MARS (PLANET): EGENSKABER, SAMMENSÆTNING, BANE, BEVÆGELSE - ARTE - 2025

Mars er den fjerde fjerneste planet fra Solen og den sidste af de indre stenede planeter i solsystemet sammen med Merkur, Venus og Jorden. Let synlig har Mars altid fascineret observatører siden forhistorisk tid med sin rødlige farve, og derfor blev den opkaldt efter den romerske krigsgud.

Andre eldgamle civilisationer associerede også denne planet med deres respektive krigsgud eller med skæbnesvangre begivenheder. For eksempel kaldte de gamle sumerere det Nergal, og det omtales også i mesopotamiske tekster som stjernen i de dødes dom. Ligeledes efterlod babyloniske, egyptiske og kinesiske astronomer omhyggelige optegnelser over Mars's bevægelser.

Figur 1. Et nærbillede af Mars. Kilde: Pixabay.

For deres del var maya-astronomer interesseret i det og beregner dens synodiske periode (den tid det tager for det at vende tilbage til det samme punkt på himlen med hensyn til Solen) med stor nøjagtighed og fremhæve planetens retrogradperiode.

I 1610 var Galileo den første, der observerede Mars gennem et teleskop. Med forbedringer i optiske instrumenter kom opdagelserne, lettet ved, at der i modsætning til Venus ikke er noget tykt lag af skyer, der forhindrer synligheden.

Således opdagede de det sorte punkt på Syrtis Major, et karakteristisk sted på overfladen, de hvide polarhætter, de berømte kanaler i Mars og nogle periodiske ændringer i planetens farve, hvilket fik mange til at tænke over den mulige eksistens af liv på planeten. rød, i det mindste fra vegetation.

Oplysningerne fra sonderne viser imidlertid, at planeten er ørken og har en tynd atmosfære. Indtil videre er der ingen bevis for liv på Mars.

Generelle karakteristika

Mars er lille, kun en tiendedel af jordens masse og cirka halvdelen af ​​diameteren.

Dens rotationsakse er i øjeblikket skråtstillet omkring 25º (Jordens rotation er 23,6º). Derfor har den sæsoner, men af ​​forskellig varighed fra Jorden, fordi dens omløbsperiode er 1,88 år. Så Martian-sæsonerne varer mere eller mindre dobbelt så længe som de landlige.

Denne hældning var ikke altid den samme. Nogle matematiske modeller af kredsløbet antyder, at den i fortiden kan have varieret markant mellem 11 og 49 °, hvilket medførte markante ændringer i klimaet.

Med hensyn til temperaturer varierer de mellem -140ºC og 21ºC. Det er noget ekstremt, og den tynde atmosfære bidrager til det.

De slående polarhætter på Mars er CO ₂, ligesom indholdet af atmosfæren er. Det atmosfæriske tryk er ret lavt, cirka en hundredeedel af jordens.

Figur 2. Billede af Mars gennem Hubble-rumteleskopet, der viser en af ​​de polære hætter. Kilde: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) og M. Wolff (Space Science Inst.) / Public domain, via Wikimedia Commons.

På trods af det høje CO ₂ -indhold er drivhuseffekten på Mars langt mindre markeret end på Venus.

Som ørken overfladen, er sandstorm hyppigt på Mars. En rejsende kan ikke finde noget flydende vand eller vegetation der, kun klipper og sand.

Den karakteristiske rødlige farve skyldes de rigelige jernoxider, og selv om der er vand på Mars, findes den under jorden under de polare hætter.

Interessant nok, trods overfloden af ​​jern på overfladen, siger forskere, at det er knap nok i det indre, fordi den gennemsnitlige tæthed af Mars er den laveste blandt stenede planeter: kun 3.900 kg / m ³.

Da jern er det mest rigelige tunge element i universet, betyder lav tæthed jernmangel, især under hensyntagen til fraværet af sit eget magnetfelt.

Resumé af planetens vigtigste fysiske egenskaber

-Masse: 6,39 x 10 ²³ kg

-Ekvatorial radius: 3,4 x 10 ³ km

-Form: let fladt.

-Gennemsnitlig afstand til solen: 228 millioner km.

- Hældning af bane: 1,85º i forhold til ekliptikens plan.

-Temperatur: -63 ºC, gennemsnit på overfladen.

