MARS (PLANET): EGENSKAPER, SAMMANSÄTTNING, OMLOPPSBANA, RÖRELSE - ARTE - 2025

Mars är den fjärde mest avlägsna planeten från solen och den sista av de inre steniga planeterna i solsystemet, tillsammans med Merkurius, Venus och jorden. Lätt synlig har Mars alltid fascinerat observatörer sedan förhistorisk tid med sin rödaktiga färg och av den anledningen fick den namnet efter den romerska krigsguden.

Andra forntida civilisationer förknippade också denna planet med sina respektive krigsgudar eller med ödesdigra händelser. Till exempel kallade de antika sumerierna det Nergal, och i mesopotamiska texter hänvisas det också till stjärna i dödsdomen. Likaså lämnade babyloniska, egyptiska och kinesiska astronomer noggranna uppteckningar av Mars-rörelserna.

Bild 1. En närbild av Mars. Källa: Pixabay.

För deras del var Maya-astronomer intresserade av den och beräknade dess synodiska period (den tid det tar för den att återvända till samma punkt på himlen med avseende på solen) med stor noggrannhet och belysa planetens retrogradperiod.

1610 var Galileo den första som observerade Mars genom ett teleskop. Med förbättringar av optiska instrument kom upptäckterna, underlättade av det faktum att till skillnad från Venus finns det inget tjockt molnskikt som hindrar synligheten.

Så upptäckte de den svarta punkten Syrtis Major, en karakteristisk plats på ytan, de vita polära lagren, de berömda kanalerna i Mars och några periodiska förändringar i planetens färg, vilket fick många att tänka på livets möjliga existens på planeten. röd, åtminstone från vegetation.

Informationen från sonderna visar dock att planeten är öken och har en tunn atmosfär. Hittills finns det inga bevis på liv på Mars.

Generella egenskaper

Mars är liten, bara en tiondel av jordens massa och ungefär hälften av diametern.

Dess rotationsaxel lutar för närvarande cirka 25 º (jordens rotation är 23,6 º). Det är därför den har säsonger, men med annan varaktighet än jorden, eftersom dess omloppsperiod är 1,88 år. Så Martian-säsongarna varar mer eller mindre dubbelt så länge som de markbundna.

Denna lutning var inte alltid densamma. Vissa matematiska modeller av omloppsbana antyder att det tidigare kan ha varierat betydligt, mellan 11º och 49º, vilket medför betydande klimatförändringar.

När det gäller temperaturer varierar de mellan -140 ºC och 21 ºC. Det är något extremt, och den tunna atmosfären bidrar till det.

De slående polära mössorna på Mars är CO ₂ , liksom innehållet i atmosfären. Atmosfäriskt tryck är ganska lågt, ungefär en hundreledel av jordens.

Bild 2. Bild av Mars genom rymdteleskopet Hubble som visar en av de polära mössorna. Källa: NASA / ESA, J. Bell (Cornell U.) och M. Wolff (Space Science Inst.) / Public domain, via Wikimedia Commons.

Trots det höga CO ₂ -innehållet är växthuseffekten på Mars mycket mindre markerad än på Venus.

Som öken ytan, är sandstormar ofta på Mars. En resenär kunde inte hitta något flytande vatten eller vegetation där, bara stenar och sand.

Den distinkta rödaktiga färgen beror på de rikliga järnoxiderna och även om det finns vatten på Mars, hittas det under jord, under polarlocken.

Intressant nog, trots överflödet av järn på ytan, säger forskare att det är knappa i det inre, eftersom den genomsnittliga densiteten för Mars är den lägsta bland steniga planeter: bara 3 900 kg / m ³ .

Eftersom järn är det vanligaste tunga elementet i universum, betyder låg densitet järnbrist, särskilt med hänsyn till frånvaron av sitt eget magnetfält.

Sammanfattning av planets huvudsakliga fysiska egenskaper

-Mass: 6,39 x 10 ²³ kg

-Ekvatorradie: 3,4 x 10 ³ km

-Form: något plattad.

-Generalt avstånd till solen: 228 miljoner km.

- Lutning av banan : 1,85º med avseende på ekliptikens plan.

-Temperatur: -63 ºC, genomsnitt på ytan.

