Mars (planet) egenskaper, sammensetning, bane, bevegelse

2231
Basil Manning

Mars det er den fjerde fjerneste planeten fra solen og den siste av de indre steinete planetene i solsystemet, sammen med kvikksølv, Venus og jorden. Lett synlig har Mars alltid fascinert observatører siden forhistorisk tid med sin rødlige farge, og av den grunn ble den oppkalt etter den romerske krigsguden..

Andre eldgamle sivilisasjoner assosierte også denne planeten med sine respektive krigsguder eller skjebnesvangre hendelser. For eksempel kalte de gamle sumererne det Nergal, og det blir også referert til i mesopotamiske tekster som stjernen for dødenes dom. På samme måte etterlot babyloniske, egyptiske og kinesiske astronomer nøye opptegnelser om Mars bevegelser.

Figur 1. Et nærbilde av Mars. Kilde: Pixabay.

På sin side var maya-astronomer interessert i ham og beregnet hans synodisk periode (tiden det tar å finne deg selv på samme punkt på himmelen i forhold til solen) med stor nøyaktighet og fremhever den retrograde perioden på planeten.

I 1610 var Galileo den første som observerte Mars gjennom teleskopet. Med forbedringer i optiske instrumenter kom oppdagelsene, tilrettelagt av det faktum at det, i motsetning til Venus, ikke er noe tykt skylag som hindrer synligheten..

Dermed oppdaget de det svarte punktet til Syrtis Major, et karakteristisk sted på overflaten, de hvite polarlagene, de berømte kanalene til Mars og noen periodiske endringer i fargen på planeten, som fikk mange til å tenke på den mulige eksistensen av liv på planet. rød, i det minste vegetasjon.

Informasjonen fra sonderne viser imidlertid at planeten er ørken og har en tynn atmosfære. Så langt er det ingen bevis for liv på Mars.

Artikkelindeks

  • 1 Generelle egenskaper
    • 1.1 Oppsummering av de viktigste fysiske egenskapene til planeten
  • 2 Marsens måner
  • 3 Translasjonsbevegelse
    • 3.1 Data om bevegelsen til Mars
  • 4 Når og hvordan du skal observere Mars
    • 4.1 Mars gjennom teleskopet
  • 5 Mars rotasjonsbevegelse
  • 6 Sammensetning
    • 6.1 Metan på Mars
  • 7 Intern struktur
  • 8 Geologi
  • 9 Oppdrag til Mars
    • 9.1 Mariner 4
    • 9.2 Sovjetiske Mars
    • 9.3 Viking
    • 9.4 Pathfinder
    • 9.5 Mars Global Surveyor (MGS)
    • 9.6 Mars Science Laboratory
    • 9.7 Mars Odyssey
    • 9.8 Mars Express
    • 9.9 Mars Exploration Rovers
    • 9.10 Mars Reconnaissance Orbiter
  • 10 Referanser

Generelle egenskaper

Mars er liten, bare en tidel av jordens masse og omtrent halvparten av diameteren.. 

Rotasjonsaksen er for tiden vippet omtrent 25 º (Jordens er 23,6 º). Det er derfor den har årstider, men av forskjellig varighet fra jorden, fordi omløpstiden er 1,88 år. Så mars sesongene varer omtrent dobbelt så lenge som de jordiske..

Denne tilbøyeligheten var ikke alltid den samme. Noen matematiske modeller av bane antyder at det tidligere kan ha variert betydelig, mellom 11 º og 49 º, og medført bemerkelsesverdige endringer i klimaet.. 

Når det gjelder temperaturer, varierer de mellom -140 ° C og 21 ° C. Det er litt ekstremt, og den tynne atmosfæren bidrar til det.

De slående polarisenhetene til Mars er fra COto, så vel som innholdet i atmosfæren. Atmosfæretrykket er ganske lavt, omtrent en hundredel av jordens.

Figur 2. Bilde av Mars gjennom Hubble-romteleskopet som viser en av polarhettene. Kilde: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) og M. Wolff (Space Science Inst.) / Public domain, via Wikimedia Commons.

Til tross for høyt CO-innholdto, drivhuseffekten på Mars er mye mindre markant enn på Venus. 

Overflaten er ørken, sandstorm er hyppig på Mars. En reisende kunne ikke finne noe flytende vann eller vegetasjon der, bare steiner og sand..

Den særegne rødlige fargen skyldes de mange jernoksidene, og selv om det er vann på Mars, er det funnet under jorden, under polarhettene..

