Geologický průvodce po Marsu

Prezentace na téma: "Geologický průvodce po Marsu"— Transkript prezentace:

1 Geologický průvodce po Marsu
Pozdrav

2 Fyzika sluneční soustavy Geologický průvodce po Marsu
Pozdrav

3 Fyzika sluneční soustavy Geologický průvodce po Marsu
Petr Šafařík Fyzika sluneční soustavy Geologický průvodce po Marsu Pozdrav

4 Všeobecné informace 4. planeta Sluneční soustavy – vzdálenost 1,5AU
Hustota je 3900 kg m-3  křemičitany 38% zemské gravitace Roční období Mars je 4. planeta Sluneční soustavy a obíhá Slunce hned vedle Země. Poloměr oběhu Marsu je asi 1.5 násobek vzdálenosti Země – Slunce, která je všeobecně známa jako astronomická jenotka (AU). Mars je menší planeta, než je Země. Velikost sférických objektů je všeobecně popisováno veličinou poloměr. Poloměr Marsu je zhruba 3396km, přičemž poloměr Země je 6378km (šetřiseosle). Hmotnost Marsu je 6.4 E 23 kg. Poloměr Marsu = 3396 km Poloměr Země = 6378 km Hmotnost Marsu je 6,4 E 23 kg Hustota Marsu je 3900 kgm^-3 Průměrná hustota křemičitanů je 2700 – 4500 kgm^-3 Siderická perioda rotace: 24,6hodiny Natočení osy planety: 24,5stupňů Oběžná doba a natočení osy mají za následek vznik ročních období

5 Atmosféra Tlak: 6 – 10 kPa Skládá se: Teploty: CO2 (95%) N2 (2,7%)
Ar (1,6%) O2 (0,15%) Páry H2O Teploty: Na povrchu: -56C Atmosféra: -90 – C Teplota povrchové vrstvy půdy: +30C Mars má velmi řídkou atmosféru. Atmosféra (kvůli složení) byla zformována až po planetě, pravděpodobně ranou vulkanickou činností. V opačném případě by to bylo hlavně H2 a He2 Tlak na povrchu je asi 600 – 1000 Pa Většinu tvoří oxid uhličitý (95 %), dále obsahuje: dusík (2,7 %), argon (1,6 %), kyslík (0,15 %), vodní páry. Mars má velmi řídkou atmosféru. Tlak na povrchu se pohybuje mezi 600 až 1000 Pa, což je přibližně 100 až 150krát méně než na Zemi. Většinu tvoří oxid uhličitý (95 %), dále obsahuje: dusík (2,7 %), argon (1,6 %), kyslík (0,15 %), vodní páry. Průměrná teplota u povrchu planety je okolo −56 °C. Pro Mars jsou charakteristické velké rozdíly mezi dnem a nocí. Na rovníku se teploty běžně pohybují od −90 do −10 °C, a nad nulu se dostanou jen výjimečně. Naproti tomu teplota povrchové vrstvy půdy může někdy dosáhnout až +30 °C.

6 Atmosféra v číslech Atmosférický tlak :0,7–0,9 kPa
Oxid uhličitý: 95,32 % Dusík: 2,7 % Argon: 1,6 % Kyslík: 0,13 % Oxid uhelnatý: 0,07 % Vodní páry: 0,03 % Oxid dusnatý: 0,01 % Neon: 0,000 25 % Krypton: 0,000 03 % Xenon: 0,000 008 % Ozón: 0,000 003 % Metan: 0,000 001 05 % Mars má velmi řídkou atmosféru. Atmosféra (kvůli složení) byla zformována až po planetě, pravděpodobně ranou vulkanickou činností. V opačném případě by to bylo hlavně H2 a He2 Tlak na povrchu je asi 600 – 1000 Pa Většinu tvoří oxid uhličitý (95 %), dále obsahuje: dusík (2,7 %), argon (1,6 %), kyslík (0,15 %), vodní páry. Mars má velmi řídkou atmosféru. Tlak na povrchu se pohybuje mezi 600 až 1000 Pa, což je přibližně 100 až 150krát méně než na Zemi. Většinu tvoří oxid uhličitý (95 %), dále obsahuje: dusík (2,7 %), argon (1,6 %), kyslík (0,15 %), vodní páry. Průměrná teplota u povrchu planety je okolo −56 °C. Pro Mars jsou charakteristické velké rozdíly mezi dnem a nocí. Na rovníku se teploty běžně pohybují od −90 do −10 °C, a nad nulu se dostanou jen výjimečně. Naproti tomu teplota povrchové vrstvy půdy může někdy dosáhnout až +30 °C.

