MARS (PLANET): KARAKTERISTIKE, SASTAV, ORBITA, KRETANJE - ARTE - 2025

Mars je četvrti najudaljeniji planet od Sunca i posljednji od unutarnjih stjenovitih planeta u Sunčevom sustavu, zajedno s Merkurom, Venerom i Zemljom. Lako vidljiv, Mars je oduvijek fascinirao promatrače još od prapovijesti crvenkastom bojom i zbog toga je dobio ime po rimskom bogu rata.

Druge drevne civilizacije također su ovaj planet povezale sa svojim bogovima rata ili sa sudbonosnim događajima. Primjerice, stari Sumerani nazivali su ga Nergalom, a u mezopotamskim tekstovima se spominje i kao zvijezda presude mrtvima. Isto tako, babilonski, egipatski i kineski astronomi ostavili su detaljne zapise o kretanju Marsa.

Slika 1. Krupni plan Marsa. Izvor: Pixabay.

Sa svoje strane, Majanski astronomi bili su zainteresirani za to, izračunavajući njegovo sinodsko razdoblje (vrijeme koje je potrebno da se vrati na istu točku na nebu u odnosu na Sunce) s velikom točnošću i istaknuvši retrogradni period planeta.

Godine 1610. Galileo je prvi promatrao Mars putem teleskopa. S poboljšanjima optičkih instrumenata došlo je do otkrića, olakšano činjenicom da, za razliku od Venere, ne postoji gusti oblačni sloj koji ometa vidljivost.

Tako su otkrili crnu točku Syrtis Major-a, karakteristično mjesto na površini, bijele polarne kape, poznate Marsove kanale i neke periodične promjene u boji planete, zbog čega su mnogi razmišljali o mogućem postojanju života na planeti. crvena, barem od vegetacije.

Međutim, informacije sondi pokazuju da je planet pust i da ima tanku atmosferu. Za sada nema dokaza o životu na Marsu.

Opće karakteristike

Mars je malen, samo jednu desetinu Zemljine mase, i oko polovice promjera.

Njegova os rotacije trenutno je nagnuta oko 25 ° (ona je na Zemlji 23,6 °). Zbog toga ima sezone, ali različitog trajanja od Zemlje, jer njegovo orbitalno razdoblje iznosi 1,88 godina. Dakle, marsovske sezone traju više ili dvostruko duže nego zemaljske.

Ta sklonost nije uvijek bila ista. Neki matematički modeli orbite sugeriraju da se u prošlosti možda znatno varirala, između 11 ° i 49 °, što je donijelo značajne promjene u klimi.

Što se temperatura tiče, oni se kreću između -140ºC i 21ºC. Pomalo je ekstremno, a tanka atmosfera pridonosi tome.

Upadljive polarne kape na Marsu su CO ₂, kao i sadržaj atmosfere. Atmosferski tlak je prilično nizak, otprilike jedna stotina zemljine.

Slika 2. Slika Marsa kroz svemirski teleskop Hubble koja prikazuje jednu od polarnih kapa. Izvor: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) i M. Wolff (Space Science Inst.) / Javna domena, putem Wikimedia Commons.

Unatoč visokom sadržaju CO ₂, efekt staklenika na Marsu je znatno manje izražen nego na Veneri.

Budući da su na pustinjskoj površini, na Marsu su česte pješčane oluje. Putnik tamo ne bi pronašao tekuću vodu ili vegetaciju, samo kamenje i pijesak.

Karakteristična crvenkasta boja nastaje zbog obilnih željeznih oksida i premda na Marsu ima vode, nalazi se pod zemljom, ispod polarnih kapa.

Zanimljivo je da, unatoč obilju željeza na površini, znanstvenici kažu da je unutrašnjost oskudna, jer je prosječna gustoća Marsa najniža među stjenovitim planetima: samo 3.900 kg / m ³.

Budući da je željezo najzastupljeniji teški element u svemiru, mala gustoća znači manjak željeza, posebno uzimajući u obzir odsutnost vlastitog magnetskog polja.

Sažetak glavnih fizičkih karakteristika planeta

-Mass: 6,39 x 10 ²³ kg

-Ekvatorijalni polumjer: 3,4 x 10 ³ km

-Oblika: malo spljoštena.

-Srednja udaljenost do Sunca: 228 milijuna km.

- Nagib orbite: 1,85 ° u odnosu na ravninu ekliptike.

-Temperatura: -63 ºC, prosjek na površini.

-Gravitacija: 3,7 m / s ²

-Sadro magnetsko polje: Ne.

-Atmosfera: tanka, uglavnom CO ₂.

