешить с полётом, можно закончить путешествие трагично.
Popular Science составил список проблем, из-за которых человек на Марсе погибнет.

Вы разобьётесь

Давайте представим, что вы много месяцев провели в космическом путешествии и наконец добрались до орбиты Марса. Осталось самое простое — спуститься на поверхность. И здесь возникает проблема: атмосфера Марса в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли.
На Земле для посадки космического корабля используют парашюты, и атмосфера помогает тормозить полёт. Чем больше объект — тем сложнее предотвратить его приближение к поверхности. На Марсе мягко посадить аппарат будет гораздо сложнее.
Брет Дрэйк, заместитель руководителя исследовательских миссий NASA, говорит, что с существующими технологиями получится посадить на Марс объект массой в одну тонну. Для сравнения: максимальная масса Dragon с грузом для МКС — более семи тонн. Дрэйк добавляет, что NASA нужно сажать за один раз от 20 до 30 тонн, чтобы доставить астронавтов, аппаратуру и провизию.
Агентству нужно спроектировать уникальную систему торможения. Сейчас ученые работают над Low-Density Supersonic Decelerator — это сверхзвуковой замедлитель в форме диска. Надувной шар позволит увеличить площадь поверхности спускаемого аппарата, чтобы замедлить скорость в атмосфере Марса. Аппарат будут тестировать на Земле в июне, на Гаваях.
Mars One и SpaceX пока не рассказывали, как они планируют спустить свои аппараты на поверхность Марса.

Вы замёрзнете

Астронавтам придется бороться с суровой погодой. Средняя температура на поверхности Марса — минус 62 градуса Цельсия, но она меняется в зависимости от сезона, времени дня и местоположения. У экватора температура 27 градусов, а у полюсов 175 градусов ниже нуля.
Ученые и инженеры придумали много способов, которые позволяют космонавтам и астронавтам бороться с сильными колебаниями температур — спасибо Международной космической станции. Когда МКС расположена на солнечной стороне, она выдерживает 90 градусов, а на ночной стороне — минус 130 градусов. Скафандры астронавтов и космонавтов и сама станция оснащены системами контроля за температурой, которые уберегают и от холода, и от жары.
Эти системы спроектированы для работы в вакууме. Для атмосферы Марса придется работать над новыми технологиями.

Южная полярная шапка Марса

Вы умрёте от голода

Жизнь на поверхности Марса будет чем-то похожа на жизнь в Антарктиде. Всю еду, инструменты и другой груз станции в Антарктиде получают с других континентов, и такие поставки случаются не очень часто. В случае с Марсом, поставки будут гораздо реже — чтобы долететь до планеты, понадобится от 9 до 12 месяцев с момента взлёта, который может откладываться по разным причинам. Чтобы колония смогла выжить, нужно что-то выращивать самостоятельно — например, создать ферму.
Mars One хочет выращивать сельскохозяйственные культуры в помещениях с искусственным освещением. 80 квадратных метров площади займут растения. Поливать растения будут водой, которую найдут в почве планеты. Углекислый газ овощи получат от экипажа из четырех человек.
Исследователи Массачусетского технологического института нашли слабое место в этом плане. По их подсчетам, углекислого газа от четырех человек будет мало, чтобы поддерживать жизнь достаточного количества растений. Экипаж из большего количества человек проблему не решит: в любом случае, еды хватит половине команды.
Надо либо выращивать меньше культур — но тогда еды будет меньше, чем нужно — либо найти способ получения дополнительного углекислого газа. Например, делать его из кислорода. Но в этом случае поселенцам придется меньше дышать.

Вы взорвётесь

Растения на Марсе нужны не только в качестве пищи — они являются жизненно важным источником кислорода. Использовать этот источник лучше, чем постоянно отправлять на Марс баки с кислородом, ведь каждый килограмм груза стоит немалых денег.
Исследования показали, что растения способны расти в марсианской почве, но пока никто не выращивал сельскохозяйственные культуры с Земли в условиях марсианской гравитации. Нужно провести новые исследования и выяснить, способна ли растительность выжить на этой планете. Если ответ будет положительным — поселенцы смогут прокормиться. Кроме того, они получат кислород.
Но большое количество кислорода в замкнутом пространстве представляет собой проблему. Экипаж может отравиться им и, что еще более страшно, кислород может взорваться. Команде нужен будет метод выделения лишнего кислорода из воздуха. На Земле есть методы для этого, но на Марсе их не проверяли.
У NASA уже есть план по улучшению экосистемы Марса. Исследователи хотят отправить на планету выбранные бактерии — например, цианобактерии. Они способны к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода, и должны выжить на поверхности планеты. А проект Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) будет выделять кислород из углекислоты.

Вы можете не долететь

До всех возможных сценариев можно не дожить из-за космической радиации. Это излучение легко проходит сквозь обшивку космического корабля, а его долгое воздействие, по данным экспериментов на мышах, влияет на работу мозга. Более того — она вызывает раковые опухоли.
На МКС астронавты защищены от космического излучения благодаря магнитному полю Земли. Этого фактора не будет во время длительного путешествия в космосе. Влияние излучения на каждого конкретного человека может быть индивидуальным, а женщинам, возможно, вообще не стоит лететь.