-Gravitet: 3,7 m / s ²

-Eget magnetfält: Nej

-Atmosfär: tunn, mestadels CO ₂ .

-Täthet: 3940 kg / m ³

-Satelliter: 2

-Ringar: har inte.

Mars-Afrika storleksjämförelse

Marsens månar

Naturliga satelliter finns inte i överflöd på de så kallade inre planeterna, till skillnad från de yttre planeterna, som numrerar dem av dussinet. Den röda planeten har två små månar kallade Phobos och Deimos, upptäckta av Asaph Hall 1877.

Namnen på Martiasatelliterna har sitt ursprung i grekisk mytologi: Phobos - rädsla - var son till Ares och Afrodite, medan Deimos - terror - var hans tvillingbror och tillsammans följde de sin far till krig.

Bild 3. Deimos, den lilla, oregelbundna satelliten till Mars. De vitaktiga områdena är lager av regolit, ett mineraliskt damm som liknar det som täcker månens yta. Källa: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / University of Arizona / Public domain.

Marsens månar är mycket små, mycket mindre än vår majestätiska måne. Deras oregelbundna form gör att man misstänker att de är asteroider som fångats av planetens tyngdkraft, ännu mer om man anser att Mars ligger mycket nära asteroidbältet.

Den genomsnittliga diametern för Phobos är bara 28 km, medan Deimos är ännu mindre: 12 km.

Båda är i synkron rotation med Mars, vilket innebär att rotationsperioden runt planeten är lika med rotationsperioden runt sin egen axel. Det är därför de alltid visar samma ansikte mot Mars.

Dessutom är Phobos mycket snabb, så mycket att den går upp och ner ett par gånger under marsdagen, som varar nästan samma sak som jorddagen.

Banorna i de två satelliterna ligger mycket nära Mars och också instabila. Av denna anledning spekuleras det att de någon gång kan krascha mot ytan, särskilt de snabba Phobos, med bara 9377 km bort.

Bild 4. Animering med banorna från Phobos och Deimos runt Mars. Källa: Giphy.

Översättning rörelse

Mars kretsar runt solen längs en elliptisk väg vars period är lika med cirka 1,9 jordår, eller 687 dagar. Alla planets banor följer Keplers lagar och är därför elliptiska, även om vissa är mer cirkulära än andra.

Detta är inte fallet med Mars, eftersom ellipsen i dess bana är något mer accentuerad än jorden eller Venus.

På detta sätt finns det tillfällen då Mars är väldigt långt från solen, ett avstånd som kallas aphelion, medan det i andra är mycket närmare: perihelionen. Denna omständighet bidrar också till att Mars har ett ganska brett temperaturområde.

I det avlägsna förflutna måste Mars-banan ha varit mycket mer cirkulär än den är nu, men gravitationsinteraktion med andra kroppar i solsystemet gav förändringar.

Figur 5. Banor jämförs mellan Mars och Jorden. Källa: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public domain.

Mars rörelsedata

Följande data beskriver kort rörelsen från Mars:

-Bekräftad radie: 2,28 x 10 ⁸ km

- Lutningen av banan : 1,85º

-Excentricitet: 0,093

- Genomsnittlig omloppshastighet : 24,1 km / s

- Överföringsperiod: 687 dagar.

- Rotationsperiod: 24 timmar, 37 minuter.

- Soldag : 24 timmar, 39 minuter.

När och hur man observerar Mars

Mars kan lätt identifieras på natthimlen med sin rödaktiga färg. Den skiljer sig från stjärnorna genom att den inte blinkar eller flimmer när den ses med blotta ögat.

Det finns mycket information på nätet för att hitta de bästa tiderna för att observera Mars, liksom applikationer för smartphones som anger dess position, oavsett om den är synlig eller inte på en viss plats.

Eftersom den röda planeten är utanför jordens omloppsbana är den bästa tiden att se den när den står i motsats till solen (se figur 6). Planeterna vars bana är externt till jordens bana kallas överlägsna planeter och de som inte är de underordnade planeterna.

Bild 6. Sammanställning och motstånd från en överlägsen planet. Källa: Maran, S. Astronomy for Dummies.