-Gravitet: 3,7 m / s ²

-Året magnetfelt: Nej.

-Atmosfære: tynd, for det meste CO ₂.

-Tæthed: 3940 kg / m ³

-Satellitter: 2

-Ringe: har ikke.

Mars-Afrika størrelse sammenligning

Mars 'måner

Naturlige satellitter er ikke rigelige på de såkaldte indre planeter, i modsætning til de ydre planeter, der nummererer dem med dusin. Den røde planet har to små måner kaldet Phobos og Deimos, opdaget af Asaph Hall i 1877.

Navnene på de Martiske satellitter stammer fra græsk mytologi: Phobos - frygt - var søn af Ares og Afrodite, mens Deimos - terror - var hans tvillingebror, og sammen ledsagede de deres far i krig.

Figur 3. Deimos, den lille, uregelmæssige satellit af Mars. De hvidlige områder er lag af regolit, et mineralstøv svarende til det, der dækker månens overflade. Kilde: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / University of Arizona / Public domain.

Marsmånerne er meget små, meget mindre end vores majestætiske måne. Deres uregelmæssige form får en til at mistænke for, at de er asteroider, der er fanget af planetens tyngdekraft, endnu mere hvis man overvejer, at Mars ligger meget tæt på asteroidebæltet.

Den gennemsnitlige diameter på Phobos er kun 28 km, mens den for Deimos er endnu mindre: 12 km.

Begge er i synkron rotation med Mars, hvilket betyder, at rotationsperioden rundt om planeten er lig med rotationsperioden omkring sin egen akse. Derfor viser de altid Mars det samme ansigt.

Derudover er Phobos meget hurtig, så meget, at den går op og ned et par gange i løbet af Marsdagen, som varer næsten det samme som Jordens dag.

Bane af de to satellitter er meget tæt på Mars og også ustabile. Af denne grund spekuleres det i, at de på et tidspunkt kunne styrte mod overfladen, især de hurtige Phobos, med kun 9377 km væk.

Figur 4. Animation med kredsløb fra Phobos og Deimos omkring Mars. Kilde: Giphy.

Oversættelsesbevægelse

Mars kredser om solen langs en elliptisk sti, hvis periode er lig med ca. 1,9 jordår eller 687 dage. Alle planets baner følger Keplers love og er derfor elliptiske, selvom nogle er mere cirkulære end andre.

Dette er ikke tilfældet med Mars, fordi ellipsen på dens bane er noget mere fremhævet end Jorden eller Venus.

På denne måde er der tidspunkter, hvor Mars er meget langt fra solen, en afstand kaldet aphelion, mens det i andre er meget tættere: perihelien. Denne omstændighed bidrager også til, at Mars har et ret bredt temperaturområde.

I den fjerne fortid må Mars 'bane have været meget mere cirkulær end den er nu, men gravitationsinteraktion med andre kroppe i solsystemet skabte ændringer.

Figur 5. Baner sammenlignet mellem Mars og Jorden. Kilde: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public domain.

Mars bevægelsesdata

Følgende data beskriver kort bevægelsen fra Mars:

-Min radius af kredsløb: 2,28 x 10 ⁸ km

- Hældning af bane: 1,85º

-Exentricitet: 0,093

- Gennemsnitlig orbitalhastighed: 24,1 km / s

- Overførselsperiode: 687 dage.

- Rotationsperiode: 24 timer, 37 minutter.

- Soldag: 24 timer, 39 minutter.

Hvornår og hvordan man observerer Mars

Mars kan let identificeres på nattehimlen ved sin rødlige farve. Det adskiller sig fra stjernerne, idet det ikke blinker eller flimrer, når det ses med det blotte øje.

Der er en masse information på nettet for at finde de bedste tider at observere Mars, såvel som applikationer til smartphones, der angiver dens placering, uanset om det er synligt eller ikke et bestemt sted.

Da den røde planet er uden for Jordens bane, er det bedste tidspunkt at se det, når det er i modsætning til Solen (se figur 6). De planeter, hvis bane er ydre end Jordens bane kaldes overordnede planeter og dem, der ikke er de underordnede planeter.

Figur 6. Sammenhæng og modstand fra en overlegen planet. Kilde: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Kviksølv og Venus er de lavere planeter, tættere på solen end jorden selv, mens de højere planeter er alle de andre: Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune.