Interessant, til tross for overflod av jern på overflaten, sier forskere at det er lite i det indre, fordi den gjennomsnittlige tettheten til Mars er den laveste blant steinete planeter: bare 3900 kg / m3

Siden jern er det mest utbredte tunge elementet i universet, betyr lav tetthet jernmangel, spesielt med tanke på fraværet av eget magnetfelt..

Oppsummering av de viktigste fysiske egenskapene til planeten

-Masse: 6,39 x 102. 3 kg

-Ekvatorial radius: 3,4 x 103 km

-Form: litt flat.

-Gjennomsnittlig avstand til solen: 228 millioner km.

-Banehelling: 1,85º med hensyn til ekliptikkens plan.

-Temperatur: -63 ºC, gjennomsnittlig på overflaten.

-Tyngdekraft: 3,7 m / sto

-Selvmagnetisk felt: Ikke.

-Stemning: tynn, mest COto

-Tetthet: 3940 kg / m3

-Satellitter: to

-Ringer: har ikke.

Mars-Afrika størrelses sammenligning

Månens måner

Naturlige satellitter er ikke rikelig på de såkalte indre planetene, i motsetning til de ytre planetene, som nummererer dem med dusinvis. Den røde planeten har to små måner kalt Phobos og Deimos, oppdaget av Asaph Hall i 1877.

Navnene på Mars-satellittene stammer fra gresk mytologi: Phobos -fear-, var sønn av Ares og Afrodite, mens Deimos - terror-, var tvillingbroren hans, og sammen fulgte de faren til krig.

Figur 3. Deimos, den lille, uregelmessige satellitten til Mars. De hvite områdene er lag av regolit, et mineralstøv som ligner det som dekker månens overflate. Kilde: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / University of Arizona / Public domain.

Månens måner er veldig små, mye mindre enn vår majestetiske måne. Deres uregelmessige form får en til å mistenke at de er asteroider fanget av planetens tyngdekraft, enda mer hvis det anses at Mars er veldig nær asteroidebeltet..

Den gjennomsnittlige diameteren til Phobos er bare 28 km, mens Deimos er enda mindre: 12 km.

Begge er i synkron rotasjon med Mars, noe som betyr at rotasjonsperioden rundt planeten er lik rotasjonsperioden rundt sin egen akse. Derfor viser de alltid det samme ansiktet til Mars.

I tillegg er Phobos veldig rask, så mye at den kommer ut og setter seg et par ganger i løpet av marsdagen, som varer nesten det samme som jorddagen..

Banene til de to satellittene er veldig nær Mars, og også ustabile. Av denne grunn spekuleres det i at de på et tidspunkt kunne krasje i overflaten, spesielt de raske Phobos, med bare 9377 km unna..

Figur 4. Animasjon med banene til Phobos og Deimos rundt Mars. Kilde: Giphy.

Oversettelsesbevegelse

Mars kretser rundt solen etter en elliptisk bane hvis periode tilsvarer omtrent 1,9 jordår, eller 687 dager. Alle banene til planetene følger Keplers lover og har derfor en ellipseform, selv om noen er mer sirkulære enn andre..

Dette er ikke tilfellet med Mars, fordi ellipsen i bane er noe mer forsterket enn den på jorden eller Venus..

På denne måten er det tider når Mars er veldig langt fra solen, en avstand som kalles aphelion, mens det i andre er mye nærmere: perihelion. Denne omstendigheten bidrar også til at Mars har et ganske bredt temperaturområde..

I den fjerne fortiden må banen til Mars ha vært mye mer sirkulær enn den er nå, men gravitasjonsinteraksjonen med andre legemer i solsystemet ga endringer.

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

Mars bevegelsesdata

Følgende data beskriver Mars bevegelse kort:

-Gjennomsnittlig radius for banen: 2,28 x 108 km

-Banehelling: 1,85º

-Eksentrisitet: 0,093

-Gjennomsnittlig banehastighet: 24,1 km / s

-Oversettelsesperiode: 687 dager.

-Rotasjonsperiode: 24 timer, 37 minutter.

-Soldag: 24 timer, 39 minutter.

Når og hvordan du skal observere Mars

Mars kan lett identifiseres på nattehimmelen ved sin rødlige farge. Det kan skelnes fra stjerner da det ikke blinker eller flimrer når det sees med det blotte øye. 

Det er mye informasjon på nettet for å finne de beste tidspunktene for å observere Mars, samt applikasjoner for smarttelefoner som indikerer dens posisjon, enten det er synlig eller ikke på et bestemt sted..