Kviksølv och Venus är de lägre planeterna, närmare solen än jorden själv, medan de högre planeterna är alla de andra: Mars, Jupiter, Saturn, Uranus och Neptun.

Endast de högre planeterna har motstånd och sammankoppling med solen, medan de nedre planeterna har två typer av sammankoppling.

Så när Mars är i opposition till solen sett från jorden, betyder det att jorden står mellan planeten och solkungen. Således är det möjligt att se den större och högre på himlen, synlig under hela natten, medan konjunktionen gör observationen omöjlig. Detta gäller för alla högre planeter.

Mars står i opposition till solen ungefär var 26 månad (2 år och 50 dagar). Den sista Mars-oppositionen ägde rum i juli 2018; därför förväntas det inträffa igen i oktober 2020, när Mars passerar genom konstellationen Fiskarna.

Bild 7. Mars invändningar från 1995 till 2003. Planeten ser inte alltid ut i samma storlek, och den visar inte alltid samma ansikte mot jorden. Källa: Naked Eye Planets - NASA / JPL / Solar System Exploration - ESA-Hubble.

Mars genom teleskopet

För teleskopet ser Mars ut som en rosa skiva. Med goda väderförhållanden och beroende på utrustning kan du se polarlocken och några gråaktiga regioner vars utseende varierar beroende på Martiansäsongen.

Planeten visar inte alltid samma ansikte mot jorden, och ser inte heller ut i samma storlek, som man kan se i mosaiken på fotografier tagna av Hubble rymdteleskopet (se figur 7). Skillnaden beror på excentriciteten hos den Martiska bana.

2003 var Mars mycket nära jorden, 56 miljoner kilometer bort, medan 2020 det förväntade avståndet är 62 miljoner kilometer. 2003-strategin var den största på 60 000 år.

När det gäller satelliterna på Mars är de för små för att se med blotta ögat eller med kikare. Det tar ett teleskop av rimlig storlek och väntar på att motstånd inträffar för att skilja dem.

Trots det tillåter inte planetens ljusstyrka att se dem, men det finns enheter som döljer Mars i instrumentets mål, vilket förbättrar de små månarna.

Mars rotationsrörelse

Mars rotationsrörelse liknar i varaktighet som jorden, och lutningen av axeln upptäcktes av William Herschel. Detta får Mars att uppleva säsonger precis som jorden, bara längre.

På den norra halvklotet på Mars är vintrarna mildare och förekommer när solen är i perihelion, därför är de mindre kalla och kortare; å andra sidan förekommer somrar i aphelion och är svalare. På den södra halvklotet inträffar det motsatta; klimatförändringarna där är mer extrema.

Närvaron av koldioxid orsakar emellertid en liten men långvarig ökning av Mars-temperaturen, enligt de uppgifter som samlas in av de ljuduppdragen.

Vid varmt väder förångas en del av den koldioxid som ackumuleras i polarlocken i form av gejsrar och passerar ut i atmosfären. Men vid motsatt pol, fryser och tjocknar koldioxid locket.

Bild 8. Animering som visar koldioxidcykeln i de polära iskapslarna på Mars. Källa: Wikimedia Commons.

Eftersom Mars inte har sitt eget magnetfält för att skydda det, sprids en del av koldioxiden ut i rymden. Mars Odyssey rymduppdraget spelade in denna extraordinära atmosfärcykel.

Sammansättning

Det som är känt om sammansättningen av Mars kommer från spektrometri som utförs av undersökningssonder, liksom analysen av Martiska meteoriter som har lyckats nå jorden.

Enligt informationen från dessa källor är de viktigaste elementen på Mars:

-Oxygen och kisel är de vanligaste i jordskorpan, tillsammans med järn, magnesium, kalcium, aluminium och kalium.

-Kol, syre och kväve i atmosfären.

- Andra element upptäcktes i mindre utsträckning: titan, krom, svavel, fosfor, mangan, natrium, klor och väte.

Så elementen som finns på Mars är desamma som på jorden, men inte i samma andel. I manteln på Mars (se avsnittet om den inre strukturen nedan) finns det till exempel mycket mer järn, kalium och fosfor än i deras markekvivalenter.

För sin del är svavel närvarande i Mars kärnan och skorpan i en större andel än på jorden.