Kun de højere planeter har modstand og sammenhæng med solen, mens de nedre planeter har to typer sammenhæng.

Så når Mars er i modsætning til solen set fra Jorden, betyder det, at Jorden står mellem planeten og solkongen. Det er således muligt at se den større og højere på himlen, synlig hele natten, mens sammenhængen gør observation umulig. Dette gælder for alle de højere planeter.

Mars er i modstand mod solen cirka hver 26. måned (2 år og 50 dage). Den sidste Mars-opposition fandt sted i juli 2018; derfor forventes det at forekomme igen i oktober 2020, når Mars passerer gennem stjernebilledet Fiskene.

Figur 7. Oppositioner fra Mars fra 1995 til 2003. Planeten ser ikke altid ud i samme størrelse, og den viser heller ikke altid det samme ansigt til Jorden. Kilde: Nakne Eye Planets - NASA / JPL / Solar System Exploration - ESA-Hubble.

Mars gennem teleskopet

For teleskopet ser Mars ud som en lyserød disk. Ved gode vejrforhold og afhængigt af udstyret kan du se polarkapperne og nogle grålige områder, hvis udseende varierer afhængigt af Marssæsonen.

Planeten viser ikke altid det samme ansigt til Jorden, og ser heller ikke ud i samme størrelse, som det kan ses i mosaikken på fotografier taget af Hubble-rumteleskopet (se figur 7). Forskellen skyldes excentriciteten af ​​den Martiske bane.

I 2003 var Mars meget tæt på Jorden, 56 millioner kilometer væk, mens den forventede afstand i 2020 er 62 millioner kilometer. 2003-metoden var den største i 60.000 år.

Med hensyn til Mars's satellitter er de for små til at se med det blotte øje eller med kikkert. Det tager et teleskop af rimelig størrelse og venter på, at der opstår modstand for at skelne dem.

Alligevel tillader planetens lysstyrke ikke at se dem, men der er enheder, der skjuler Mars i instrumentets mål, hvilket forbedrer de små måner.

Mars rotationsbevægelse

Mars 'rotationsbevægelse ligner varighed som Jordens, og aksens hældning blev opdaget af William Herschel. Dette får Mars til at opleve sæsoner, ligesom Jorden, kun længere.

På den nordlige halvkugle af Mars er vintrene mildere og forekommer, når solen er i perihelion, derfor er de mindre koldt og kortere; på den anden side forekommer somre i aphelion og er køligere. På den sydlige halvkugle forekommer det modsatte; klimaændringer der er mere ekstreme.

Tilstedeværelsen af ​​kuldioxid forårsager imidlertid en svag men vedvarende stigning i Mars-temperaturen ifølge de data, der er indsamlet af de lydende missioner.

I varmt vejr fordampes en del af det kuldioxid, der er akkumuleret i polarhætterne, i form af gejsere og passerer ud i atmosfæren. Men ved den modsatte pol fryser og fortykner kuldioxid hætten.

Figur 8. Animation, der viser kuldioxidcyklussen i Mars's polære iskapper. Kilde: Wikimedia Commons.

Da Mars ikke har sit eget magnetfelt til at beskytte det, spreder noget af kuldioxid ud i rummet. Mars Odyssey-rummissionen registrerede denne ekstraordinære atmosfæriske cyklus.

Sammensætning

Hvad der er kendt om sammensætningen af ​​Mars kommer fra spektrometri udført af efterforskningssonder samt analysen af ​​Martiske meteoritter, der har formået at nå Jorden.

I henhold til oplysningerne fra disse kilder er de vigtigste elementer på Mars:

-Oxygen og silicium er de mest udbredte i skorpen sammen med jern, magnesium, calcium, aluminium og kalium.

-Kulstof, ilt og nitrogen i atmosfæren.

- Andre elementer blev påvist i mindre grad: titan, krom, svovl, fosfor, mangan, natrium, klor og brint.

Så de elementer, der findes på Mars, er de samme som på Jorden, men ikke i den samme andel. I mantlen på Mars (se afsnittet om indre struktur nedenfor) er der for eksempel meget mere jern, kalium og fosfor end i deres jordekvivalenter.

På sin side er svovl til stede i Mars 'kerne og skorpe i en større andel end på Jorden.

Metan på Mars

Metan er en gas, der normalt er produktet fra nedbrydning af organisk stof, hvorfor det også kaldes "sumpgas".