Siden den røde planeten er utenfor jordens bane, er den beste tiden å se den når den er i motstand til solen (se figur 6). Planeter hvis bane er utenfor jordens bane kalles høyere planeter og de som ikke er det lavere planeter.

Figur 6. Sammenføyning og motstand av en overlegen planet. Kilde: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Kvikksølv og Venus er de nedre planetene, nærmere solen enn selve jorden, mens de høyere planetene er alle de andre: Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun..

Bare de høyere planetene har motstand og forbindelse med solen, mens de nedre planetene har to typer sammenheng.

Så når Mars er i opposisjon til solen sett fra jorden, betyr det at jorden står mellom planeten og solkongen. Dermed er det mulig å se den større og høyere på himmelen, synlig hele natten, mens sammenhengen gjør observasjon umulig. Dette gjelder for alle høyere planeter.

Mars er i opposisjon mot solen hver 26. måned (2 år og 50 dager). Den siste Mars-opposisjonen fant sted i juli 2018; derfor forventes det at det vil skje igjen i oktober 2020, når Mars passerer gjennom konstellasjonen Fiskene.

Figur 7. Motstander fra Mars fra 1995 til 2003. Planeten ser ikke alltid like stor ut, og den viser heller ikke alltid det samme ansiktet til jorden. Kilde: Naked Eye Planets - NASA / JPL / Solar System Exploration - ESA-Hubble.

Mars gjennom teleskopet

For teleskopet ser Mars ut som en rosa plate. Med gode værforhold og avhengig av utstyret, kan du se polarhettene og noen gråaktige områder der utseendet varierer i henhold til marsesongen..

Planeten viser ikke alltid det samme ansiktet til jorden, og ser heller ikke ut i samme størrelse, som man kan se i mosaikken til fotografier tatt av Hubble-romteleskopet (se figur 7). Forskjellen skyldes eksentrisiteten til Mars-banen.

I 2003 var Mars veldig nær jorden, 56 millioner kilometer unna, mens i 2020 er den forventede avstanden 62 millioner kilometer. 2003-tilnærmingen var den største på 60.000 år.

Når det gjelder satellittene til Mars, er de for små til å se med det blotte øye eller med kikkert. Krever et teleskop av rimelig størrelse og venter på at motstand skal skje for å skille dem.

Likevel tillater ikke lysstyrken på planeten å se dem, men det er enheter som skjuler Mars i instrumentets mål og forbedrer de små månene..

Rotasjonsbevegelse av Mars

Rotasjonsbevegelsen til Mars har en lignende varighet som den på jorden, og tiltingen av aksen ble oppdaget av William Herschel. Dette får Mars til å oppleve årstider akkurat som jorden, bare lenger..

På den nordlige halvkulen av Mars er vintrene mildere og oppstår når solen er i perihel, derfor er de mindre kalde og kortere; på den annen side forekommer somrene i aphelion og er kjøligere. På den sørlige halvkule skjer det motsatte; klimaendringene der er mer ekstreme.

Imidlertid forårsaker tilstedeværelsen av karbondioksid en liten, men vedvarende økning i temperaturen på Mars, ifølge dataene som er samlet inn av de lydende oppdragene..

I varmt vær fordamper en del av karbondioksidet som er samlet i polarkappene i form av geysirer og passerer ut i atmosfæren. Men på motsatt pol fryser karbondioksid og tykner hetten. 

Figur 8. Animasjon som viser karbondioksidsyklusen i de polare ishettene på Mars. Kilde: Wikimedia Commons.

Siden Mars ikke har sitt eget magnetfelt for å beskytte det, er en del av karbondioksidet spredt i rommet. Mars Odyssey-romoppdraget registrerte denne ekstraordinære atmosfæresyklusen.

Sammensetning

Det som er kjent om Mars-sammensetningen kommer fra spektrometri utført av letesonder, samt analysen av Mars-meteoritter som har klart å nå Jorden..

I henhold til informasjonen fra disse kildene er hovedelementene på Mars:

-Oksygen og silisium er de vanligste i skorpen, sammen med jern, magnesium, kalsium, aluminium og kalium..

-Karbon, oksygen og nitrogen i atmosfæren.

- Andre elementer ble oppdaget i mindre grad: titan, krom, svovel, fosfor, mangan, natrium, klor og hydrogen.

Så elementene som finnes på Mars er de samme som på jorden, men ikke i samme proporsjon. For eksempel i kappen av Mars (se under avsnittet dedikert til den indre strukturen) er det mye mer jern, kalium og fosfor enn i deres jordiske ekvivalent.