7 Povrch – historie Věřilo se, že polární čepičky tvoří především voda.
Kvůli nízkému tlaku nakonec bylo vyloučeno Nízké teploty – kondenzace CO2 Jak je to doopravdy? Oba druhy ledu: CO2 i H2O Před padesátými a šedesátými léty se všeobecně věřilo v to, že jsou Marsovy polární čepičky složené ze zmrzlé vody. Když se ale pomocí kosmických sond zjistilo, že je atmosféra složená především z CO2, byl vytvořen model atmosféry, který naznačoval, že teplota byla dostatečně nízká na to, aby oxid uhličitý na pólech zkondenzoval a zmrzl. To také předpovídalo významné změny tlaku během roční doby. Proto se došlo k závěru, že se póly skládají z obojího ledu, H2O a CO2, a dřívější pozorování byla vysvětlena pomocí tenké vrstvičky zmrzlé vody nanesené na ledu oxidu uhličitého.

8 Povrch – složení Barva: převážně oranžová - Fe2O3
Na pólech ledové (bílé) čepičky Jejich původ jsem již snad vysvětlil Někde tmavá barva Zatímco oranžový je písek, tmavá místa jsou kamenitého původu Z dálky má Mars většinou červenou barvu, nebo přesněji bledě oranžovou nebo růžovou se dvěma bílými polárními ledovými čepičkami (Fe2O3 – oxid železitý). Na červených oblastech se nacházejí velmi rozličné světlé a tmavé plochy s čistě zelenou barvou. Tmavé plochy nejsou oceány vody, protože se na Marsu nemůže vyskytovat voda v tekutém stavu kvůli nízkému atmosférickému tlaku (~600 Pa). Tyto změny v jasnosti povrchu jsou spíše způsobené rozdílným druhem povrchového materiálu: červená barva je prach a písek bohatý na oxid železitý; tmavší plochy jsou zpravidla více kamenité a skalnaté oblasti. Nahodilé silné větry, které se zde vyskytují, přesouvají prach a mění rozměry a tvar těchto světlejších a tmavších ploch. Povrch Marsu je různorodý. Jižní polokoule s víceméně hornatou krajinou je pokryta krátery, zatímco na severní polokouli jsou obrovské rovné pláně zalité lávou.

9 Povrch – kartografické členění
Nulová výška Nultý poledník Nulová výška: Protože Mars nemá oceán a není tedy žádná hladina moře od které by se mohly měřit výšky terénu, byla zavedena nulová výška povrchu. Jsou poměrně časté i záporné hodnoty pro místa pod nulovou výškou. Nultý poledník: Rovník Marsu je dán rotací, ale nultý poledník byl určen podobně jako na Zemi, prohlášením, že určitým konkrétním bodem prochází. Astronomové v 19. století si za tento bod zvolili s poměrně velkou nepřesností kruhový útvar na povrchu. Teprve roku 1972, poté co sonda Mariner 9 získala první podrobnější snímky, bylo určeno, že nultý poledník prochází malým kráterem Airy-0 na planině Sinus Meridiani.

