MARS (PLANET): ZNAČILNOSTI, SESTAVA, ORBITA, GIBANJE - ARTE - 2026

Mars je četrti najbolj oddaljen planet od Sonca in zadnji od notranjih skalnih planetov v osončju, skupaj z Merkurjem, Venero in Zemljo. Mars, ki je zlahka viden, je že od prazgodovine očaral opazovalce s svojo rdečkasto barvo in zaradi tega je bil imenovan po rimskem bogu vojne.

Tudi druge starodavne civilizacije so ta planet povezale s svojimi bogovi vojne ali s smrtnimi dogodki. Na primer, stari Sumerci so ga poimenovali Nergal, v mezopotamijskih besedilih pa ga omenjajo tudi kot zvezdo sodbe o mrtvih. Prav tako so babilonski, egiptovski in kitajski astronomi pustili natančne zapise o gibanju Marsa.

Slika 1. Marsova bližina. Vir: Pixabay.

Z njihove strani so se zanimali majevski astronomi, ki so z veliko natančnostjo izračunali njegovo sinodsko obdobje (čas, ki ga potrebuje, da se vrne na isto točko na nebu glede na Sonce) in poudarili retrogradno obdobje planeta.

Leta 1610 je Galileo prvi opazoval Mars s teleskopom. Z izboljšanjem optičnih instrumentov so prišla odkritja, olajšana dejstva, da za razliko od Venere ni debelega oblačnega sloja, ki bi oviral vidljivost.

Tako so odkrili črno točko Syrtis Majorja, značilno mesto na površju, bele polarne plasti, znamenite Marsove kanale in nekaj občasnih sprememb obarvanosti planeta, zaradi katerih so mnogi razmišljali o možnem obstoju življenja na planetu. rdeča, vsaj od vegetacije.

Vendar informacije s sond kažejo, da je planet puščav in da ima tanko ozračje. Do zdaj ni dokazov o življenju na Marsu.

Splošne značilnosti

Mars je majhen, le desetino mase Zemlje, in približno polovico premera.

Njegova vrtilna os je trenutno nagnjena za približno 25 ° (globina Zemlje je 23,6 °). Zato ima letne čase, vendar drugačnega trajanja od Zemlje, ker je njeno orbitalno obdobje 1,88 leta. Marsovske sezone torej trajajo več ali manj dvakrat dlje kot prizemne.

Ta nagnjenost ni bila vedno enaka. Nekateri matematični modeli orbite kažejo, da se je v preteklosti lahko močno spreminjala med 11 ° in 49 °, kar je prineslo opazne spremembe podnebja.

Kar zadeva temperature, se gibljejo med -140 ° C in 21 ° C. Je nekoliko ekstremno in k temu pripomore tanko vzdušje.

Na Marsu presenetljive polarne kape so CO ₂ , prav tako vsebnost atmosfere. Atmosferski tlak je precej nizek, približno ena stotina zemeljskega.

Slika 2. Slika Marsa skozi vesoljski teleskop Hubble, ki prikazuje eno od polarnih kapic. Vir: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) in M. Wolff (Space Science Inst.) / Javna domena, prek Wikimedia Commons.

Kljub visoki vsebnosti CO ₂ je učinek toplogrednih plinov na Marsu veliko manj izrazit kot na Veneri.

Peščene nevihte so na Marsu pogosto puščajo površje. Popotnik tam ne bi našel tekoče vode ali rastlinja, le kamnine in pesek.

Prepoznavna rdečkasta barva je posledica obilnih železovih oksidov in čeprav je na Marsu voda, jo najdemo pod zemljo, pod polarnimi pokrovčki.

Zanimivo je, da znanstveniki kljub obilju železa na površini primanjkuje v notranjosti, saj je povprečna gostota Marsa najnižja med skalnimi planeti: le 3.900 kg / m ³ .