-Gustina: 3940 kg / m ³

-Sateliti: 2

-Prstena: nema.

Usporedba veličine Mars-Afrika

Mjeseci Marsa

Prirodni sateliti ne obiluju na takozvanim unutarnjim planetima, za razliku od vanjskih planeta koji ih broje s desetak. Crveni planet ima dva mala mjeseca zvana Phobos i Deimos, koje je otkrio Asaph Hall 1877.

Imena marsovskih satelita potječu iz grčke mitologije: Phobos - strah - bio je sin Aresa i Afrodite, dok je Deimos - teror - njegov brat blizanac i zajedno su pratili oca u rat.

Slika 3. Deimos, mali, nepravilan satelit Marsa. Bjelkasta područja su slojevi regolita, mineralne prašine slične onoj koja prekriva mjesečevu površinu. Izvor: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / Sveučilište u Arizoni / Javna domena.

Mjeseci Marsa su vrlo mali, mnogo manji od našeg veličanstvenog Mjeseca. Njihov nepravilni oblik čini osobu osumnjičenom da su asteroidi zarobljeni gravitacijom planeta, čak i ako se uzme u obzir da je Mars vrlo blizu pojasa asteroida.

Prosječni promjer Phobosa je samo 28 km, dok je Deimosov još manji: 12 km.

Oboje su u sinkronoj rotaciji s Marsom, što znači da je razdoblje rotacije oko planeta jednako razdoblju rotacije oko vlastite osi. Zato oni uvijek pokazuju isto lice prema Marsu.

Osim toga, Phobos je vrlo brz, toliko da se nekoliko puta uspinje i spušta tijekom Marsovskog dana, koji traje gotovo isto kao i dan na Zemlji.

Orbite oba satelita vrlo su blizu Marsa, a također su nestabilne. Iz tog razloga se nagađa da bi se u nekom trenutku mogli srušiti na površinu, posebno brzi Phobos, udaljeni samo 9377 km.

Slika 4. Animacija s orbitama Fobosa i Deimosa oko Marsa. Izvor: Giphy.

Prijevodni pokret

Mars orbitira protiv Sunca eliptičnom stazom čije je razdoblje približno 1,9 zemaljskih godina, odnosno 687 dana. Sve orbite planeta slijede Keplerove zakone i zbog toga su eliptičnog oblika, iako su neke kružnije od drugih.

To nije slučaj s Marsom, jer je elipsa njegove orbite nešto naglašenija od one Zemlje ili one Venere.

Na taj način postoje slučajevi kada je Mars jako udaljen od Sunca, udaljenost koja se naziva afelij, dok je u drugima mnogo bliža: perihelion. Ovoj okolnosti doprinosi i Mars s prilično širokim rasponom temperature.

U dalekoj prošlosti je orbita Marsa sigurno bila mnogo kružnija nego sada, međutim, gravitacijska interakcija s drugim tijelima Sunčevog sustava proizvela je promjene.

Slika 5. Orbite u usporedbi između Marsa i Zemlje. Izvor: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Javna domena.

Podaci o kretanju na Marsu

Sljedeći podaci ukratko opisuju kretanje Marsa:

-Meanov polumjer orbite: 2,28 x 10 ⁸ km

- Nagib orbite: 1,85º

-Ekscentričnost: 0,093

- Prosječna orbitalna brzina: 24,1 km / s

- Prijenosni rok: 687 dana.

- Period rotacije: 24 sata, 37 minuta.

- Sunčev dan: 24 sata, 39 minuta.

Kada i kako promatrati Mars

Mars se na noćnom nebu lako prepoznaje po svojoj crvenkastoj boji. Od zvijezda se razlikuje po tome što ne trepće i ne treperi kad se vidi golim okom.

Na webu postoji puno informacija za pronalazak najboljih vremena za promatranje Marsa, kao i aplikacija za pametne telefone koji pokazuju njegov položaj, bilo da je vidljiv ili ne na određenom mjestu.

Kako se crveni planet nalazi izvan Zemljine orbite, najbolje je vidjeti to vrijeme kada je u suprotnosti sa Suncem (vidi sliku 6). Planeti čija je orbita izvan Zemljine orbite nazivaju se superiornim planetima i onima koji nisu niži planeti.

Slika 6. Konjukcija i suprotnost superiornog planeta. Izvor: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Merkur i Venera su niži planeti, bliži Suncu od same Zemlje, dok su viši planeti svi ostali: Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun.

Samo viši planeti imaju opreku i vezu sa Suncem, dok donji planeti imaju dvije vrste konjukcije.