Det er en drivhusgas, men forskere leder ivrigt efter den på Mars, fordi det ville være en god indikation af, at der eksisterede liv eller stadig eksisterer på ørkenplaneten.

Den slags livsforskere håber at finde er ikke små grønne mænd, men f.eks. Bakterier. Nogle arter af terrestriske bakterier er kendt for at producere metan som en del af deres stofskifte, og andre spiser den.

NASAs Curiosity rover i 2019 gennemførte en uventet høj metanlæsning i Martian-krateret Gale.

Figur 9. Nysgerrighed, robotroveren, der udforsker funktionerne ved Mars, lanceret af NASA i 2012. Kilde: NASA via jpl.nasa.gov.

Imidlertid må du ikke springe til konklusioner, da metan også kan produceres fra kemiske reaktioner mellem vand og klipper, dvs. rent kemiske og geologiske processer.

Målingerne angiver heller ikke, hvor ny den metan er; Men hvis der var vand på Mars, som alt ser ud til at indikere, kunne der også være liv, og nogle forskere mener, at der stadig er liv under permafrosten, det evigt frosne jordlag i de cirkumpolare regioner.

Hvis det er sandt, kan der findes mikrober, der bor der, og det er grunden til, at NASA skabte Curiosity rover, der blandt sine mål er søgen efter liv. Og også et nyt rover-køretøj, der muligvis kan lanceres i 2020, baseret på nysgerrighed og indtil nu kendt som Mars 2020.

Intern struktur

Mars er en stenet planet, ligesom Merkur, Venus og Jorden. Derfor har den en differentieret struktur i:

- Nucleus, omkring 1.794 km i radius, sammensat af jern, nikkel, svovl og måske ilt. Den yderste del kan delvis smeltes.

- Mantel, baseret på silikater.

- Bark, mellem 50 og 125 km tyk, rig på basalter og jernoxider.

Figur 10. Sammenlignende sektioner af de indre planeter plus Månen. Kilde: Wikimedia Commons

geologi

Rovers er robotkøretøjer kontrolleret fra Jorden, takket være hvilke der er uvurderlig information om Marsgeologi.

Der er dybest set to regioner, divideret med et stort skridt:

• Højlandet i syd med talrige gamle slagkratere.
• Glatte sletter i nord med meget få kratere.

Da Mars har bevis på vulkanisme, mener astronomer, at lavastrømme kan have slettet bevis for kratere i nord, eller måske et stort hav flydende vand var der i en fjern tid.

Mængden af ​​kratere bruges som kriterium til at etablere tre geologiske perioder på Mars: Noeic, Hesperian og Amazonian.

Den amazoniske periode er den seneste, kendetegnet ved mindre kratre, men med intens vulkanisme. I Noeicen kunne den ældste, det store nordlige hav imidlertid have eksisteret.

Mount Olympus er den hittil største kendte vulkan i hele solsystemet og er placeret nøjagtigt på Mars, nær ækvator. Bevis tyder på, at den blev dannet i den amazoniske periode for omkring 100 millioner år siden.

Foruden kratere og vulkaner findes der på Mars også mange kløfter, klitter, lavafelter og gamle tørre kanaler, gennem hvilke der flydende flydende vand måske i oldtiden.

Figur 11. Mars indhyllet af en støvstorm, billeder fra Mars Reconnaissance Orbiter. Sandstormer med planetariske forhold er hyppige på Mars, da jorden er sand og ørken. Kilde: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public domain.

Missioner til Mars

Mars har været målet for adskillige rummissioner, nogle bestemt til at bane rundt om planeten og andre til at lande på dens overflade. Takket være dem har du en stor mængde billeder og data for at skabe et ret præcist billede.

Mariner 4

Det var den fjerde sonde af Mariner-missionen, der blev lanceret af NASA i 1964. Gennem den blev de første fotografier af planetens overflade opnået. Det var også udstyret med et magnetometer og andre instrumenter, takket være det blev det bestemt, at magnetfeltet til Mars næsten ikke eksisterer.

Sovjetiske Mars

Dette var et program fra det tidligere Sovjetunionen, der varede fra 1960 til 1973, gennem hvilket der blev opnået optegnelser over den Martiske atmosfære, detaljer om ionosfæren, information om tyngdekraft, magnetfelt og talrige billeder af planetens overflade.