NASA ищет таланты

Пока многие технологии не готовы, NASA ищет помощи у энтузиастов. Агентство проводит конкурсы среди разработчиков и ищет идеи, которые позволят астронавтам выжить.
Марс находится за 225 миллионов 300 тысяч километров от Земли — доставка грузов займёт много времени и будет очень дорогой. В конкурсе «Путешествие на Марс» NASA ждёт лучшие идеи по минимизации зависимости от Земли, а победители получат по $5000.
Позже NASA анонсировало конкурс напечатанных на 3D-принтере жилищ для других планет с призовым фондом в $2,25 миллиона. Речь идёт о разработке жилищ для проживания на другой планете, включая Марс.

Что будет с человеком без скафандра на Марсе?

Однажды, человек будет вынужден переселяться на другую планету и это факт. Наиболее подходящая в нашей системе, это Марс. И уже в 2024 году, компания SpaceX попытается отправить первых колонизаторов. Их целью, будет постройка первой колонии и налаживание системы жизнеобеспечения для комфортного проживания. На пути первых колонизаторов будет очень много преград, которые угрожают их жизням. Малейшая ошибка, может стоить жизни. Одна из возможных причин, разгерметизации колонии или скафандра. Что произойдёт с человеком в космосе без скафандра, мы ранее разобрались. А что случится на Марсе, нет. Давайте вместе попытаемся разобраться.

Для того чтобы человек мог передвигаться по поверхности красной планеты без специальной защиты, нужно решить несколько очень важных проблем, это: Очень низкая температура. Она может колебаться от -125 до +20 по цельсию. Отсутствие кислорода, очень низкое давление и ультрафиолетовые лучи с радиацией.

Сама по себе низкая температура, колонизатора быстро не убьёт. Как мы уже знаем, температура передается через молекулы, которых в атмосфере Марса мало. Поэтому, холод мало чувствуется.

От ультрафиолета, поможет спастись даже простая белая одежда. Главное, чтобы не было открытых частей тела. А вот с радиацией, всё намного серьёзней. На поверхности планеты, человек будет получать дозу в 2,5 раза больше чем на МКС. Через 860 дней на Марсе, вероятность появление раковых клеток увеличивается почти на 15%

При недостатке кислорода, смерть будет незамедлительной. Если натренированный человек успеет набрать в лёгкие кислород, он сможет продержаться несколько минут. Обычный человек, около +-60 секунд. Если не успеет, у него будет около 30 секунд, поскольку при выдохе, в лёгких ещё остаётся немного кислорода. Спустя это время, на вас нападёт сильное удушье и уже через 10-20 секунд, вы потеряете сознание. Далее, вы ничего не сможете сделать. Через несколько минут, мозг умрет.

Всё это, было рассмотрено по отдельности. Но на Марсе, все замиксовано. Смерть человека будет быстрой и очень болезненной.

На красной планете, очень маленькое давление. Примерно 0.006% от земной. Это значит, как только человек попадает в разгерметизированное пространство, у него буде от 10 до 20 секунд на решения для своего спасения. Весь кислород, что остался в лёгких, вырвется с огромной скоростью. При этом, он будет чувствовать сильную боль от распухания тела. Многие думают, что органы начнут взрываться и подобное. Это неправда, человеческая плоть способна выдержать такие перепады. В первую очередь пострадают глаза, уши и ротовое отверстие. Компания НАСА, однажды проводила эксперименты по влиянию почти нулевого давления на живых организмах. По истечению этого времени, он потеряет сознание. Кессонная болезнь начнется после того, как колонист будет без сознания. Далее смерть.

Специалисты НАСА впервые оценили сезонные изменения, происходящие в атмосфере над поверхностью марсианского кратера Гейл. Данные, собранные марсоходом «Кьюриосити» (Curiosity), немало озадачили учёных: они обнаружили колебания концентрации кислорода, которые не объясняет ни один из известных химических процессов.

Поясним, что в течение трёх марсианских лет (или шести земных) химическая лаборатория на борту «Кьюриосити», именуемая SAM, анализировала состав марсианской атмосферы.

Выяснилось, что он представляет собой следующую смесь: 95% двуокиси углерода (CO2), 2,6% молекулярного азота (N2), 1,9% аргона (Ar), 0,16% молекулярного кислорода (O2), и 0,06% окиси углерода (СО).

Также было установлено, что концентрации этих газов увеличиваются и уменьшаются согласно смене сезонов. Ледяной зимой CO2 концентрируется в полярных шапках, и атмосферное давление на планете понижается. Весной и летом углекислый газ испаряется, и атмосферное давление растёт.

Анализы показали, что концентрации азота и аргона также соответствуют предсказуемой смене сезонов: их уровень увеличивается и уменьшается в течение года, в зависимости от количества СО2 в атмосфере.