For sin del er svovel til stede i Mars kjernen og skorpen i større andel enn på jorden.

Metan på Mars

Metan er en gass som vanligvis er produktet av nedbrytningen av organisk materiale, og det er derfor det også er kjent som "sumpgass".

Det er en klimagass, men forskere leter ivrig etter den på Mars, fordi det ville være en god indikasjon på at livet eksisterte eller fortsatt eksisterer på ørkenplaneten..

Den typen liv forskere håper å finne er ikke små grønne menn, men for eksempel bakterier. Noen arter av jordbakterier er kjent for å produsere metan som en del av stoffskiftet, og andre bruker det.

NASAs Curiosity-rover hadde en uventet høy metanavlesning i 2019 i Mars-krateret Gale..

Figur 9. Curiosity, robotkjøretøyet som utforsker funksjonene til Mars, lansert av NASA i 2012. Kilde: NASA via jpl.nasa.gov.

Imidlertid ikke haste med konklusjoner, siden metan også kan produseres fra kjemiske reaksjoner mellom vann og bergarter, det vil si rent kjemiske og geologiske prosesser..

Målingene indikerer heller ikke hvor nylig metanen er; Imidlertid, hvis det var vann på Mars som alt ser ut til å indikere, kan det også være liv, og noen forskere mener at det fortsatt er liv under permafrost, det evig frosne jordlaget i sirkumpolare regioner.

Hvis det er sant, kan det finnes mikrober som bor der, og det er grunnen til at NASA opprettet Curiosity Rover, som har et av sine mål å søke etter liv. Og også et nytt rover-kjøretøy som kan lanseres i 2020, basert på Curiosity og kjent til nå som Mars 2020..

Intern struktur

Mars er en steinete planet, i likhet med kvikksølv, Venus og jorden. Derfor har den en differensiert struktur i:

-Kjerne, ca 1794 km i radius, sammensatt av jern, nikkel, svovel og kanskje oksygen. Den ytterste delen kan være delvis smeltet. 

-Mantel, silikatbasert.

-Cortex, mellom 50 og 125 km tykk, rik på basalter og jernoksider.

Figur 10. Sammenlignende deler av de indre planetene pluss månen. Kilde: Wikimedia Commons

geologi

Rovers er robotkjøretøy som styres fra jorden, takket være det uvurderlig informasjon om marsgeologi. 

I utgangspunktet skilles to regioner ut, delt med et stort trinn:

  • Høylandet i sør, med mange gamle slagkratere.
  • Glatte sletter i nord, med svært få kratere.

Siden Mars har bevis på vulkanisme, tror astronomer at lavastrømmer kan ha slettet bevis på kratere i nord, eller at det i en avsidesliggende tid var et stort hav av flytende vann der..

Overflaten av kratere brukes som et kriterium for å etablere tre geologiske perioder på Mars: Noeic, Hesperic og Amazonian..

Amazonas-perioden er den siste, preget av en mindre tilstedeværelse av kratere, men med intens vulkanisme. I Noeic, derimot, den eldste, det store nordlige havet kan ha eksistert..

Mount Olympus er den største vulkanen som er kjent hittil i hele solsystemet og ligger nøyaktig på Mars, nær ekvator. Bevis indikerer at den ble dannet i Amazonas-perioden for rundt 100 millioner år siden.

I tillegg til kratere og vulkaner, er det på Mars også mange kløfter, sanddyner, lavafelt og gamle tørre elvesenger, der det flyter kanskje flytende vann i eldgamle tider..

Figur 11. Mars oppslukt av en støvstorm, bilder fra Mars Reconnaissance Orbiter. Sandstormer av planetariske proporsjoner er hyppige på Mars, siden jorden er sand og ørken. Kilde: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public domain.

Oppdrag til Mars

Mars har vært målet for en rekke romoppdrag, noen som er bestemt for å bane rundt planeten og andre for å lande på overflaten. Takket være dem har du en stor mengde bilder og data for å utvikle et ganske nøyaktig panorama.

Mariner 4

Det var den fjerde sonden for Mariner-oppdraget, lansert av NASA i 1964. Gjennom den ble de første fotografiene av planetens overflate oppnådd. Det var også utstyrt med et magnetometer og andre instrumenter, takket være det ble det bestemt at magnetfeltet til Mars nesten ikke eksisterer..

Sovjetiske Mars

Dette var et program fra det tidligere Sovjetunionen som varte fra 1960 til 1973, hvor det ble oppnådd registreringer av Mars-atmosfæren, detaljer om ionosfæren, informasjon om tyngdekraften, magnetfeltet og mange bilder av planetens overflate..