Viking

NASAs Viking-program bestod af to sonder: VIking I og Viking II designet til at lande direkte på planeten. De blev lanceret i 1975 med det formål at studere planets geologi og geokemi, ud over at fotografere overfladen og se efter tegn på liv.

Både Viking I og Viking II havde seismografer om bord, men kun Viking II var i stand til at gennemføre vellykkede prøver, hvoraf det blev konstateret, at Marsens seismiske aktivitet er meget lavere end Jorden.

Hvad angår de meteorologiske tests, blev det afsløret, at Mars-atmosfæren hovedsageligt var sammensat af kuldioxid.

Pathfinder

Det blev lanceret i 1996 af NASA inden for rammerne af Project Discovery. Det havde et robotkøretøj bygget med minimal omkostning, hvormed nye design til denne klasse af køretøjer blev testet. Han formåede også at udføre adskillige geologiske undersøgelser af planeten og erhverve billeder af den.

Mars Global Surveyor (MGS)

Det var en satellit, der lå i kredsløb om Mars fra 1997 til 2006. Den havde ombord en laserhøjde, med hvilken lysimpulser blev sendt til planeten, som derefter blev reflekteret. Med dette var det muligt at måle højden på de geografiske træk, som sammen med de billeder, der blev taget af satellitkameraerne, tillod at bygge et detaljeret kort over Marsoverfladen.

Denne mission bragte også bevis for tilstedeværelsen af ​​vand på Mars, skjult under polarhætterne. Dataene antyder, at flydende vand flydede over planeten i fortiden.

Proben fandt intet bevis for en dynamoeffekt, der var i stand til at skabe et magnetfelt svarende til Jordens.

Mars Science Laboratory

Denne robotrørsonde, bedre kendt som Curiosity, blev lanceret i 2011 og nåede overfladen på Mars i august 2012. Det er et opdagelsesbiler eller rover, hvis mission er at undersøge klima, geologi og mulige betingelser for en fremtidig bemandet mission.

Mars odyssey

Denne sonde blev lanceret af NASA i 2001 for at kortlægge planetens overflade og gennemføre klimatologiske undersøgelser. Takket være deres data blev der opnået data om den ovenfor beskrevne carbondioxidcyklus. Mars Odyssey-kameraerne sendte tilbage billeder af den sydpolære hætte, der viser de mørke markeringer fra forbindelsens fordampning.

Mars Express

Det er en mission fra Det Europæiske Rumfartsagentur, der blev lanceret i 2003, og indtil videre er det aktivt. Dets mål er at studere klimaet, geologien, strukturen, atmosfæren og geokemien i Mars, især fortid og nutidig eksistens af vand på planeten.

Mars Exploration Rovers

Roboteroverne Spirit and Opportunity blev lanceret af NASA i 2004 for at lande på steder, hvor der var mistanke om vand eller muligvis eksisterede. I princippet ville det være en mission på kun 90 dage, men køretøjerne forblev i drift i længere tid end forventet.

Muligheden stoppede udsendelsen i 2018 under en global sandstorm, men blandt de mest fremtrædende resultater er der at have fundet flere bevis på vand på Mars, og at planeten engang havde ideelle betingelser for at være vært for livet.

Mars Reconnaissance Orbiter

Denne satellit blev lanceret i 2005 og er stadig i drift i planetens bane. Dets mission er at studere vand på Mars, og om det har eksisteret længe nok til, at livet kan udvikle sig på planeten.

Referencer

1. Freudendrich, C. Sådan fungerer Mars. Gendannet fra: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. Solsystemet. De indre planeter. Britannica Educational Publishing.
3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
4. GRYDE. Oversigt over Mars Reconnaissance Orbiter Mission. Gendannes fra: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. De nakne øje-planeter i nattehimmelen (og hvordan man identificerer dem). Gendannes fra: nakedeyeplanets.com.
6. Seeds, M. 2011. Solar System. Syvende udgave. Cengage Learning.
7. Strickland, A. Curiosity rover registrerer de højeste niveauer af metan på Mars. Gendannes fra: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedia. Klimaet i Mars. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Mars sammensætning. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Nysgerrighed. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Mars (planet). Gendannet fra: en.wikipedia.org.
12. Wikipedia. Mars (planet). Gendannet fra: es.wikipedia.org.