MARS
Mars
Postrzegany odcień
wynika stąd, że powierzchnia planety jest pokryta tlenkami żelaza. Mars posiada dwa niewielkie księżyce o nieregularnych kształtach - Fobosa i Deimosa - prawdopodobnie są to dwie planetoidy przechwycone przez pole grawitacyjne planety. Przypuszcza się, że mogło na niej kiedyś powstać życie, jednak obecnie nie ma na to solidnych dowodów.
Mars jest jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem. W opozycji osiąga jasność do -3,0 wielkości gwiazdowej i średnicę kątową do 25". Od wieków fascynował ludzi wszystkich kultur, głównie z powodu niespotykanej czerwonej barwy i szybkiego ruchu pozornego na niebie.
Jest planetą o połowę mniejszą od Ziemi, zaś jego powierzchnia i masa stanowią odpowiednio tylko 1/5 i 1/10 ziemskiej. Nachylenie równika do płaszczyzny orbity wynosi 25°12’, co sprawia, że na Marsie występują pory roku podobne do ziemskich.
Doba na Marsie trwa niewiele więcej niż ziemska - liczy 24 godziny, 39 minut i 35,244 sekundy. Natomiast rok marsjański jest prawie dwa razy dłuższy od ziemskiego - ma 687 dni. Z racji swojej odległości od Słońca na powierzchnię Marsa pada tylko 40% energii słonecznej, która dociera do Ziemi. Także z braku dużych zbiorników wodnych i gęstej atmosfery temperatura powierzchni Marsa ulega dużym wahaniom - w dzień może sięgać niemal 20°C, natomiast w nocy spadać do -90°C a na biegunach nawet do -135°C.
Atmosfera Marsa jest bardzo cienka i rozrzedzona. Średnie ciśnienie atmosferyczne waha się w granicach 610 paskali co odpowiada około 0.76% ciśnienia atmosferycznego na Ziemi. Ponieważ grawitacja Marsa jest prawie trzykrotnie mniejsza od ziemskiej, wysokość na jakiej ciśnienie spada 2,72 raza (czyli o czynnik e) jest dla atmosfery tej planety prawie dwukrotnie większa niż dla atmosfery ziemskiej i wynosi 11 km. Jej skład to głównie dwutlenek węgla (95.32%), azot (2.7%) i argon (1.6%). Pozostałe 0,38% stanowią pierwiastki śladowe, wśród których znajduje się także tlen. Hipoteza, która tłumaczy obecność tak cienkiej atmosfery głosi, iż głównym czynnikiem odpowiedzialnym za jej erozję jest wiatr słoneczny. Wskutek braku pola magnetycznego o globalnym zasięgu, cząsteczki wiatru nie są odpychane, lecz bez trudu zderzają się z atomami gazów atmosferycznych, wywiewając je w przestrzeń kosmiczną.
W 2003 roku dzięki obserwacjom teleskopowym odkryto w atmosferze śladowe ilości metanu, co zostało potwierdzone w marcu 2004 przez misję Mars Express Orbiter. Gaz ten jest nietrwały, co znaczy, że na planecie musi być (lub było w ciągu ostatnich kilku setek lat) jego źródło. Prawdopodobnym wyjaśnieniem może być aktywność wulkaniczna, upadki komet lub nawet istnienie mikroorganizmów produkujących metan. Gaz występuje miejscowo, co sugeruje, że jest on szybko rozkładany i nie ma czasu, żeby uzyskał jednorodne stężenie w całej atmosferze.
Planuje się zbadanie obecności innych gazów towarzyszących metanowi, co pozwoli na określenie źródła jego wydzielania się. Na Ziemi metanowi powstałemu w wyniku procesów biologicznych w oceanach towarzyszy etan, podczas gdy metan będący wynikiem działalności wulkanicznej występuje razem z dwutlenkiem siarki.
Innym przejawem dynamiki atmosfery Marsa oprócz powstawania i znikania metanu jest para wodna przemieszczająca się między biegunami, powodująca powstawanie podobnego do ziemskiego szronu i rozległych chmur pierzastych złożonych z kryształków lodu i sfotografowanych przez pojazd Opportunity w 2004 r.
Najbardziej prawdopodobna teoria dotycząca budowy czerwonej planety głosi, że składa się ona ze
stałego jądra o promieniu ok. 1700 km, w skład którego wchodzą przede wszystkim nikiel i żelazo. Jest ono otoczone skalistym płaszczem. Powierzchnię planety stanowi natomiast dosyć cienka, bo tylko 30 kilometrowa, skorupa składająca się w 2/3 z krzemu, ale także żelaza i jego związków, takich jak tlenek żelaza i siarczek żelaza, dzięki którym planeta ma czerwony kolor.Na Marsie nie występuje globalne (dipolowe) pole magnetyczne podobne do ziemskiego. Planeta posiada natomiast słabe pole magnetyczne o lokalnym charakterze. Obserwacje dokonane przez sondę Mars Global Surveyor wykazały, że w skorupie planety znajdują się na przemian położone pasma o przeciwnej biegunowości magnetycznej, o szerokości przeważnie ok. 160 km i długości ok. 1000 km. Podobne struktury można znaleźć na dnie ziemskich oceanów. Istnienie pasm jest dowodem występowania w przeszłości ruchów tektonicznych płyt, a to jest przesłanką świadczącą o tym, że w przeszłości na Marsie istniało dipolowe pole magnetyczne, generowane ruchem płynnego jądra. Obecnie brak globalnego pola magnetycznego wyklucza istnienie płynnego jądra we wnętrzu Marsa.
