MARS (PLANÉTA): CHARAKTERISTIKA, ZLOŽENIE, OBEŽNÁ DRÁHA, POHYB - ARTE - 2026

Mars je štvrtá najvzdialenejšia planéta od Slnka a posledná z vnútorných skalných planét v slnečnej sústave, spolu s Merkúrom, Venušou a Zemou. Mars bol od prehistorických čias ľahko viditeľný, vďaka svojej červenkastej farbe, az tohto dôvodu bol pomenovaný po rímskom bohu vojny.

Ostatné staroveké civilizácie tiež spájali túto planétu s ich príslušnými bohmi vojny alebo s osudovými udalosťami. Napríklad starí Sumeri to nazývali Nergalom a v mezopotámskych textoch sa o ňom hovorí aj ako o hviezdy rozsudku mŕtvych. Podobne babylonskí, egyptskí a čínski astronómovia zanechali dôkladné záznamy o pohyboch Marsu.

Obrázok 1. Detail Marsu. Zdroj: Pixabay.

Čo sa týka mayských astronómov, zaujímali sa o to, vypočítali synodické obdobie (čas, ktorý je potrebný na návrat do rovnakého bodu na oblohe vzhľadom na Slnko) s veľkou presnosťou a zdôraznili retrográdne obdobie planéty.

V roku 1610 bol Galileo prvý, kto pozoroval Mars cez ďalekohľad. S vylepšeniami v optických prístrojoch prišli objavy, uľahčené skutočnosťou, že na rozdiel od Venuše neexistuje silná oblaková vrstva, ktorá by bránila viditeľnosti.

Takto objavili čierny bod Syrtis Major, charakteristickú škvrnu na povrchu, biele polárne vrstvy, známe kanály Marsu a určité pravidelné zmeny vo zafarbení planéty, vďaka čomu mnohí premýšľali o možnej existencii života na planéte. červená, aspoň z vegetácie.

Informácie zo sond však ukazujú, že planéta je púšť a má tenkú atmosféru. Zatiaľ neexistuje žiadny dôkaz života na Marse.

Všeobecné charakteristiky

Mars je malý, iba jedna desatina hmotnosti Zeme a asi polovica priemeru.

Jeho os rotácie je v súčasnosti naklonená okolo 25 ° (os Zeme je 23,6 °). Preto má obdobia, ale s rôznym trvaním od Zeme, pretože jej obežná doba je 1,88 roka. Marťanské obdobia tak trvajú viac-menej dvakrát dlhšie ako tie pozemské.

Tento sklon nebol vždy rovnaký. Niektoré matematické modely obežnej dráhy naznačujú, že v minulosti sa mohla značne líšiť, medzi 11 ° a 49 °, čo prinieslo výrazné zmeny podnebia.

Pokiaľ ide o teploty, pohybujú sa medzi -140 ° C a 21 ° C. Je to trochu extrémne a tenká atmosféra k tomu prispieva.

Nápadné polárne čiapočky na Marse sú CO ₂ , ako je obsah atmosféry. Atmosférický tlak je pomerne nízky, asi stotina zemského.

Obrázok 2. Obrázok Marsu prostredníctvom Hubbleovho vesmírneho teleskopu zobrazujúci jednu z polárnych uzáverov. Zdroj: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) a M. Wolff (Space Science Inst.) / Public Domain, prostredníctvom Wikimedia Commons.

Napriek vysokej CO ₂ obsahom , skleníkový efekt na Marse, je oveľa menej výrazný ako u Venuša.

Keďže sú púšte na povrchu, časté sú na Marse piesočné búrky. Cestovateľ by tam nenašiel tekutú vodu ani vegetáciu, iba skaly a piesok.

Výrazná červenkastá farba je spôsobená hojnými oxidmi železa a hoci na Marse je voda, nachádza sa pod zemou pod polárnymi uzávermi.

Zaujímavé je, že napriek množstvu železa na povrchu vedci tvrdia, že je v interiéri vzácny, pretože priemerná hustota Marsu je najnižšia medzi skalnatými planétami: iba 3 900 kg / m ³ .

Pretože železo je najhojnejším ťažkým prvkom vo vesmíre, nízka hustota znamená nedostatok železa, najmä pri zohľadnení absencie vlastného magnetického poľa.

Zhrnutie hlavných fyzikálnych charakteristík planéty

- Hmotnosť: 6,39 x 10 ²³ kg

-Kruh radátora: 3,4 x 10 ³ km

Tvar: mierne sploštený.

- Nápojová vzdialenosť od Slnka: 228 miliónov km.

- Sklon obežnej dráhy : 1,85 ° vzhľadom na rovinu ekliptiky.

- Teplota: -63 ° C, priemer na povrchu.

- rýchlosť: 3,7 m / s ²

- Vlastné magnetické pole: Nie.

- Atmosféra: tenký, väčšinou CO ₂ .

-Density: 3940 kg / m ³

-Satelity: 2

-Prstene: nemá.

Porovnanie veľkosti Mars-Afrika

Mesiace Marsu

Prirodzené satelity nie sú na takzvaných vnútorných planétach hojné, na rozdiel od vonkajších planét, ktoré ich spočítajú tucet. Červená planéta má dva malé mesiace s názvom Phobos a Deimos, ktoré objavil Asaph Hall v roku 1877.

Mená marťanských družíc pochádzajú z gréckej mytológie: Phobos - strach - bol synom Aresa a Afrodity, zatiaľ čo Deimos - teror - bol jeho bratom dvojčatami a spolu sprevádzali svojho otca do vojny.

Obrázok 3. Deimos, malý nepravidelný satelit Marsu. Belavé oblasti sú vrstvy regolitu, minerálny prach podobný tomu, ktorý pokrýva lunárny povrch. Zdroj: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / University of Arizona / Public Domain.

Mesiace Marsu sú veľmi malé, oveľa menšie ako náš majestátny mesiac. Ich nepravidelný tvar vyvoláva podozrenie, že ide o asteroidy zachytené gravitáciou planéty, a to ešte viac, ak vezmeme do úvahy, že Mars je veľmi blízko pásu asteroidov.

Priemerný priemer Phobosu je iba 28 km, zatiaľ čo priemerný priemer Deimosu je ešte menší: 12 km.

Obaja sú v synchrónnej rotácii s Marsom, čo znamená, že perióda rotácie okolo planéty sa rovná perióde rotácie okolo jej vlastnej osi. Preto vždy ukazujú Mars rovnakú tvár.

Okrem toho je Phobos veľmi rýchly, natoľko, že počas marťanského dňa, ktorý trvá takmer rovnako ako deň Zeme, niekoľkokrát stúpa a klesá.

Obežné dráhy týchto dvoch satelitov sú veľmi blízko k Marsu a sú tiež nestabilné. Z tohto dôvodu sa predpokladá, že v určitom okamihu by mohli naraziť na povrch, najmä rýchly Phobos, vzdialený len 9377 km.

Obrázok 4. Animácia s obežnými dráhami Phobos a Deimos okolo Marsu. Zdroj: Giphy.

Prekladateľské hnutie

Mars obieha okolo Slnka po eliptickej ceste, ktorej obdobie je približne 1,9 Zeme alebo 687 dní. Všetky obežné dráhy planét sa riadia Keplerovými zákonmi, a preto majú eliptický tvar, aj keď niektoré sú kruhovejšie ako iné.

Toto nie je prípad Marsu, pretože elipsa jeho obežnej dráhy je o niečo väčšia ako u Zeme alebo Venuše.

Týmto spôsobom sú časy, keď je Mars veľmi vzdialený od Slnka, vzdialenosť nazývaná aphelion, zatiaľ čo v iných je to oveľa bližšie: perihelion. Táto okolnosť tiež prispieva k tomu, že Mars má pomerne široký teplotný rozsah.

V odľahlej minulosti musela byť obežná dráha Marsu oveľa kruhovejšia ako v súčasnosti, avšak gravitačná interakcia s inými telesami v slnečnej sústave spôsobila zmeny.

Obrázok 5. Obežné dráhy porovnávané medzi Marsom a Zemou. Zdroj: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public Domain.

Údaje o pohybe Mars

Nasledujúce údaje stručne opisujú pohyb Marsu:

-Mean polomer obežnej dráhy: 2,28 x 10 ⁸ km

- Sklon obežnej dráhy : 1,85 °

- Excentricita: 0,093

- Priemerná orbitálna rýchlosť : 24,1 km / s

- Obdobie prevodu: 687 dní.

- Obdobie rotácie: 24 hodín, 37 minút.

- Solárny deň : 24 hodín, 39 minút.

Kedy a ako pozorovať Mars

Mars je na nočnej oblohe ľahko identifikovateľný podľa červenkastej farby. Od hviezd sa odlišuje tým, že nebliká ani nebliká, keď je videná voľným okom.

Na webe je veľa informácií o tom, ako nájsť najlepší čas na pozorovanie Marsu, ako aj o aplikáciách pre smartfóny, ktoré naznačujú jeho polohu, či už sú na určitom mieste viditeľné alebo nie.

Keďže je červená planéta mimo obežnej dráhy Zeme, je najlepší čas ju vidieť, keď je v opozícii voči Slnku (pozri obrázok 6). Planéty, ktorých obežná dráha je vonkajšia od obežnej dráhy Zeme, sa nazývajú lepšie planéty a tie, ktoré nie sú spodnými planétami.

Obrázok 6. Spojenie a opozícia nadradenej planéty. Zdroj: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Ortuť a Venuša sú nižšie planéty, bližšie k Slnku ako samotná Zem, zatiaľ čo vyššie planéty sú všetky ostatné: Mars, Jupiter, Saturn, Urán a Neptún.

Iba vyššie planéty majú opozíciu a spojenie so Slnkom, zatiaľ čo dolné planéty majú dva typy spojenia.

Keď je Mars v opozícii voči Slnku pri pohľade na Zem, znamená to, že Zem stojí medzi planétou a Slnkom. Je teda možné vidieť to väčšie a vyššie na oblohe, viditeľné po celú noc, zatiaľ čo spojenie znemožňuje pozorovanie. Toto platí pre všetky vyššie planéty.

Mars je proti Slnku približne každých 26 mesiacov (2 roky a 50 dní). Posledná opozícia na Marse sa konala v júli 2018; preto sa očakáva, že sa znovu objaví v októbri 2020, keď Mars prechádza súhvezdí Rýb.

Obrázok 7. Opozície Marsu od roku 1995 do roku 2003. Planéta nie vždy vyzerá rovnako veľká, ani vždy nevykazuje rovnakú tvár voči Zemi. Zdroj: Planéty s nahým okom - prieskum NASA / JPL / Solar System - ESA-Hubble.

Mars cez ďalekohľad

Mars vyzerá ako ďalekohľad ako ružový disk. Za dobrých poveternostných podmienok av závislosti od vybavenia môžete vidieť polárne čiapky a niektoré sivé oblasti, ktorých vzhľad sa líši podľa marťanskej sezóny.

Planéta nie vždy ukazuje tú istú tvár na Zemi, ani nevyzerá rovnako veľká, ako je možné vidieť v mozaike fotografií urobených Hubbleovým vesmírnym teleskopom (pozri obrázok 7). Rozdiel je spôsobený výstrednosťou marťanskej obežnej dráhy.

V roku 2003 bol Mars veľmi blízko k Zemi, vzdialenej 56 miliónov kilometrov, zatiaľ čo v roku 2020 je očakávaná vzdialenosť 62 miliónov kilometrov. Prístup z roku 2003 bol najväčší za 60 000 rokov.

Pokiaľ ide o satelity na Marse, sú príliš malé na to, aby ich videli voľným okom alebo ďalekohľadom. Na rozlíšenie je potrebný ďalekohľad primeranej veľkosti a čakanie, kým sa objaví opozícia.

Jas planéty ich napriek tomu nedovoľuje vidieť, ale v cieľoch nástroja sú skryté zariadenia, ktoré zvyšujú malé mesiace.

Rotačný pohyb Marsu

Rotačný pohyb Marsu je z hľadiska dĺžky podobný pohybu na Zemi a naklonenie osi objavil William Herschel. To spôsobí, že Mars zažije obdobia rovnako ako Zem, iba dlhšie.

Na severnej pologuli Marsu sú zimy miernejšie a vyskytujú sa, keď je Slnko v perihelióne, preto sú menej chladné a kratšie; na druhej strane sa letá vyskytujú v aphelióne a sú chladnejšie. Na južnej pologuli sa vyskytuje opak; klimatické zmeny sú extrémnejšie.

Prítomnosť oxidu uhličitého však spôsobuje mierne, ale stále zvyšovanie teploty Marsu, podľa údajov zhromaždených sondážnymi misiami.

Za horúceho počasia sa časť oxidu uhličitého nahromadeného v polárnych uzáveroch odparuje vo forme gejzírov a prechádza do atmosféry. Na opačnom póle však oxid uhličitý zamrzne a zahusťuje uzáver.

Obrázok 8. Animácia ukazujúca cyklus oxidu uhličitého v polárnych ľadových čiapkach Marsu. Zdroj: Wikimedia Commons.

Pretože Mars nemá vlastné magnetické pole, ktoré by ho chránilo, niektoré z oxidu uhličitého sa rozptýlia do vesmíru. Vesmírna misia Mars Odyssey zaznamenala tento mimoriadny atmosférický cyklus.

zloženie

To, čo je známe o zložení Marsu, pochádza z spektrometrie vykonávanej prieskumnými sondami, ako aj z analýzy marťanských meteoritov, ktorým sa podarilo dosiahnuť Zem.

Podľa informácií poskytnutých týmito zdrojmi sú hlavnými prvkami na Marse:

- Kyslík a kremík sú najhojnejšie zastúpené v kôre spolu so železom, horčíkom, vápnikom, hliníkom a draslíkom.

- Uhlík, kyslík a dusík v atmosfére.

- Ostatné prvky boli zistené v menšej miere: titán, chróm, síra, fosfor, mangán, sodík, chlór a vodík.

Prvky nachádzajúce sa na Marse sú teda rovnaké ako na Zemi, ale nie v rovnakom pomere. Napríklad v plášti Marsu (pozri časť o vnútornej štruktúre nižšie) je oveľa viac železa, draslíka a fosforu ako v ich pozemnom ekvivalente.

Síra je v jadre a kôre Marsu prítomná vo väčšej miere ako na Zemi.

Metán na Marse

Metán je plyn, ktorý je zvyčajne produktom rozkladu organických látok, preto sa tiež nazýva „bažinový plyn“.

Je to skleníkový plyn, ale vedci ho dychtivo hľadajú na Marse, pretože by bolo dobrým náznakom toho, že život existoval alebo stále existuje na púštnej planéte.

Vedci, ktorých dúfajú v nájdenie takých druhov života, nie sú malí zelení muži, ale napríklad baktérie. Je známe, že niektoré druhy suchozemských baktérií produkujú metán ako súčasť svojho metabolizmu a iné ho konzumujú.

Rover NASA Curiosity v roku 2019 vykonal neočakávane vysoké odčítanie metánu v marťanskom kráteri Gale.

Obrázok 9. Zvedavosť, robotický rover, ktorý skúma vlastnosti Marsu, ktorý bol spustený NASA v roku 2012. Zdroj: NASA cez jpl.nasa.gov.

Neskakujte však na závery, pretože metán sa môže vyrábať aj chemickými reakciami medzi vodou a horninami, tj čisto chemickými a geologickými procesmi.

Merania tiež neukazujú, aký je tento metán posledný; Keby však na Marse bola voda, ako sa zdá, všetko naznačuje, mohol by existovať aj život a niektorí vedci sa domnievajú, že pod permafrostom, navždy zamrznutou vrstvou pôdy v cirkumpolárnych oblastiach, je stále život.