Специалисты ожидали увидеть аналогичные тенденции при изучении концентраций кислорода. Однако инструмент SAM преподнёс им сюрприз.

Согласно его измерениям, уровни кислорода в марсианской атмосфере весной и летом примерно на 30% выше ожидаемых. А местной зимой показатели опускаются ниже прогнозируемых отметок.

Этот удивительный «график» повторяется каждый год, но каждый раз количество кислорода слегка изменяется, как будто что-то производит его, а затем забирает.

Дрейфующие марсианские облака, сфотографированные «Кьюриосити» в мае 2019 года. Анимация NASA/JPL-Caltech.

Команда была настолько удивлена полученными данными, что провела тройную проверку спектрометра. Инструмент был в порядке, и сомневаться в точности показателей не было причин.

Тогда эксперты предположили, что молекулы CO2 или воды (H2O) могли выделять кислород при распаде в атмосфере. Это привело бы к кратковременному росту его содержания.

Однако, чтобы данные совпали, над поверхностью планеты должно было быть в пять раз больше воды, чем имеется. Версия с углекислым газом также оказалась несостоятельной: он распадается слишком медленно, чтобы в течение столь короткого времени уровни кислорода подскочили до зафиксированных отметок.

Кроме того, остаётся непонятным, чем обусловлено сезонное снижение показателей. Может ли солнечное излучение дробить молекулы кислорода на два атома? Нет, заключили учёные. В этом случае для совпадения показателей процесс должен был бы занимать не один сезон, а не менее десяти лет.

«Мы изо всех сил пытаемся найти объяснение, – рассказывает глава научной группы Мелисса Трэйнер (Melissa Trainer) из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА. – Тот факт, что «поведение» кислорода не всегда идеально повторяется каждый сезон, заставляет нас думать, что эта проблема не связана с динамикой атмосферы. Должен быть какой-то химический источник и поглотитель, который нам пока неизвестен».

Примечательно, что эта «загадка кислорода» похожа на «загадку метана», которая недавно также весьма озадачила планетологов.

Поясним, что метан постоянно находится в воздухе над кратером Гейл в мизерных количествах (в среднем 0,00000004%). Тем не менее его уровни удалось измерить при помощи лазерного спектрометра SAM.

Инструмент показал, что концентрации метана тоже возрастают и снижаются сезонно, причём его количество увеличивается в летние месяцы по необъяснимым причинам примерно на 60%.

График сезонных колебаний уровней кислорода и метана на Марсе.

В свете новых данных команда задаётся вопросом: могут ли процессы, аналогичные тем, что движут сезонными колебаниями уровней метана, влиять на уровни кислорода? Ответа пока нет. Однако высока вероятность, что колебания концентраций обоих газов происходят «в тандеме».

«Мы наблюдаем эту мучающую нас корреляцию в течение значительной части марсианского года. У меня пока нет ответов. Ни у кого их нет», – сетует соавтор исследования профессор Сушиль Атрейя (Sushil Atreya) из Мичиганского университета.

По словам специалистов, кислород и метан могут быть произведены как биологическим путём (например, микробами), так и абиотическим (в результате химических процессов в воде и грунте). Учёные рассматривают все варианты, хотя у них нет убедительных доказательств того, что на Марсе существует биологическая активность. Потому пока небиологические объяснения считаются более вероятными.

Также отмечается, марсианская почва содержит большое количество кислорода в составе других соединений (к примеру, перекиси водорода и перхлоратов). Поэтому не исключено, что определённые сезонные процессы могут приводить к выбросам кислорода с поверхности планеты.

Научная статья по итогам этого исследования представлена в издании Journal of Geophysical Research: Planets.

Кстати, ранее «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) писали о ежедневных метеосводках с Марса и о том, как исследователи объяснили другую «метановую загадку» Красной планеты.

Количество кислорода на Марсе ежегодно увеличивается, сообщили исследователи из Американского геофизического союза. По данным учёных, с приходом весны на Красной планете его становится на 30% больше, а осенью концентрация снова снижается. Это показали измерения, сделанные марсоходом Curiosity в кратере Гейл. Планетологи подчеркнули, что тщательно их перепроверили.

Теперь учёные пытаются найти объяснение этим сезонным колебаниям. Предположили, что кислород может выделяться при распаде молекул воды или углекислого газа. Однако выяснилось, что для этого в марсианской атмосфере должно быть примерно в пять раз больше воды, чем там есть сейчас. Так что причиной регулярного повышения уровня кислорода считают какие-то неизвестные процессы. Исследователи надеются, что разгадка этой тайны поможет в поиске возможных признаков обитаемости Марса.

Отметим, что среднегодовое количество кислорода в воздухе Марса составляет 0,16%. Для сравнения, на Земле его 20,95%. Атмосфера соседней планеты на 95% состоит из углекислого газа, в ней также есть азот, аргон и угарный газ.

Ранее Лайф писал об остатках потенциально «живого» солёного озера, найденных в кратере Гейл, а также о необычных образованиях, похожих на земные строматолиты — известковые отложения, возникающие в результате жизнедеятельности цианобактерий.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *