Почему мы называем Марс «Красной планетой»?

Уже первые древние народы рассчитали движение планеты, но раскрыть секрет ее красного цвета астрономы смогли только в этом веке.

Главная особенность Красной планеты – цвет поверхности Марса. По данным посадочных аппаратов многие геологические породы содержат реголит, состоящий из минералов и метеоритов. В марсианской почве содержится огромное количество оксида железа, которое придает нашей крови и ржавчине подобный красноватый оттенок, а также соединений серы, алюминия, магния, кальция и натрия. Но почему на Марсе так много железа, и почему это железо «окислено»?

Все началось 4,5 миллиарда лет назад. Считается, что в процессе формирования Солнечной системы все планеты получили очень много железа. Земля «забрала» свою порцию в ядро, а Марс, из-за слабой гравитации и малого размера, просто остался покрытым этим элементом. Так почему с древних времен Марс назван «Красной планетой»?

Ответ кроется в составе грунта планеты и красного слоя пыли, который окутывает всю поверхность небесного тела. Цвет придает планете и характеристика атмосферы Марса: на восходе и закате Солнца цветовая гамма неба приобретает ржавый оттенок из-за толщины атмосферы и содержания в пыли магнетита.

Долгое время считалось, что Красная планета имеет соответствующий оттенок из-за реакции минералов с водой, некогда присутствующей на Марсе. Однако в 2004 году марсоходы опровергли эту теорию. Не все минералы в грунте формировались в условиях наличия на планете жидкости. Возникла новая гипотеза: Марс был «окрашен» частицами пыли, между которыми происходили различные химические реакции.

Магнетит, который широко распространен в планетарном грунте, стал главным участником последующих опытов. Магнетит представляет собой природный оксид железа и образует кристаллы при взаимодействии с другими элементами, в особенности, красный гематит. Если соединить магнетит и кварцевой песок с частицами кварцевой пыли, магнетит преобразуется в гематит и окрасится в цвет марсианских почв. К сегодняшнему дню благодаря межпланетной станции Европейского космического агентства Марс-экспресс удалось подтвердить, что именно гематит простирается по всей поверхности небесного тела и уходит до 100 микрометров в глубину. Другим же «красителем» является минерал маггемит – магнитная окись железа.

Назван Марс «Красной планетой» не зря. Маггемит – продукт окисления железа – похож на ржавчину, который тонким слоем покрывает все пустынные пространства планеты. Именно он и «окрашивает» поверхность Марса в красный цвет. Образуется маггемит из продуктов окисления железа, в частности при взаимодействии магнетита и марсианской почвы. Тем не менее он составляет всего 5-8% грунта. При нагревании температуры маггемит превращается в гематит, имеющий известный нам красный оттенок.

Красной планетой Марс называют из-за высокого содержания в почве оксида и диоксида железа. На сегодняшний день у ученых есть несколько гипотез, как окислилось железо на Марсе.

Однако само по себе железо выглядит темным и блестящим. Элемент приобретает красноватый оттенок, когда он подвергается воздействию кислорода, и при этом кислорода достаточно, чтобы он превратился в оксид железа. Так появляется первая теория: когда-то на Красной планете шли дожди. Вода в теплом климате способствовала окислению железа. При испарении более мелких частиц они повторно выпадали на поверхность Марса с осадками. Также предполагается, что бури на планете могли разрушать кристаллы кварца – именно они содержат в себе кислород, окисляющий железо.

Вторая теория утверждает, что окисление происходило из-за перекиси водорода и озона, которые миллионы лет образовывались из углекислого газа под воздействием солнечных лучей над поверхностью планеты. Высокое содержание железа в марсианской почве могло быть вызвано и активным падением метеоритов на поверхность небесного тела, а окисление и дальнейшее распространение пыли происходило во время бурь.

Иногда цвет неба на Марсе может иметь розовый оттенок, а в другое время года стать бурым. В зимний сезон, когда Марс находится далеко от Звезды, газ замерзает, и красная пыль, до этого находившаяся над почвой, оседает – в результате все окрашивается в розоватый оттенок. Летом пыль вновь поднимается с грунта и создает некую плотную «шапку», отчего небо приобретает тускло-коричневый цвет.

На заходе и рассвете Солнца небо может становиться синим, а в течение дня оно окрашивается в желто-коричневый цвет. Сумерки и рассвет на планете длятся долго, и из-за рассеивания света и содержания в атмосфере водяного льда все небо становится фиолетовым.

Красная планета не является равномерно окрашенным объектом в космическом пространстве – цветов действительно много. Человеческий глаз распознает цвет Марса как красный. Оранжево-красный оттенок связан с железом, которое содержится в пустынях небесного тела. В то же время цвет планеты Марс меняется в зависимости от сезона и может варьироваться от коричневого до розового или фиолетового оттенков. Влияет на это марсианская пыль, вступающая во взаимодействие с углекислым газом, содержание которого в атмосфере достигает 95%, а также расстояние планеты до Солнца.

Преобладающим оттенком почвы является красный. С учетом активных минералов, погодных условий и солнечного света может варьироваться от золотистого до зеленого. В местах образования ледников также присутствует черный и белый цвета.