Ak je to pravda, možno tu nájsť mikroorganizmy, a preto NASA vytvorila rover zvedavosti, ktorý má medzi svoje ciele aj hľadanie života. A tiež nové vozidlo s rovermi, ktoré môže byť uvedené na trh v roku 2020 na základe zvedavosti a doteraz známe ako Mars 2020.

Vnútorná štruktúra

Mars je skalná planéta, ako sú Ortuť, Venuša a Zem. Preto má diferencovanú štruktúru v:

- Jadro s polomerom asi 1 794 km, ktoré sa skladá zo železa, niklu, síry a možno aj kyslíka. Vonkajšia časť môže byť čiastočne roztavená.

- plášť , založený na silikátoch.

- Kôra hrubá 50 až 125 km, bohatá na bazalty a oxidy železa.

Obrázok 10. Porovnávacie časti vnútorných planét plus mesiac. Zdroj: Wikimedia Commons

geológie

Rovery sú robotické vozidlá ovládané zo Zeme, vďaka čomu sú cenné informácie o marťanskej geológii.

V zásade existujú dva regióny rozdelené obrovským krokom:

• Vysočina na juhu s početnými starými nárazovými krátermi.
• Hladké pláne na severe s veľmi malým počtom kráterov.

Keďže Mars má dôkazy o sopečnosti, astronómovia sa domnievajú, že lávové toky mohli vymazať dôkazy o kráteroch na severe, alebo možno v vzdialenom čase tam bol veľký oceán tekutej vody.

Početnosť kráterov sa používa ako kritérium na stanovenie troch geologických období na Marse: Noeic, Hesperian a Amazonian.

Amazonské obdobie je najaktuálnejšie, vyznačuje sa menším počtom kráterov, ale s intenzívnym vulkanizmom. V Noeiku by však mohol existovať najstarší rozsiahly severný oceán.

Hora Olympus je doteraz najväčšou sopkou v celej slnečnej sústave a nachádza sa presne na Marse v blízkosti rovníka. Dôkazy naznačujú, že vznikol počas amazonského obdobia, asi pred 100 miliónmi rokov.

Okrem kráterov a sopiek na Marse existuje aj veľa kaňonov, dún, lávových polí a starých suchých kanálov, cez ktoré v staroveku pravdepodobne tiekla tekutá voda.

Obrázok 11. Mars pohltený prachovou búrkou, obrázky z prieskumného obežníka Mars. Na Marse sú časté piesočné planéty, pretože pôda je piesočná a púšť. Zdroj: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public Domain.

Misie na Mars

Mars bol terčom mnohých vesmírnych misií, z ktorých niektoré boli určené na obežnú dráhu planéty a iné pristáli na jej povrchu. Vďaka nim máte veľké množstvo obrázkov a údajov na vytvorenie celkom presného obrázka.

Námorník 4

Bola to štvrtá sonda misie Mariner, ktorú začala NASA v roku 1964. Prostredníctvom nej sa získali prvé fotografie povrchu planéty. Bol tiež vybavený magnetometrom a inými nástrojmi, vďaka ktorým sa zistilo, že magnetické pole Marsu takmer neexistuje.

Sovietsky Mars

Bol to program bývalého Sovietskeho zväzu, ktorý trval od roku 1960 do roku 1973, prostredníctvom ktorého sa získavali záznamy o marťanskej atmosfére, podrobnosti o ionosfére, informácie o gravitácii, magnetickom poli a početné obrazy povrchu planéty.

viking

Program Viking agentúry NASA pozostával z dvoch sond: VIking I a Viking II navrhnutých na pristátie priamo na planéte. Začali sa v roku 1975 s cieľom študovať geológiu a geochémiu planéty, popri fotografovaní povrchu a hľadaní príznakov života.

Viking I aj Viking II mali na palube seizmografy, ale iba Viking II bol schopný vykonať úspešné testy, z ktorých sa zistilo, že seizmická aktivita Marsu je oveľa nižšia ako aktivita Zeme.