Ker je železo najpogostejši težki element v vesolju, nizka gostota pomeni pomanjkanje železa, zlasti ob upoštevanju odsotnosti lastnega magnetnega polja.

Povzetek glavnih fizičnih značilnosti planeta

-Masa: 6,39 x 10 ²³ kg

-Ekvatorialni polmer: 3,4 x 10 ³ km

-Oblika: rahlo sploščena.

-Srednja razdalja do Sonca: 228 milijonov km.

- naklon orbite : 1,85 ° glede na ravnino ekliptike.

-Temperatura: -63 ºC, povprečno na površini.

-Gravitacija: 3,7 m / s ²

- Lastno magnetno polje: Ne.

-Atmosfera: tanka, večinoma CO ₂ .

-Gostota: 3940 kg / m ³

-Sateliti: 2

-Priredi: nima.

Primerjava velikosti Mars-Afrika

Lune Marsa

Naravnih satelitov na tako imenovanih notranjih planetih ni v izobilju, za razliko od zunanjih planetov, ki jih šteje po desetini. Rdeči planet ima dve majhni luni, imenovani Phobos in Deimos, odkril Asaph Hall leta 1877.

Imena marsovskih satelitov izvirajo iz grške mitologije: Fobos - strah - je bil sin Aresa in Afrodite, Deimos pa - teror - njegov brat dvojček in skupaj sta spremljala očeta v vojni.

Slika 3. Deimos, majhen, nepravilen satelit Marsa. Belkasta območja so plasti regolita, mineralnega prahu, podobnega tistemu, ki pokriva lunarno površino. Vir: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / Univerza v Arizoni / Javna domena.

Lune Marsa so zelo majhne, ​​veliko manjše od naše veličastne Lune. Zaradi njihove nepravilne oblike obstaja sum, da gre za asteroide, ki jih je ujela gravitacija planeta, še bolj, če Mars velja za zelo blizu pasu asteroidov.

Povprečni premer Phobosa je le 28 km, medtem ko je Deimosov še manjši: 12 km.

Oba sta v sinhronem vrtenju z Marsom, kar pomeni, da je obdobje vrtenja okoli planeta enako obdobju vrtenja okoli lastne osi. Zato pri Marsu vedno pokažejo isti obraz.

Poleg tega je Phobos zelo hiter, toliko, da se nekajkrat povzpne gor in dol med marsovskim dnevom, ki traja skoraj enako kot dan Zemlje.

Orbite obeh satelitov so zelo blizu Marsa in tudi nestabilne. Zaradi tega se domneva, da bi se v nekem trenutku lahko zrušili na površje, zlasti na hitri Phobos, le 9377 km.

Slika 4. Animacija z orbite Fobosa in Deimosa okoli Marsa. Vir: Giphy.

Prevajalsko gibanje

Mars kroži po Soncu po eliptični poti, katere obdobje je približno 1,9 zemeljskih let ali 687 dni. Vse orbite planetov sledijo Keplerjevim zakonom in so zato eliptične oblike, čeprav so nekatere bolj krožne od drugih.

To ne velja za Mars, ker je elipsa njegove orbite nekoliko bolj poudarjena kot Zemljina ali Venera.

Na ta način obstajajo časi, ko je Mars zelo oddaljen od Sonca, razdalja, imenovana afelij, medtem ko je pri drugih veliko bližja: perihelij. Ta okoliščina prispeva tudi k temu, da ima Mars precej širok temperaturni razpon.

V daljni preteklosti je morala orbita Marsa biti veliko bolj krožna kot zdaj, vendar se gravitacijska interakcija z drugimi telesi osončja spreminja.

Slika 5. Orbite v primerjavi med Marsom in Zemljo. Vir: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Javna domena.

Podatki o gibanju Marsa

Naslednji podatki na kratko opisujejo gibanje Marsa:

-Meanov polmer orbite: 2,28 x 10 ⁸ km

- naklon orbite : 1,85 °

-Eccentricity: 0,093

- Povprečna orbitalna hitrost : 24,1 km / s

- Prenosno obdobje: 687 dni.

