Аннотация: Краткая теория о возможности появления жизни на Марсе
Жизнь на Марсе - возможна?
Очень много книг написано про планету Марс, как астрономических, так и фантастических. Хочу предложить читателям ознакомиться с моими познаниями, почерпнутыми из интернета.
Начнем с того, что на Марсе есть остаточное магнитное поле. Оно похоже на поля, расположенные на дне нашего океана. В некоторых районах Марса магнитное поле составляет 0,2-0,3 Гаусса. Железное ядро неподвижно относительно коры планеты, что ослабляет действия магнитного поля.
Теория исчезновения магнитного поля планеты Марс.
Магнитное поле было разрушено катастрофой глобального масштаба. Об этом свидетельствует долина Маринер - длиной 4000 километров, шириной 120 километров, глубиной 4-5 километров.
Марс застыл, Марс меньше Земли. Спутники Фобос и Деймос не способны своей гравитацией влиять на планету, даже если суммировать массы обоих спутников Марса. Луна - как миксер помешивает земное ядро. Кратко обрисую, что предлагают для терраформирования Марса.
Четыре проблемы: создание атмосферы на поверхности Марса без
скафандра, создание гидросферы (живая вода), защита от радиации, повышение среднегодовой температуры, приемлемых для человека.
Варианты с линзами и зеркалами для растопки полярных шапок.
Для комфортной жизни на Марсе требуется наполнение атмосферы планеты
до 0,4-0.5 плотности земной атмосферы.
Транспортировка земной атмосферы на Марс для упрочнения марсианской атмосферы.
Защита от солнечной радиации (что предлагают - прокладка соленоида из сверхпроводника по экватору Марса с источником мощного тока). Размещение мощного электромагнита в точке Ларганжа - между Марсом
и Солнцем (очень дорогое удовольствие - мои комментарии). Это будет способствовать повышению температуры. Растопка углекислотных пластов создаст парниковый эффект....
На этом закончу. Весь этот "набор" сразу померкнет, если не будет на
планете Марс магнитного поля.
А теперь о главном, как создать магнитное поле планеты Марс.
Чтобы было понятно начнем с того, что долина Маринер образовалась от
столкновения крупного астероида, что привело к деформации.
Металловеды знают, что при высоких давлениях на железо возникает
модификация в е-железо с гексагональной плотноупакованной решеткой (ГПУ).
При давлении на образец 2,8 Гпа остаточная намагниченность обнуляется.
На планете есть остаточное магнитное поле, это значит, что давление было
меньше указанного.
"Проект возрождения жизни на планете Марс".
Для того, чтобы возродить магнитное поле на планете Марс, нужно ядро планеты превратить в α -феррит (железный). По некоторым сведениям ядро Марса частично жидкое, в основном - из железа с примесью серы (железо-никелевого сплава).
Вернемся к металловедению (которое преподают с первого курса технического университета). При температуре ниже 550?С устойчивость аустенита минимальна. С увеличением степени переохлаждении растет число зародышей новых зерен. Число ферритоцементитных зерен увеличивается, их размеры и расстояния между ними сокращаются. Дисперсность растет, перлит, сорбит и троостит представляют собой механические смеси феррита и цементита. Происходит промежуточное превращение - бейнитное.
Первое описание антиферромагнетизма было выполнено советским физиком Ландау в 1933 году. Он показал, что с ростом температуры в антиферромагнетиках происходит разрушение спонтанного упорядочения в подрешетках, которое сопровождается появлением максимумов магнитной восприимчивости теплоемкости, соответствующим фазовым переходам 2-го рода. Позднее ученый Неель разработал теорию антиферромагнетизма в приближении магнитного поля, точка перехода из антиферромагнитного в парамагнитное состояние носит название температурой Нееля.
Теперь о главном, чем будем греть ядро планеты Марс и как добраться до ядра планеты.
Все знают о проходческих подземных комбайнах, которые бороздят по угольным шахтам, строят метро, о ракетах - средствах доставки. Комбайн до ядра (как проходчик в метро, в угольной шахте) с лазером и др. оборудованием. Греть ядро будем мощным лазером. Если мы из железного ядра сделаем α-феррит, то солнечная радиация, на мой взгляд, очень медленно будет поворачивать домены феррита для образования магнитного поля, поэтому намагничивать будем сами без магнитов и без соленоидов, применяя открытия в металловедении.
Доставляем на планету Марс подземный комбайн, его еще называли
подземной лодкой, в которой находится лазер для нагревания ядра планеты, баллон с водородом (для повышения магнитной проницаемости).
Делаем магнитное поле на планете Марс (проект).