Jednym z odkryć pojazdu Opportunity jest obecność na Równinie Meridiani małych kulek hematytu o średnicy kilku milimetrów. Przypuszczalnie powstały one w środowisku wodnym kilka miliardów lat temu. Odkryto również inne minerały zawierające siarkę, żelazo i brom, takie jak jarosyt. Na podstawie tego i innych dowodów grupa 50 naukowców ogłosiła w Science z 9 grudnia 2004 r., że "kiedyś na powierzchni Równiny Meridiani sporadycznie była obecna woda, która docierała pod powierzchnię planety. Ponieważ obecność wody jest podstawowym warunkiem istnienia życia, można stąd wnioskować, że w pewnym okresie marsjańskiej historii Równina
Meridiani mogła mieć warunki odpowiednie do życia." Po przeciwnej stronie planety pojazd Spirit znalazł inne dowody istnienia wody, w tym minerał getyt, który może powstać tylko w jej obecności. Na przełomie 2004 i 2005 roku europejska sonda kosmiczna Mars Express Orbiter badając obszary okołorównikowe stwierdziła w niektórych punktach atmosfery podwyższoną zawartość metanu pokrywającą się z miejscami o podwyższonej ilości pary wodnej. Posługując się danymi z amerykańskiego orbitera Mars Odyssey odkryto w tych rejonach pokłady wody pod powierzchnią gruntu.
Następnych rewelacji dostarczyła po raz kolejny misja Mars Express, której zdjęcia regionu
Elysium Planitia wykazały istnienie obszaru, do złudzenia przypominającego zamarznięte morze. Informacje te przekazano podczas zjazdu naukowców w European Space Research and Technology Centre (ESTEC) w Noordwijk w Holandii. Według wstępnych danych obszar ten jest bardzo młody w geologicznej skali czasu. Jego wiek wywnioskowany na podstawie małej ilości kraterów uderzeniowych szacuje się na 5 milionów lat. Głębokość tego, niepotwierdzonego jeszcze morza, określona została na około 45 metrów, a jego wielkość porównuje się do objętości Morza Północnego. Naukowcy przypuszczają, że powstało ono na skutek wypływu podziemnych wód, spowodowanego aktywnością wulkanów Albor Thollus i Elysium Mons. To co ochroniło wodę w zbiorniku przed wyparowaniem (w warunkach panujących na Marsie w okolicach równikowych, woda szybko sublimuje), to najprawdopodobniej pył, który pokrył grubą warstwą powierzchnię zamarzniętego morza.
W 1996 r. naukowcy zajmujący się meteorytem ALH 84001, który najprawdopodobniej pochodzi z Marsa, ogłosili, że odkryli struktury będące mikroskamieniałościami mikroorganizmów. Kolejne badania wskazywały, że znalezione struktury nie są pochodzenia organicznego, lecz mineralnego.