Dakle, kada je Mars u suprotnosti sa Suncem koje se vidi sa Zemlje, to znači da Zemlja stoji između planeta i Sunčevog kralja. Stoga je moguće vidjeti veći i veći na nebu, vidljiv tijekom cijele noći, dok spajanje onemogućuje promatranje. To vrijedi za sve više planete.

Mars se protivi Suncu otprilike svakih 26 mjeseci (2 godine i 50 dana). Posljednja opozicija na Marsu dogodila se u srpnju 2018.; stoga se očekuje da će se to ponoviti u listopadu 2020. godine, kada Mars prolazi kroz zviježđe Ribe.

Slika 7. Protivnici Marsa od 1995. do 2003. Planeta ne izgleda uvijek iste veličine, niti uvijek pokazuje isto lice prema Zemlji. Izvor: Planete golih očiju - NASA / JPL / Istraživanje sunčevog sustava - ESA-Hubble.

Mars kroz teleskop

Prema teleskopu, Mars izgleda poput ružičastog diska. Uz dobre vremenske uvjete i ovisno o opremi, možete vidjeti polarne kape i neke sivkasto regije čiji izgled varira ovisno o marsovskoj sezoni.

Planeta ne pokazuje uvijek isto lice prema Zemlji, niti izgleda iste veličine, kao što se može vidjeti u mozaiku fotografija snimljenih Hubbleovim svemirskim teleskopom (vidi sliku 7). Razlika je zbog ekscentričnosti marsovske orbite.

Mars se 2003. godine nalazio vrlo blizu Zemlje, udaljen je 56 milijuna kilometara, dok je 2020. očekivana udaljenost 62 milijuna kilometara. Pristup iz 2003. godine bio je najveći u 60.000 godina.

Što se tiče satelita Marsa, oni su premali da biste ih vidjeli golim okom ili dvogledom. Potreban je teleskop razumne veličine i čeka se pojavljivanje opozicije da bi ih se razlikovalo.

Unatoč tome, svjetlina planete ne dopušta ih vidjeti, ali postoje uređaji koji Mars skrivaju u cilju instrumenta, pojačavajući malene mjesece.

Rotacijsko kretanje Marsa

Rotacijsko gibanje Marsa po trajanju je slično kao na Zemlji, a nagib osi otkrio je William Herschel. Zbog toga Mars doživljava godišnja doba poput Zemlje, samo duže.

Na sjevernoj hemisferi Marsa zime su blaže i nastaju kada je Sunce u periheliju, stoga su manje hladne i kraće; s druge strane, ljeta se pojavljuju u afeliji i hladnija su. U južnoj hemisferi događa se suprotno; klimatske promjene su ekstremnije.

Međutim, prisutnost ugljičnog dioksida uzrokuje blagi, ali trajni porast Marsove temperature, pokazuju podaci prikupljeni zvučnim misijama.

U vrućem vremenu, dio ugljičnog dioksida nakupljenog u polarnim kapama isparava u obliku gejzira i prelazi u atmosferu. Ali na suprotnom polu ugljični dioksid se smrzava i zadebljava kapu.

Slika 8. Animacija koja prikazuje ciklus ugljičnog dioksida u polarnim ledenim kapama Marsa. Izvor: Wikimedia Commons.

Budući da Mars nema vlastito magnetsko polje koje bi ga zaštitilo, dio ugljičnog dioksida raspršit će se u svemir. Svemirska misija Mars Odyssey zabilježila je ovaj izvanredni atmosferski ciklus.

Sastav

Ono što se zna o sastavu Marsa potječe iz spektrometrije provedene istraživačkim sondama, kao i analize marsovskih meteorita koji su uspjeli doći na Zemlju.

Prema podacima tih izvora glavni elementi na Marsu su:

-Kisik i silicij su najzastupljeniji u kori, uz željezo, magnezij, kalcij, aluminij i kalij.

-Ugljik, kisik i dušik u atmosferi.

- Ostali elementi otkriveni su u manjoj mjeri: titan, krom, sumpor, fosfor, mangan, natrij, klor i vodik.

Dakle, elementi pronađeni na Marsu su isti kao i na Zemlji, ali ne u istom omjeru. Na primjer, u plaštu Marsa (vidi odjeljak o unutarnjoj strukturi dolje) nalazi se mnogo više željeza, kalija i fosfora nego u njihovom zemaljskom ekvivalentu.

Sa svog dijela sumpor je prisutan u jezgri i kore Marsa u većem omjeru nego na Zemlji.

Metan na Marsu

Metan je plin koji je obično produkt raspadanja organske tvari, zbog čega je poznat i kao "močvarni plin".