Открытие Вейса и Форрера в 1929 г. для магнетита (Fe3O4), что в области 118 К намагниченность резко возрастает. Для железа немагнитного
максимальная проницаемость 9000, максимальная коэрцитивная сила 0,81 Эрстэд, материал отжигался в течении 1 часа при температуре 925?С охлаждается вместе с ядром планеты. Чтобы получить высокую проницаемость при высокой индукции больше 12000 гаусс материал отжигают при температуре 800?С или ниже, медленно охлаждать со скоростью 5 градусов/мин. Метод Чиоффи, разработанный в 1932 г., с помощью высоко температурного отжига (1300-1500?С) в атмосфере водорода значительно повысилась проницаемость железа (без магнита).
В 1925 г. Иенсен опубликовал работу о заметном улучшении магнитных характеристик железо-никелевых сплавов (из чего состоит ядро Марса) после отжига в атмосфере водорода при температуре 1000?С в течении 8 часов. Ему удалось поднять магнитную проницаемость до 10000, снизить потери на гистерезис до 250 эрг/см3. При 550?С изменяется индукция ядра в большую сторону без применения водорода до 10 Гаусс.
Хорошие результаты Вильямса и Иенсена - была получена проницаемость, равная 500. Высокотемпературный отжиг в течении 18 часов при температуре 1400?С в атмосфере чистого водорода, охлаждаясь до 20?С, снова нагревается в течение 1 часа при температуре 650?С. После чего охлаждается в магнитном поле 15 эрстед. Магнитная проницаемость возрастает до 6*105. Наиболее реально, нагрев при 550?С при обработке в магнитном поле.
При проведении полного цикла термообработки в магнитном поле, равным 10 эрстед, максимальная проницаемость возрастает в 10 раз. Процесс перемагничивания наночастиц в одном состоянии уже не зависит от движения доменных стенок, а зависит от когерентного вращения магнитных моментов атомов составляющих частицу. Это приводит к увеличению коэрционной силы (Нс). При температурах от 300 до 400 К увеличивается спонтанный момент для гематита а-Fe2O3 и увеличивается при перпендикулярном расположении доменов.
Еще один вариант возвращения магнитного поля. В проходческий комбайн устанавливаем сильный электромагнит магнит, который будет включен после прогрева ядра до а-ФЕРРИТА, включится и намагнитит ядро Марса. Нагревом ядра мы прогреем планету, появится вода (растает лед), растопятся углекислотные снега, создадут парниковый эффект.
Академик Капица получал высокую напряженность поля, импульс 0,01 сек. с амплитудой 300 000 арстед, он накапливал большую энергию с помощью конденсаторов, аккумуляторных батарей, а затем быстро разряжал.
В последствии растения, высаженные на планете Марс, переработают углекислоту в кислород, после чего можно заселять человека. При перепадах температур ядра планеты Марс возможна подвижка верхней коры планеты, появятся трещины.
Итак, делаем выводы, что нужно для создания жизни на Марсе.
1. Нужно разработать средство доставки (ракету) необходимой грузоподъёмности.
2. После доставки проходческий комбайн добирается до ядра планеты Марс, лазерная установка нагревает ядро, снимает напряжение, созданное в результате контакта с крупным астероидом, вызывает смещение рекристаллизации деформированного, все происходит интенсивно, поэтому ставим стабилизатор нагрева. Ионно-лучевая технология, т.е. бомбардировка ионами приводит к нагреву железного ядра, при больших дозах (при взрыве атомного заряда, как предлагает Илон Маск) разрушается кристаллическая структура, т,е. произойдет аморфизация, что приведет к деформированному упрочнению.
3. Одним из способов создаем магнитное поле. Нагреванием растапливаем льды, появляется вода, парниковый эффект, появляется атмосфера.
Хочу огорчить читателей, что если даже долетим, комбайн доберется до ядра Марса и начнем нагревать нутро планеты, не надо готовить чемоданы
для перенаселения на красную планету, так как процесс нагрева очень долгий, может пройти не одна сотня лет. И если мы хотим, чтобы последующие поколения полетели на планету Марс, нужно этим заниматься сейчас.
Для этого нужно:
1. Создать лабораторию по исследованию намагниченности ядра планеты
Марс.
2. Произвести тепловые расчеты по нагреву, трансформации ядра в феррит.
3. Рассчитать грузоподъёмность ракеты.
4. Рассчитать, построить и испытать на Земле проходческий Комбайн.
5. Спроектировать мощный лазер мощностью более 10 000 Твт.
6. Произвести квантовый расчет намагничивания ядра Марса.
Работы хватит всем, и доцентам, и кандидатам. Прославим свои имена в терроформации планеты Марс ради будущих поколений. Этот проект фантастичен, как в свое время проект Циолковского. Автор - Алексей Скоробогатов.
Список используемой литературы.
1. Википедия: Земля, Марс, Солнце, железо.
2. Мушников.Н.В. Магнетизм и магнитные фазовые переходы. Учебное
пособие. Екатеринбург,2017.
3. Дорфман.Я.Г. Антиферромагнетизм и ферриты. Итоги науки.М.,1962.