Widok Marsa z Ziemi
Opozycje Marsa od 1990-2020
| Rok | Opozycja | Bliskość Ziemi | Odległość mio. km | Jasność | Średnica | Deklinacja |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1990 | 27 Listopad | 20 Listopad | 77,3 | -2,1 | 18",1 | +22°6 |
| 1993 | 7 Styczen | 3 Styczen | 93,6 | -1,4 | 14,9 | +26°3 |
| 1995 | 12 Luty | 11 Luty | 101,1 | -1,2 | 13,9 | +18°,2 |
| 1997 | 17 Marzec | 20 Marzec | 98,6 | -1,3 | 14,2 | +4°7 |
| 1999 | 24 Kwiecien | 1 Maj | 86,5 | -1,7 | 16,2 | -11°6 |
| 2001 | 13 Czerwiec | 24 Czerwiec | 67,3 | -2,3 | 20,8 | -26°5 |
| 2003 | 28 Sierpien | 27 Sierpien | 55,8 | -2,9 | 25,1 | -15°8 |
| 2005 | 7 Listopad | 30 Pazdziernik | 69,4 | -2,3 | 20,2 | +15°9 |
| 2007 | 24 Grudzien | 18 Grudzien | 88,2 | -1,7 | 15,9 | +26°8 |
| 2010 | 29 Styczen | 27 Styczen | 99,3 | -1,3 | 14,1 | +22°2 |
| 2012 | 3 Marzec | 5 Marzec | 100,8 | -1,2 | 13,9 | +10°3 |
| 2014 | 8 Kwiecien | 14 Kwiecien | 92,4 | -1,5 | 15,2 | -5°1 |
| 2016 | 22 Maj | 30 Maj | 75,3 | -2,1 | 18,6 | -21°6 |
| 2018 | 27 Lipiec | 31 Lipiec | 57,6 | -2,8 | 24,3 | -25°5 |
| 2020 | 13 Pazdzirnik | 6 Pazdziernik | 62,2 | -2,6 | 22,6 | -5°4 |
Mars w liczbach
| parametr | wartość |
|---|---|
| Średnia odległość od Słońca | 227 900 000 km |
| Najmniejsza odległość od Słońca | 206 300 000 km |
| Najwieksza odległość od Słońca | 249 800 000 km |
| Mimośród orbity | 0,093 |
| Nachylenie orbity względem ekliptyki | 1°51'00'' |
| Gwiazdowy okres obiegu | 686d23h31m |
| Okres obrotu wokół osi | 24h37m22,668s |
| Synodyczny okres obiegu | 779,9d |
| Średnia prędkość orbitalna | 24,1 km/s |
| Nachylenie równika względem orbity | 23°59' |
| Średnica równikowa planety | 6786,8 km |
| Średnica biegunowa planety | 6751,6 km |
| Spłaszczenie | 0,002925926 |
| Masa planety | 6,433*1026 g |
| Masa w jednostkach masy Ziemi | 0,1078 |
| Objętość planety | 1628,3*108 km3 |
| Objętość w stosunku do objętości Ziemi | 0,15 |
| Powierzchnia planety | 144 202 tys. km2 |
| Średnia gęstość | 3,94 g/cm3 |
| Siła ciężkości na powierzchni planety | 372 cm/s2 |
| Prędkość ucieczki | 5,03 km/s |
| Średnia temperatura powierzchni | -35°C |
| Najwyższa temperatura powierzchni | 20°C |
| Najniższa temperatura powierzchni | -120°C |
| Cinienie atmosferyczne | 6 mb |
| Główny składnik atmosfery | CO2 |
| Albedo optyczne | 0,16 |
| Najmniejsza odległość od Ziemi | 55 800 000 km |
| Największa odległość od Ziemi | 398 900 000 km |
| Największa średnica kątowa | 25 |
| Najmniejsza średnica kątowa | 3 |
| Maksymalna wielkość gwiazdowa | -2,8m |
| Minimalna wielkość gwiazdowa | 1,6m |
Księżyce Marsa
| Nazwa księżyca | Odległość od środka planety (tyś. km) | Średni promień (km) | Okres orbitalny (dni) | Rok odkrycia | Odkrywca |
|---|---|---|---|---|---|
| Phobos | 9,4 | 11,07 | 0,32 | 1877 | A. Hale |
| Deimos | 23,5 | 6,3 | 1,26 | 1877 | A. Hale |
Misje na Marsa
| Sonda | Data wystrzelenia | Koniec misji | Rodzaj sondy | Cel |
|---|---|---|---|---|
| Mariner 4 / USA | 28.11.1964 | 14.07.1965 | przelot | pierwsze zdjęcia |
| Mariner 9 / USA | 30.05.1971 | 12.11.1971 | orbiter | 7000 zdjęć |
| Viking 1 / USA | 20.08.1975 | 20.07.1976 | orbiter | tworzenie mapy |
| lądownik | poszukiwanie życia | |||
| Viking 2 / USA | 09.09.1975 | 04.08.1976 | orbiter | tworzenie mapy |
| lądownik | poszukiwanie życia | |||
| Mars Pathfinder | 02.12.1996 | 04.07.1997 | lądownik | umieszczenie na powierzchni Marsa Sojourner-Rover'a, samobieżnego pojazdu-robota do badania skał marsjańskich; pierwszy pojazd wykonujacy prace na obcej planecie |
| Global Mars Orbiter / USA | 07.11.1996 | 12.09.1997 | orbiter | wyniesiony w przestrzenń kosmiczną 7 XI 1996 przez rakietę Delta, 11 IX 1997 wszedł na orbitę okołomarsjańską, stając się sztucznym satelitą planety; główne cele naukowe misji obejmowały: wykonanie zdjęć Marsa i sporządzenie dokładnej mapy jego powierzchni, laserowe sondowanie ukształtowania form powierzchniowych (gór, kanionów itp.), badanie składu chemicznego i właściwości fizycznych skał, gruntu marsjańskiego, lodów powierzchniowych, pomiary pola grawitacyjnego Marsa oraz poszukiwania szczątkowego pola magnetycznego planety, badanie właściwości atmosfery marsjańskiej, w tym chmur oraz mgieł pyłowych i ich zmian w trakcie roku marsjańskiego, a także badanie wpływu procesów atmosferycznych na strukture powierzchni planety, w tym na zjawiska jej erozji. |