- Obdobje vrtenja: 24 ur, 37 minut.

- Sončni dan : 24 ur, 39 minut.

Kdaj in kako opazovati Mars

Mars je na nočnem nebu zlahka prepoznaven po svoji rdečkasti barvi. Od zvezd se razlikuje po tem, da ne utripa ali utripa, če ga vidimo s prostim očesom.

Na spletu je veliko informacij, s katerimi lahko najdemo najboljše čase za opazovanje Marsa, pa tudi aplikacije za pametne telefone, ki označujejo njegov položaj, ne glede na to, ali je na določenem mestu viden ali ne.

Ker je rdeči planet zunaj Zemljine orbite, je najboljši čas, da ga vidimo, ko je v nasprotju s Soncem (glej sliko 6). Planeti, katerih orbita je zunanja zemeljska orbita, se imenujejo nadrejeni planeti in tisti, ki niso nižji planeti.

Slika 6. Povezava in nasprotovanje superiornega planeta. Vir: Maran, S. Astronomy for the Dummies.

Živo srebro in Venera sta spodnja planeta, ki sta bližje Soncu kot Zemlja sama, višji planeti pa vsi drugi: Mars, Jupiter, Saturn, Uran in Neptun.

Le višji planeti imajo nasprotovanje in povezavo s Soncem, medtem ko imajo spodnji planeti dve vrsti veznika.

Torej, ko je Mars v nasprotju s Soncem, ki ga vidimo z Zemlje, to pomeni, da Zemlja stoji med planetom in Sončnim kraljem. Tako je na nebu mogoče videti večjega in višjega, vidnega skozi vso noč, medtem ko vezanje onemogoča opazovanje. To velja za vse višje planete.

Mars je v nasprotju s Soncem približno vsakih 26 mesecev (2 leti in 50 dni). Zadnja opozicija na Marsu je bila julija 2018; zato naj bi se to znova pojavilo oktobra 2020, ko bo Mars prešel skozi ozvezdje Ribi.

Slika 7. Nasprotovanja Marsa od leta 1995 do 2003. Planet ni vedno enake velikosti, niti ne kaže vedno istega obraza do Zemlje. Vir: Plasti golih oči - NASA / JPL / Raziskovanje osončja - ESA-Hubble.

Mars skozi teleskop

Mars je v teleskopu videti kot roza disk. Ob dobrih vremenskih razmerah in odvisno od opreme si lahko ogledate polarne kape in nekatere sivkaste predele, katerih videz se razlikuje glede na marsovsko sezono.

Planet ne kaže vedno istega obraza do Zemlje niti ni enake velikosti, kot je razvidno iz mozaika fotografij, posnetih s vesoljskim teleskopom Hubble (glej sliko 7). Razlika je posledica ekscentričnosti marsovske orbite.

Leta 2003 je bil Mars zelo blizu Zemlje, oddaljen je 56 milijonov kilometrov, leta 2020 pa pričakovana razdalja 62 milijonov kilometrov. Pristop leta 2003 je bil največji v 60.000 letih.

Kar zadeva Marsove satelite, so premajhni, da bi jih videli s prostim očesom ali z daljnogledom. Potreben je teleskop razumne velikosti in čakanje na nasprotovanje, da jih ločimo.

Kljub temu svetlost planeta ne dopušča, da bi jih videli, vendar obstajajo naprave, ki skrivajo Mars v cilju instrumenta in tako povečajo drobne lune.

Rotacijsko gibanje Marsa

Rotacijsko gibanje Marsa je po dolžini podobno kot na Zemlji, nagib osi pa je odkril William Herschel. Zaradi tega Mars doživi letna obdobja, podobna Zemlji, le dlje.

