Файл: Лушев, Ю. Г. Физика верхней атмосферы Земли учебник.pdf

309

Температура атмосферы в слоях от 20 км до поверхности пла­ неты была рассчитана в предположении, что вертикальный гради­ ент температуры не изменяется по высоте и равен 8 град/км. В действительности температура вблизи поверхности планеты мо­ жет испытывать значительные колебания под влиянием радиаци­ онных и турбулентных притоков тепла, в связи с чем температур­ ный градиент может сильно отличаться от принятого. По оценкам авторов модели, отклонения температуры могут достигать ±60°. Таким образом, с учетом отклонений на среднем уровне поверх­ ности температура была принята равной 761±60°К. По данным прямых измерений АМС «Венера-7», температура поверхности планеты составляет 748±20°К.

Высотное распределение температуры в слое от 56 до 90 км основывается на данных измерений «Маринера-5», согласно ко­

го согласования приведенных выше оценок с данными о пара­

результатов фотометрических измерений эмиссии атомного кислорода и водорода, в соответствии с которыми температура

был определен по аналогии с земной термосферой исходя из энер­ гетических оценок. Участок температурной кривой в слое от zR

до 2 Г был аппроксимирован полиномом 5-й степени.

Давление и плотность были рассчитаны по полученному про­ филю температуры на основе уравнения статики и уравнения со­ стояния. При этом предполагалось, что атмосфера почти пол­ ностью состоит из углекислого газа и молекулярный вес воздуха, равный р. = 42,8 кг/кмоль, не изменяется до высоты 300 км.

Рассмотренная модель атмосферы Венеры приведена на рис. 16.5 и в табл. 16.2. Параметры модели (температура Т, дав­ ление р и. плотность р) даны в зависимости от высоты z и ради­ ального расстояния г. Средний уровень поверхности планеты со­ ответствует г = 6050 км. Характеристики модели при z < 0 учи­ тывают возможные неровности рельефа Венеры. На рис. 16.5 пунктирной кривой показан профиль температуры, теорети­ чески рассчитанный Мак-Элроем ‘) для условий лучистого равно-

») М. В. М с E l r o y . J. Geophys. Res., 74, Ni 1, 1969.

311

ГЛАВА XVII

МАРС

Марс является первой и ближайшей к Земле планетой из группы внешних планет. Много было споров, немало было выска­ зано гипотез о физических условиях на Марсе, о природе марси­ анского рельефа, в частности о его «каналах», о строении и физи­ ческих характеристиках марсианской атмосферы, наконец, о на­ личии жизни на планете. Многие из возникавших вопросов в настоящее время можно считать разрешенными, но многое остается еще неясным.

Чрезвычайной ценности экспериментальные данные о количе­ ственных характеристиках Марса были получены в последнее де­ сятилетие благодаря развитию и совершенствованию наземных методов исследования и осуществлению межпланетных космиче­ ских полетов. 1 ноября 1962 г. в сторону Марса была запущена советская АМС «Марс-1», которая позволила получить ценные данные об условиях полета, о распределении метеорного веще­ ства на траектории ее движения до расстояний 1,06* 108 км. Важ­ ные сведения о физических характеристиках поверхности Марса и его атмосферы были получены с помощью американских кос­ мических зондов «Маринер-4» (июль 1965 г.), «Маринер-6» (июль 1969 г.) и «Маринер-7» (август 1969 г.), пролетевших вблизи пла­ неты [16]. Обширную комплексную научную программу исследо­ вания Марса, помимо фотографирования его поверхности с раз­ личных расстояний, выполнили советские АМС «Марс-2» и «Марс-3», выведенные на орбиты искусственных спутников этой планеты соответственно 27 ноября и 2 декабря 1971 г. В резуль­ тате полета станции «Марс-3» была успешно решена сложная за­ дача по осуществлению мягкой посадки на поверхность Марса спускаемого аппарата с научной аппаратурой. .

§ 1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАРСА

Марс можно наблюдать на небе как немигающую звезду крас­ новатого цвета. По данным наземных наблюдений, примерно 5/« его поверхности составляют области характерного красноватооранжевого цвета, так называемые «материки». Большие темные

313