Metan på Mars

Metan är en gas som vanligtvis är produkten från nedbrytning av organiskt material, varför det också kallas "träskgas".

Det är en växthusgas, men forskare letar ivrigt efter den på Mars, eftersom det skulle vara en bra indikation på att livet fanns eller fortfarande finns på ökenplaneten.

Den slags livsforskare hoppas hitta är inte små gröna män, utan till exempel bakterier. Vissa arter av terrestriska bakterier är kända för att producera metan som en del av deras metabolism, och andra konsumerar det.

NASA: s Curiosity-rover 2019 genomförde en oväntat hög metanavläsning i Martian-krateret Gale.

Bild 9. Nyfikenhet, robotrover som utforskar funktionerna hos Mars, som lanserades av NASA 2012. Källa: NASA via jpl.nasa.gov.

Hoppa dock inte till slutsatser, eftersom metan också kan produceras från kemiska reaktioner mellan vatten och stenar, det vill säga rent kemiska och geologiska processer.

Mätningarna indikerar inte heller hur ny metan är; Men om det fanns vatten på Mars, som allt verkar tyder på, kan det också finnas liv och vissa forskare tror att det fortfarande finns liv under permafrosten, det evigt frysta jordlagret i de cirkumpolära regionerna.

Om det är sant kan det finnas mikrober som bor där, varför NASA skapade Curiosity rover, som bland sina mål är sökandet efter liv. Och också ett nytt roverfordon som kan lanseras 2020 baserat på nyfikenhet och hittills känt som Mars 2020.

Inre struktur

Mars är en stenig planet, liksom Merkurius, Venus och Jorden. Därför har den en differentierad struktur i:

- Nucleus , cirka 1 794 km i radie, sammansatt av järn, nickel, svavel och kanske syre. Den yttersta delen kan delvis smälta.

- Mantel , baserad på silikater.

- Bark , mellan 50 och 125 km tjock, rik på basalter och järnoxider.

Bild 10. Jämförande delar av de inre planeterna plus månen. Källa: Wikimedia Commons

geologi

Rovers är robotfordon som kontrolleras från jorden, tack vare vilken det finns ovärderlig information om Martian geology.

Det finns i princip två regioner, dividerade med ett stort steg:

• Höglandet i söder, med många gamla slagkratrar.
• Släta slättar i norr med mycket få kratrar.

Eftersom Mars har bevis på vulkanism, tror astronomer att lavaflöden kan ha raderat bevis på kratrar i norr, eller kanske ett stort hav av flytande vatten fanns där på en avlägsen tid.

Överflödet av kratrar används som kriterium för att etablera tre geologiska perioder på Mars: Noeic, Hesperian och Amazonian.

Den Amazonian perioden är den senaste, kännetecknad av mindre kratrar men med intensiv vulkanism. I Noeic, dock den äldsta, det stora norra havet kunde ha existerat.

Mount Olympus är den hittills största kända vulkan i hela solsystemet och ligger exakt på Mars, nära ekvatorn. Bevis tyder på att den bildades under den Amazonian perioden, för cirka 100 miljoner år sedan.

Förutom kratrar och vulkaner är Mars också full av kanjoner, sanddyner, lavafält och gamla torra flodbäddar, där kanske flytande vatten flödade i forntida tider.

Bild 11. Mars uppslukad av en dammstorm, bilder från Mars Reconnaissance Orbiter. Sandstormar med planetariska proportioner förekommer ofta på Mars, eftersom jorden är sandig och öken. Källa: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Public domain.

Uppdrag till Mars

Mars har varit målet för ett flertal rymdsuppdrag, några som är avsedda att kretsa runt planeten och andra att landa på ytan. Tack vare dem har du en stor mängd bilder och data för att skapa en ganska exakt bild.

Mariner 4

Det var den fjärde sonden för Mariner-uppdraget, som lanserades av NASA 1964. Genom den erhölls de första fotografierna av planetens yta. Det var också utrustat med en magnetometer och andra instrument, tack vare vilket det bestämdes att Mars magnetfält nästan inte finns.

Sovjetiska Mars

Detta var ett program från det före detta Sovjetunionen som varade från 1960 till 1973, genom vilket man fick uppgifter om den Martiska atmosfären, detaljer om jonosfären, information om tyngdkraften, magnetfält och många bilder av planetens yta.