10 Struktura planety Kůra (Al, Si) 20-100km Plášť (olivín a FeO)
jádro (FeS nebo směs Ni, Fe, FeS) 16%hmotnosti planety 4% objemu planety Hustota jádra 7-8tisíc kgm-3 Současné poznání nitra Marsu nasvědčuje tomu, že může být modelován kůrou (složenou z hliníku Al a křemíku Si) silnou 20 až 100 km, pláštěm (olivín a FeO) a jádrem (FeS nebo směs niklu Ni, železa Fe a FeS), které zaujímá přibližně 16 % hmotnosti planety a 4 % objemu. Z toho lze přibližně určit hustotu jádra, až kg/m3. Užitím čtyř parametrů můžeme rozhodnout o velikosti a hmotnosti marťanského jádra. Nicméně, pouze tři z nich jsou známé, celková hmotnost, velikost Marsu a moment setrvačnosti. Hmotnost a velikost byla přesně stanovena z dřívějších misí. Moment setrvačnosti byl stanoven pomocí kosmické sondy Viking a dat z Pathfinder, Dopplerovským měřením precese Marsu. Čtvrtý parametr, potřebný pro dokončení modelu nitra planety, bude získán z budoucích kosmických misí. Se třemi známými parametry je model podstatně omezený. Jestliže je jádro pevné (složené ze železa) podobně jako zemské, potom by byl minimální poloměr jádra okolo km. Jestliže je jádro vytvořeno z méně hustého materiálu jako například směs síry a železa, potom by byl maximální poloměr pravděpodobně menší než km.

11 Struktura planety - kůra
Předpoklad: hustota kůry 2,9 g/cm3 Minimální střední mocnost kůry = 45km Tloušťka kůry: Na Jižní polokouli ~ 60 km Na Severní polokouli ~ 30 km V oblasti Tharsis přes 80 km Ovšem může být i vyšší, obecně ale silnější, než na Zemi Za předpokladu, že je hustota kůry zafixována na hodnotě 2,9 g/cm3, je minimální střední mocnost kůry 45 km (tato hodnota vyhovuje předpokladu, že všude tj. i pod velkými impaktními útvary je mocnost větší než nula, tedy nedochází ke kontaktu pláště s povrchem). Pro takový model dává gravitační inverze průměrnou tloušťku na jižní polokouli ~60 km a na severní ~30 km, s maximem v oblasti Tharsis přesahujícím 80 km [1]. Jiné analýzy gravitačního pole a topografie Marsu ale naznačují, že skutečná mocnost kůry může být i vyšší – pokud platí předpoklad, že oblast jižních vysočin vznikla velmi brzy v historii a místní topografie nebyla později modifikována, je odhadovaná střední mocnost kůry na 57±24 km [2]. Na základě analýzy geochemických i geofyzikálních dat je také možné stanovit maximální střední mocnost kůry, která je ~100 km[3]. Všechny tyto údaje naznačují, že kůra na Marsu je obecně silnější než kůra na Zemi, což může souviset s absencí deskové tektoniky na rudé planetě.

12 Struktura planety - plášť
Silný km Křemičité horniny Průměrná hustota: 3400 – 3500 kg/m3 Plášť je silný okolo až km, je složen z křemičitých hornin a z toho vyplývá, že jeho průměrná hustota je okolo až kg/m3.

13 Struktura planety - jádro
Přesná velikost není známa Předpokládá se na 1250 km (poloměr) Přesné rozměry jádra nejsou známé, protože závisejí na zatím nepřesně zjištěných parametrech. Pokud se budeme držet toho, že je jádro složené z pevných hornin a železa, tak jeho poloměr vychází na km. Pokud by se jednalo o lehčí látky (např. směs síry a železa), potom by jeho maximální průměr byl okolo km.

14 Fotky ze zajímavých míst
Raketa, kterou jsme letěli, při přepravě na start Start Když jsme letěli tam, tak nás vezli novým prototypem vesmírného plavidla Fotka z okýnka Pohled zpátky na Zem ***nechat zmizet fotky – opouštíme nadobro Zemi

15 Co bylo vidět z orbity Cyklony Prachové Bouře Údolí a polární čepičky

16 Fotky z orbity

17 Nízké průlety Jižní pol Smile kráter:)
Důkaz inteligentního života na Marsu? – Face – jen hra světla, stínu a úhlu Severní pol

18 Z povrchu planety Já u auta a u karavanů (mají kola) Výhled z okna
Vykouknutí ze dveří Fotka z vozítka Plýtvání s materiálem (vpravo) Výborné služby – zahradnictví

19 Konec Peťoš