Na severni polobli Marsa so zime milejše in nastanejo, ko je Sonce v periheliju, zato so manj hladne in krajše; po drugi strani se poletja pojavljajo v afeliji in so hladnejša. Na južni polobli se dogaja obratno; podnebne spremembe so bolj ekstremne.

Kljub temu prisotnost ogljikovega dioksida povzroča rahlo, a trajno zvišanje Marsove temperature, kažejo podatki, ki jih zbirajo zvočne misije.

V vročem vremenu del ogljikovega dioksida, nakopičenega v polarnih pokrovčkih, izhlapi v obliki gejzirjev in preide v ozračje. Toda na nasprotnem polu ogljikov dioksid zamrzne in zgosti pokrovko.

Slika 8. Animacija, ki prikazuje cikel ogljikovega dioksida v polarnih ledenih pokrovih Marsa. Vir: Wikimedia Commons.

Ker Mars nima svojega magnetnega polja, ki bi ga ščitilo, se del ogljikovega dioksida razkropi v vesolje. Vesoljska misija Mars Odyssey je zabeležila ta izjemen atmosferski cikel.

Sestava

Kar je znano o sestavi Marsa, izhaja iz spektrometrije, ki jo izvajajo raziskovalne sonde, pa tudi analize marsovskih meteoritov, ki jim je uspelo priti na Zemljo.

Po podatkih teh virov so glavni elementi na Marsu:

-Kisik in silicij sta v skorji najbolj bogata, poleg železa, magnezija, kalcija, aluminija in kalija.

-Ugljik, kisik in dušik v atmosferi.

- Drugi elementi so bili odkriti v manjši meri: titan, krom, žveplo, fosfor, mangan, natrij, klor in vodik.

Tako so elementi, ki jih najdemo na Marsu, enaki kot na Zemlji, vendar ne v enakem razmerju. Na primer, v plašču Marsa (glej oddelek o notranji strukturi spodaj) je veliko več železa, kalija in fosforja kot v njihovem zemeljskem ekvivalentu.

Žveplo je v jedru in skorji Marsa v večjem deležu kot na Zemlji.

Metan na Marsu

Metan je plin, ki je običajno produkt razgradnje organske snovi, zato je znan tudi kot "močvirni plin".

To je toplogredni plin, vendar ga znanstveniki nestrpno iščejo na Marsu, saj bi bil to dober pokazatelj, da je življenje na puščavskem planetu obstajalo ali še vedno obstaja.

Življenjski znanstveniki upajo, da jih ne bodo našli na primer majhni zeleni moški, ampak bakterije. Za nekatere vrste kopenskih bakterij je znano, da proizvajajo metan kot del svojega metabolizma, druge pa ga zaužijejo.

Nasin rover Curiosity je leta 2019 v marsovskem kraterju Gale izvedel nepričakovano veliko branje metana.

Slika 9. Radovednost, robotski rover, ki raziskuje lastnosti Marsa, je NASA lansirala leta 2012. Vir: NASA prek jpl.nasa.gov.

Vendar ne skočite na sklepe, saj lahko metan nastane tudi zaradi kemičnih reakcij med vodo in kamninami, torej čisto kemijskih in geoloških procesov.

Tudi meritve ne kažejo, kako nedaven je metan; Če pa bi bilo na Marsu voda, kot vse kaže, bi lahko obstajalo tudi življenje in nekateri znanstveniki verjamejo, da je pod večno zmrzaljo, večno zmrznjeno plast zemlje v obodnih območjih še vedno življenje.

Če je res, lahko tam živijo mikrobi, zato je NASA ustvarila rover Curiosity, ki je med svojimi cilji iskanje življenja. Pa tudi novo rover vozilo, ki bo morda predstavljeno leta 2020, ki temelji na Curiosityju in je bilo do zdaj znano kot Mars 2020.