To je staklenički plin, ali znanstvenici ga s nestrpljenjem traže na Marsu, jer bi to bio dobar pokazatelj da život postoji ili još uvijek postoji na pustinjskom planetu.

Na primjer, znanstvenici se nadaju da neće pronaći male zelene muškarce, već bakterije. Za neke vrste zemaljskih bakterija poznato je da proizvode metan kao dio svog metabolizma, a druge ga konzumiraju.

NASA-in Curiosity rover 2019. izveo je neočekivano veliko očitavanje metana u marsovskom krateru Gale.

Slika 9. Radoznalost, robotski rover koji istražuje značajke Marsa, lansirana od strane NASA-e 2012. Izvor: NASA putem jpl.nasa.gov.

Međutim, ne prelazite na zaključke, jer se metan može proizvesti i kemijskim reakcijama vode i stijena, odnosno čisto kemijskih i geoloških procesa.

Također, mjerenja ne pokazuju koliko je metana najnovije; Međutim, ako je na Marsu bilo vode, kako se čini da sve nagovještava, mogao bi postojati i život, a neki znanstvenici vjeruju da u perifernom mrazu ostaje život pod vječno zaleđenim slojem zemlje u obodnim područjima.

Ako je istina, tamo se mogu naći mikrobi, zbog čega je NASA stvorila rover Curiosity, koji je među svojim ciljevima tražio život. A ujedno i novo rover vozilo koje bi moglo biti lansirano 2020. godine, a koje će se temeljiti na znatiželji i do sada poznato kao Mars 2020.

Unutarnja struktura

Mars je kamenit planet, kao i Merkur, Venera i Zemlja. Stoga ima diferenciranu strukturu u:

- Nukleus, u radijusu od oko 1794 km, sastavljen od željeza, nikla, sumpora i možda kisika. Vanjski dio može se djelomično rastopiti.

- Plašt na bazi silikata.

- kora, debljine između 50 i 125 km, bogata bazaltima i željeznim oksidima.

Slika 10. Usporedni presjeci unutarnjih planeta plus Mjesec. Izvor: Wikimedia Commons

geologija

Roveri su robotska vozila koja se kontroliraju sa Zemlje, zahvaljujući kojima postoje neprocjenjivi podaci o marsovskoj geologiji.

U osnovi postoje dvije regije, podijeljene velikim korakom:

• Gorje na jugu, s brojnim starim kraterima.
• Glatke ravnice na sjeveru, s vrlo malo kratera.

Budući da Mars ima dokaze o vulkanizmu, astronomi vjeruju da su tokovi lave možda izbrisali dokaze o kraterovima na sjeveru, ili da je u zabačeno vrijeme tamo bio veliki ocean tekuće vode.

Obilje kratera koristi se kao kriterij za uspostavljanje triju geoloških razdoblja na Marsu: noejskog, heperijskog i amazonskog.

Amazonsko razdoblje je najnovije, a karakterizira ga manje kratera, ali s intenzivnim vulkanizmom. U Noeiku je, međutim, mogao postojati najstariji, golemi sjeverni ocean.

Mount Olympus je najveći vulkan do sada poznat u cijelom Sunčevom sustavu i nalazi se točno na Marsu, u blizini ekvatora. Dokazi govore da je nastao u amazonskom razdoblju, prije oko 100 milijuna godina.

Osim kratera i vulkana, na Marsu se nalazi i mnogo kanjona, dina, polja lave i starih suhih kanala, kroz koje je tekuća voda možda tekla u davnim vremenima.

Slika 11. Mars zahvaćen olujnom prašinom, slike s Marsa Reconnaissance Orbiter. Pješčane oluje planetarnih razmjera česte su na Marsu, budući da je tlo pješčano i pustinjsko. Izvor: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public domain.

Misije na Mars

Mars je bio meta brojnih svemirskih misija, od kojih su neke bile namijenjene orbiti oko planeta, a druge za slijetanje na njegovu površinu. Zahvaljujući njima imate veliku količinu slika i podataka za stvaranje prilično točne slike.

Mariner 4

Bila je to četvrta sonda misije Mariner, koju je NASA pokrenula 1964. Kroz nju su dobivene prve fotografije površine planeta. Opremljen je i magnetometrom i drugim instrumentima, zahvaljujući kojima je utvrđeno da magnetsko polje Marsa gotovo da i nema.

Sovjetski Mars

To je bio program bivšeg Sovjetskog Saveza koji je trajao od 1960. do 1973. godine, kroz koji su se dobivali snimci marsovske atmosfere, detalji ionosfere, podaci o gravitaciji, magnetskom polju i brojne slike površine planeta.