Viking

NASAs Viking-program besto av to sonder: VIking I og Viking II designet for å lande direkte på planeten. De ble lansert i 1975 med oppdraget å studere geologi og geokjemi på planeten, i tillegg til å fotografere overflaten og lete etter tegn på liv..  

Både Viking I og Viking II hadde seismografer om bord, men bare Viking II var i stand til å utføre vellykkede tester, hvorav det ble funnet at den seismiske aktiviteten til Mars er mye lavere enn den på jorden.

Når det gjelder meteorologiske tester ble det klart at atmosfæren på Mars hovedsakelig var sammensatt av karbondioksid.

Pathfinder

Den ble lansert i 1996 av NASA som en del av Project Discovery. Den hadde en robotbil bygget med minimale utgifter, som nye design for denne klassen av kjøretøyer ble testet med. Han klarte også å gjennomføre en rekke geologiske studier av planeten og skaffe bilder av den..

Mars Global Surveyor (MGS)

Det var en satellitt som var i bane rundt Mars fra 1997 til 2006. Den hadde ombord en laserhøydemåler, som lyspulser ble sendt til planeten, som deretter ble reflektert. Med dette var det mulig å måle høyden på de geografiske funksjonene, som sammen med bildene tatt av satellittkameraene tillot å bygge et detaljert kart over Mars-overflaten..

Dette oppdraget førte også bevis på tilstedeværelsen av vann på Mars, skjult under polarhettene. Data antyder at flytende vann strømmet over planeten tidligere.

Sonden fant ingen bevis for en dynamoeffekt som var i stand til å skape et magnetfelt som ligner det på jorden..

Mars Science Laboratory

Denne robotsonden, bedre kjent som Curiosity, ble lansert i 2011 og nådde overflaten til Mars i august 2012. Det er et oppdagelsesmiddel o rover hvis oppdrag er å undersøke klima, geologi og mulige forhold for et fremtidig bemannet oppdrag.

Mars odyssey

Denne sonden ble lansert av NASA i 2001 for å kartlegge planetens overflate og gjennomføre klimatiske studier. Takket være deres data ble data om karbondioksidsyklusen beskrevet ovenfor innhentet. Mars Odyssey-kameraene sendte tilbake bilder av den sørpolære hetten, som viser de mørke merkene fra forbindelsens fordampning..

Mars Express

Det er et oppdrag fra European Space Agency som ble lansert i 2003, og så langt er det aktivt. Hensikten er å studere Mars klima, geologi, struktur, atmosfære og geokjemi, spesielt fortid og nåtid eksistens av vann på planeten..

Mars Exploration Rovers

Robotroverne Spirit and Opportunity ble lansert av NASA i 2004 for å lande der det var mistanke om eller kan ha eksistert vann. I prinsippet vil det være et oppdrag på bare 90 dager, men kjøretøyene forblir i drift lenger enn forventet..

Muligheten stoppet kringkasting i 2018 under en global sandstorm, men blant de mest fremtredende resultatene er å ha funnet mer bevis på vann på Mars og at planeten på et tidspunkt hadde ideelle forhold for å være vertskap for livet.

Mars Reconnaissance Orbiter

Denne satellitten ble lansert i 2005 og er fortsatt i drift i bane rundt planeten. Dens oppgave er å studere vann på Mars og om det har eksistert lenge nok til at livet kan utvikle seg på planeten..

Referanser

  1. Freudendrich, C. Hvordan Mars fungerer. Gjenopprettet fra: science.howstuffworks.com.
  2. Hollar, S. Solsystemet. De indre planetene. Britannica Educational Publishing.
  3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
  4. GRYTE. Mars Reconnaissance Orbiter Mission Oversikt. Gjenopprettet fra: mars.nasa.gov.
  5. Powell, M. The Naked Eye Planets in the Night Sky (og hvordan man identifiserer dem). Gjenopprettet fra: nakedeyeplanets.com.
  6. Seeds, M. 2011. Solsystemet. Syvende utgave. Cengage læring.
  7. Strickland, A. Curiosity-roveren oppdager de høyeste nivåene av metan på Mars. Gjenopprettet fra: cnnespanol.cnn.com.
  8. Wikipedia. Klimaet til Mars. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
  9. Wikipedia. Sammensetningen av Mars. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
  10. Wikipedia. Nysgjerrighet. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
  11. Wikipedia. Mars (planet). Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org.
  12. Wikipedia. Mars (planet). Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.