Notranja struktura

Mars je skalnat planet, prav tako Merkur, Venera in Zemlja. Zato ima različno strukturo v:

- Jedro , v polmeru približno 1794 km, sestavljeno iz železa, niklja, žvepla in morda kisika. Zunanji del se lahko delno stopi.

- Mantle , ki temelji na silikatih.

- Lubje , debelo med 50 in 125 km, bogato z bazalti in železovimi oksidi.

Slika 10. Primerjalni odseki notranjih planetov in Lune. Vir: Wikimedia Commons

geologija

Roverji so robotska vozila, ki jih nadzorujejo z Zemlje, zahvaljujoč temu pa so neprecenljive informacije o marsovski geologiji.

V bistvu sta dve regiji, razdeljeni z velikim korakom:

• Gorje na jugu s številnimi starimi kraterji.
• Na severu gladke ravnice z zelo malo kraterjev.

Ker ima Mars dokaze o vulkanizmu, astronomi verjamejo, da so tokovi lave morda izbrisali dokaze o kraterjih na severu ali pa je bil v oddaljenem času tam velik ocean tekoče vode.

Številčnost kraterjev se uporablja kot merilo za določitev treh geoloških obdobij na Marsu: noejskega, heperijskega in amazonskega.

Amazonsko obdobje je najnovejše, za katerega so značilni manj kraterji, vendar z intenzivnim vulkanizmom. V Noeiku pa bi lahko obstajal najstarejši, obsežni severni ocean.

Gora Olympus je največji vulkan doslej znan v celotnem sončnem sistemu in se nahaja točno na Marsu, v bližini ekvatorja. Dokazi kažejo, da je nastala v obdobju Amazonije, pred približno 100 milijoni let.

Poleg kraterjev in vulkanov je na Marsu tudi veliko kanjonov, sipin, lavnih polj in starih suhih kanalov, po katerih je v starih časih morda tekla tekoča voda.

Slika 11. Mars, ki ga je zajelo prašno neurje, podobe iz Mars Reconnaissance Orbiter. Peščene nevihte planetarnih razsežnosti so na Marsu pogoste, saj so tla peščena in puščava. Vir: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Javna domena.

Misije na Mars

Mars je bil tarča številnih vesoljskih misij, nekatere so bile namenjene kroženju planeta, druge pa pristajanju na njegovi površini. Zahvaljujoč njih imate veliko količino slik in podatkov, da ustvarite dokaj natančno sliko.

Mariner 4

Bila je četrta sonda misije Mariner, ki jo je NASA sprožila leta 1964. Z njo so bile pridobljene prve fotografije površja planeta. Opremljen je bil tudi z magnetometrom in drugimi instrumenti, zahvaljujoč katerim je bilo ugotovljeno, da Marsovo magnetno polje skoraj ne obstaja.

Sovjetski Mars

To je bil program nekdanje Sovjetske zveze, ki je trajal od leta 1960 do 1973, s pomočjo katerega so bili pridobljeni zapisi marsovske atmosfere, podrobnosti ionosfere, podatki o gravitaciji, magnetnem polju in številne slike površja planeta.

Viking

Nasin program Viking je bil sestavljen iz dveh sond: VIking I in Viking II, ki sta bila zasnovana za pristanek neposredno na planet. Izstrelili so ga leta 1975 s poslanstvom preučevanja geologije in geokemije planeta, poleg fotografiranja površin in iskanja znakov življenja.

Tako Viking I kot Viking II sta imela na krovu seizmografe, vendar je le Viking II uspel izvesti uspešne teste, za katere je bilo ugotovljeno, da je potresna aktivnost Marsa veliko manjša kot na Zemlji.

Kar zadeva meteorološke teste, je bilo razkrito, da je atmosfera na Marsu sestavljena predvsem iz ogljikovega dioksida.