Pokiaľ ide o meteorologické testy, ukázalo sa, že atmosféra Marsu pozostávala hlavne z oxidu uhličitého.

priekopník

Bola uvedená na trh v roku 1996 NASA v rámci Project Discovery. Bolo postavené robotické vozidlo s minimálnymi nákladmi, s ktorými boli testované nové návrhy pre túto triedu vozidiel. Podarilo sa mu tiež vykonať početné geologické štúdie planéty a získať jej snímky.

Mars Global Surveyor (MGS)

Bol to satelit, ktorý bol na obežnej dráhe Marsu v rokoch 1997 až 2006. Na palube mal laserový výškomer, pomocou ktorého boli na planétu vysielané svetelné impulzy, ktoré sa potom odrážali. Vďaka tomu bolo možné zmerať výšku geografických prvkov, ktoré spolu s obrázkami satelitných kamier umožnili zostaviť podrobnú mapu povrchu Marsu.

Táto misia tiež priniesla dôkazy o prítomnosti vody na Marse, skrytej pod polárnymi uzávermi. Údaje naznačujú, že v minulosti pretekala planéta tekutá voda.

Sonda nenašla žiadny dôkaz o dynamo efekte schopnom vytvoriť magnetické pole podobné tomu na Zemi.

Mars Science Laboratory

Táto robotická vesmírna sonda, známejšia ako kuriozita, bola uvedená na trh v roku 2011 a na povrch Marsu sa dostala v auguste 2012. Je to prieskumné vozidlo alebo vozítko, ktorého úlohou je skúmať klímu, geológiu a možné podmienky pre budúcu misiu s posádkou. ,

Mars odysea

Túto sondu uviedla NASA v roku 2001 na zmapovanie povrchu planéty a vykonanie klimatologických štúdií. Vďaka ich údajom sa získali údaje o cykle oxidu uhličitého opísanom vyššie. Fotoaparáty Mars Odyssey poslali späť obrázky južného polárneho uzáveru, ktoré ukazujú tmavé stopy po odparení zlúčeniny.

Mars Express

Je to misia Európskej vesmírnej agentúry, ktorá sa začala v roku 2003 a doteraz je aktívna. Jeho cieľom je študovať podnebie, geológiu, štruktúru, atmosféru a geochémiu Marsu, najmä minulosť a prítomnosť vody na planéte.

Mars Exploration Rovers

NASA spustila robotické rovery Spirit a Opportunity v roku 2004 s cieľom pristáť na miestach, kde bola podozrenie alebo mohla existovať voda. V zásade by to bola misia len 90 dní, vozidlá však zostali v prevádzke dlhšie, ako sa očakávalo.

Príležitosť prestala vysielať v roku 2018 počas globálnej piesočnej búrky, ale medzi najvýznamnejšie výsledky patrí nájdenie ďalších dôkazov o vode na Marse a že táto planéta mala kedysi ideálne podmienky na hosťovanie života.

Mars Reconnaissance Orbiter

Tento satelit bol vypustený v roku 2005 a je stále funkčný na obežnej dráhe planéty. Jej poslaním je študovať vodu na Marse a to, či už existuje dosť dlho na to, aby sa život na tejto planéte vyvíjal.

Referencie

1. Freudendrich, C. Ako Mars funguje. Získané z: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. Slnečná sústava. Vnútorné planéty. Britannica Educational Publishing.
3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
4. POT. Prehľad misie prieskumných orbitrov na Marse. Získané z: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. Planéty nahých očí na nočnej oblohe (a ako ich identifikovať). Obnovené z: nakedeyeplanets.com.
6. Seeds, M. 2011. Slnečná sústava. Siedme vydanie. Cengage Learning.
7. Strickland, A. Rover zvedavosti detekuje najvyššie hladiny metánu na Marse. Obnovené z: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedia. Podnebie Marsu. Obnovené z: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Zloženie Marsu. Obnovené z: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Zvedavosť. Obnovené z: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Mars (planéta). Obnovené z: en.wikipedia.org.
12. Wikipedia. Mars (planéta). Obnovené z: es.wikipedia.org.