Viking

NASAs Viking-program bestod av två sonder: VIking I och Viking II utformade för att landa direkt på planeten. De lanserades 1975 med uppdrag att studera planeten geologi och geokemi, förutom att fotografera ytan och leta efter tecken på liv.

Både Viking I och Viking II hade seismografer ombord, men bara Viking II kunde utföra framgångsrika test, varav det visade sig att Mars seismisk aktivitet är mycket lägre än Jorden.

När det gäller de meteorologiska testen, avslöjades det att Mars-atmosfären huvudsakligen bestod av koldioxid.

Stigfinnare

Det lanserades 1996 av NASA inom ramen för Project Discovery. Det hade ett robotfordon byggt med minimal kostnad, med vilket nya konstruktioner för denna klass av fordon testades. Han lyckades också genomföra många geologiska studier av planeten och skaffa bilder av den.

Mars Global Surveyor (MGS)

Det var en satellit som låg i bana till Mars från 1997 till 2006. Den hade ombord en laserhöjdmätare, med vilken ljuspulser skickades till planeten, som sedan reflekterades. Med detta var det möjligt att mäta höjden på de geografiska kännetecknen, som tillsammans med de bilder som tagits av satellitkamerorna tillät en detaljerad karta över den Martiska ytan.

Detta uppdrag förde också bevis på närvaron av vatten på Mars, gömd under polarlocken. Uppgifterna tyder på att flytande vatten strömmade över planeten tidigare.

Sonden hittade inga bevis på en dynamoeffekt som kan skapa ett magnetfält som liknar jordens.

Mars Science Laboratory

Denna robot rymdsond, bättre känd som Curiosity, lanserades 2011 och nådde Mars ytan i augusti 2012. Det är ett utforskare fordon eller rover vars uppgift är att undersöka klimatet, geologin och möjliga förutsättningar för ett framtida bemannat uppdrag .

Mars odyssey

Denna sond lanserades av NASA 2001 för att kartlägga planetens yta och genomföra klimatologiska studier. Tack vare deras data erhölls data om koldioxidcykeln som beskrivits ovan. Mars Odyssey-kamerorna skickade tillbaka bilder av det södra polära locket, som visar de mörka markeringarna från föreningens förångning.

Mars Express

Det är ett uppdrag från Europeiska rymdorganisationen som lanserades 2003 och hittills är den aktiv. Dess mål är att studera Mars, klimat, geologi, struktur, atmosfär och geokemi, särskilt det förflutna och nuvarande existensen av vatten på planeten.

Mars Exploration Rovers

Robotrövarna Spirit and Opportunity lanserades av NASA 2004 för att landa på platser där vatten misstänktes eller kan ha funnits. I princip skulle det vara ett uppdrag på bara 90 dagar, men fordonen förblev i drift längre än väntat.

Möjligheten slutade sändningen under 2018 under en global sandstorm, men bland de mest framträdande resultaten är att ha hittat fler bevis på vatten på Mars och att planeten vid någon tidpunkt hade idealiska förhållanden för att vara värd för livet.

Mars Reconnaissance Orbiter

Denna satellit lanserades 2005 och är fortfarande i drift i planets omloppsbana. Dess uppgift är att studera vatten på Mars och om det har existerat tillräckligt länge för att livet ska utvecklas på planeten.

referenser

1. Freudendrich, C. Hur Mars fungerar. Återställd från: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. Solsystemet. De inre planeterna. Britannica pedagogisk publicering.
3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
4. POTT. Översikt över Mars Reconnaissance Orbiter Mission. Återställd från: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. The Naked Eye Planets in the Night Sky (och hur man identifierar dem). Återställd från: nakedeyeplanets.com.
6. Seeds, M. 2011. Solsystemet. Sjunde upplagan. Cengage Learning.
7. Strickland, A. Curiosity rover upptäcker de högsta nivåerna av metan på Mars. Återställd från: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedia. Klimat i Mars. Återställd från: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Mars sammansättning. Återställd från: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Nyfikenhet. Återställd från: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Mars (planet). Återställd från: en.wikipedia.org.
12. Wikipedia. Mars (planet). Återställd från: es.wikipedia.org.