Pathfinder

Začela ga je leta 1996 NASA v okviru projekta Discovery. Vgrajeno je bilo robotsko vozilo z minimalnimi stroški, s katerim so preizkušali nove modele za ta razred vozil. Uspelo mu je tudi opraviti številne geološke študije planeta in si pridobiti slike z njega.

Mars Global Surveyor (MGS)

To je bil satelit, ki je bil v orbiti Marsa od leta 1997 do 2006. Na krovu je imel laserski višinomer, s katerim so na planet pošiljali svetlobne impulze, ki so se nato odražali. S tem je bilo mogoče izmeriti višino geografskih značilnosti, kar je skupaj s posnetki satelitskih kamer omogočilo izdelavo podrobnega zemljevida marsovske površine.

Ta misija je prinesla tudi dokaze o prisotnosti vode na Marsu, ki se skriva pod polarnimi kapicami. Podatki kažejo, da je tekoča voda v preteklosti tekla po planetu.

Sonda ni našla dokazov o dinamovem učinku, ki bi lahko ustvaril magnetno polje, podobno Zemljinemu.

Mars Science Laboratory

Ta robotska vesoljska sonda, bolj znana kot Curiosity, je bila predstavljena leta 2011, na površje Marsa pa je prišla avgusta 2012. Gre za raziskovalno vozilo ali rover, katerega poslanstvo je raziskovanje podnebja, geologije in možnih pogojev za prihodnjo misijo s posadko .

Mars odiseja

Ta sonda je NASA začela leta 2001 za kartiranje površja planeta in izvedbo klimatoloških študij. Zahvaljujoč njihovim podatkom so bili dobljeni podatki o zgoraj opisanem ciklu ogljikovega dioksida. Kamere Mars Odyssey so poslale nazaj slike južne polarne kape, ki prikazujejo temne sledi izhlapevanja spojine.

Mars Express

To je misija Evropske vesoljske agencije, ki je bila predstavljena leta 2003 in je do zdaj aktivna. Njeni cilji so preučiti podnebje, geologijo, strukturo, ozračje in geokemijo Marsa, zlasti pretekli in sedanji obstoj vode na planetu.

Mars raziskovalni roverji

NASA je leta 2004 lansirala robotske roverje Spirit and Opportunity za pristanek na mestih, kjer obstaja sum ali je morda obstajala voda. Načeloma bi šlo za misijo samo 90 dni, vendar so vozila ostala v pogonu dlje, kot so pričakovali.

Priložnost se je leta 2018 v času svetovne peščene nevihte nehala predvajati, a med najvidnejšimi rezultati so našli več dokazov o vodi na Marsu in o tem, da je imel planet nekoč idealne pogoje za življenje.

Mars Reconnaissance Orbiter

Ta satelit je bil predstavljen leta 2005 in še vedno deluje v orbiti planeta. Njegova naloga je preučevanje vode na Marsu in ali obstaja dovolj dolgo, da se življenje na planetu lahko razvija.

Reference

1. Freudendrich, C. Kako deluje Mars. Pridobljeno: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. Osončje. Notranji planeti. Izobraževalna založba Britannica.
3. Maran, S. Astronomija za lutke.
4. POT. Pregled misije orkestra Mars Reconnaissance Orbiter. Pridobljeno: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. Planeti golih oči na nočnem nebu (in kako jih prepoznati). Pridobljeno: golaeyeplanets.com.
6. Semena, M. 2011. Osončje. Sedma izdaja. Cengage Learning.
7. Strickland, A. Rover Curiosity zazna najvišje ravni metana na Marsu. Pridobljeno: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedija. Podnebje Marsa. Pridobljeno: es.wikipedia.org.
9. Wikipedija. Sestava Marsa. Pridobljeno: es.wikipedia.org.
10. Wikipedija. Radovednost. Pridobljeno: es.wikipedia.org.
11. Wikipedija. Mars (planet). Pridobljeno: en.wikipedia.org.
12. Wikipedija. Mars (planet). Pridobljeno: es.wikipedia.org.