Viking

NASA-in Vikin program sastojao se od dvije sonde: VIking I i Viking II dizajnirane za slijetanje izravno na planet. Pokrenuti su 1975. godine s misijom proučavanja geologije i geokemije planeta, osim fotografiranja površine i traženja znakova života.

I Viking I i Viking II imali su seizmografe na brodu, ali samo je Viking II uspio provesti uspješna ispitivanja, od kojih je utvrđeno da je seizmička aktivnost Marsa mnogo manja od one na Zemlji.

Što se tiče meteoroloških ispitivanja, otkriveno je da se atmosfera na Marsu sastojala uglavnom od ugljičnog dioksida.

krčilac

Pokrenula ga je 1996. NASA u okviru Projekta Otkrivanje. Imao je robotsko vozilo izgrađeno s minimalnim troškovima, s kojima su testirani novi dizajni za ovu klasu vozila. Također je uspio provesti brojne geološke studije planete i steći slike s nje.

Mars Global Surveyor (MGS)

Bio je to satelit koji je bio u orbiti Marsa od 1997. do 2006. Ukrcao se na laserski visinomjer kojim su svjetlosni impulsi bili poslani na planetu, a koji su se tada odražavali. Ovim je bilo moguće izmjeriti visinu zemljopisnih obilježja, što je zajedno sa slikama snimljenim satelitskim kamerama omogućilo izgradnju detaljne karte marsovske površine.

Ova misija donijela je i dokaze o prisutnosti vode na Marsu, skrivene ispod polarnih kapa. Podaci sugeriraju da je tekuća voda tekla cijelim planetom u prošlosti.

Sonda nije pronašla dokaze o dinamo efektu koji bi mogao stvoriti magnetsko polje slično onome na Zemlji.

Mars Znanstveni laboratorij

Ova robotska svemirska sonda, poznatija kao Curiosity, lansirana je 2011. godine, a na površinu Marsa izašla je u kolovozu 2012. To je istraživačko vozilo ili rover čija je misija istražiti klimu, geologiju i moguće uvjete za buduću misiju,

Marsova odiseja

Ovu je sondu pokrenula NASA 2001. godine kako bi preslikala površinu planeta i provela klimatološke studije. Zahvaljujući njihovim podacima, dobiveni su podaci o gore opisanom ciklusu ugljičnog dioksida. Kamere Mars Odyssey poslale su slike južne polarne kape, na kojoj su bile prikazane tamne oznake isparavanja spoja.

Mars Express

To je misija Europske svemirske agencije pokrenuta 2003. godine i do sada je aktivna. Njeni su ciljevi proučavati klimu, geologiju, strukturu, atmosferu i geokemiju Marsa, posebno prošlost i sadašnjost vode na planeti.

Marsovi istraživački roveri

NASA je 2004. godine lansirala robotske rovere Spirit and Opport kako bi sletjeli na mjesta na kojima je sumnjala ili je možda postojala voda. U načelu, to bi bila misija od samo 90 dana, no vozila su ostala u radu duže nego što se očekivalo.

Prilika se prestala emitirati 2018. godine tijekom globalne pješčane oluje, ali među najistaknutijim rezultatima je pronalazak više dokaza o Marsu na vodi i da je planeta u nekom trenutku imala idealne uvjete da ugosti život.

Mars izviđački orbiter

Ovaj satelit lansiran je 2005. godine i još uvijek djeluje u orbiti planeta. Njegova misija je proučavati vodu na Marsu i postoji li ona dovoljno dugo da bi se život mogao razvijati na planeti.

Reference

1. Freudendrich, C. Kako djeluje Mars. Oporavilo od: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. Sunčev sustav. Unutarnji planeti. Britannica Edukativno izdavaštvo.
3. Maran, S. Astronomija za lutke.
4. LONAC. Pregled misije orbitera Mars Reconnaissance. Oporavak od: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. Planete golih očiju na noćnom nebu (i kako ih prepoznati). Oporavilo od: nudeeyeplanets.com.
6. Sjemenke, M. 2011. Sunčev sustav. Sedmo izdanje. Cengage Learning.
7. Strickland, A. Rover Curiosity detektira najviše razine metana na Marsu. Oporavak od: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedia. Klima Marsa. Oporavak od: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Sastav Marsa. Oporavak od: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Znatiželja. Oporavak od: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Mars (planet). Oporavilo sa: en.wikipedia.org.
12. Wikipedia. Mars (planet). Oporavak od: es.wikipedia.org.