MARS (BOLYGÓ): JELLEMZŐK, ÖSSZETÉTEL, PÁLYA, MOZGÁS - ARTE - 2025

A Mars a negyedik legtávolabbi bolygó a Naptól és az utolsó belső sziklás bolygó a Naprendszerben, a Merkúr, a Vénusz és a Föld mellett. Könnyen látható, a Mars mindig is elbűvölte a megfigyelőket az őskor óta vöröses színével, és ezért a római háború istenének nevezték el.

Más ősi civilizációk is társították ezt a bolygót a háború isteneikkel vagy a végzetes eseményekkel. Például az ókori sumírok Nergalnak hívták, és a mezopotámiai szövegekben azt is említik, mint a halottak ítéletének csillaga. Hasonlóképpen, babilóniai, egyiptomi és kínai csillagászok aprólékos feljegyzéseket hagytak a Mars mozgásáról.

1. ábra: A Mars részlete. Forrás: Pixabay.

A maja csillagászai a maga részéről érdekeltek, kiszámítva annak szinódikus periódusát (az az idő, amely ahhoz szükséges, hogy az ég ugyanazon pontjára visszatérjen a Nap vonatkozásában), nagy pontossággal, és kiemelve a bolygó retrográd időszakát.

1610-ben Galileo volt az első, aki távcsövön keresztül megfigyelte a Marsot. Az optikai műszerek fejlesztésével jött létre a felfedezés, amelyet megkönnyített az a tény, hogy a Vénusz-szel ellentétben nincs vastag felhőréteg, amely akadályozza a láthatóságot.

Így fedezték fel Syrtis Major fekete pontját, egy jellegzetes foltot a felszínen, a fehér sarki rétegeket, a Mars híres csatornáit és a bolygó színezésének bizonyos időszakos változásait, amelyek sokanra gondolkodtak a bolygó életének lehetséges létezéséről. piros, legalább a növényzetből.

A szondákból származó információk azonban azt mutatják, hogy a bolygó sivatagi és vékony légkörrel rendelkezik. Eddig nincs bizonyíték az életre a Marson.

Általános tulajdonságok

A Mars kicsi, csak a Föld tömegének egytizedét és az átmérő kb.

Forgási tengelye jelenleg körülbelül 25º-ra dől (a Föld iránya 23,6º-on van). Ezért van szezonja, de eltérő időtartamú, mint a Föld, mert keringési periódusa 1,88 év. Tehát a marsi évszakok többé-kevésbé kétszer olyan hosszúak, mint a földi.

Ez a hajlam nem mindig volt azonos. A pálya néhány matematikai modellje szerint a múltban jelentősen változhatott, 11º és 49º között, ami számottevõ változásokat hozott az éghajlatban.

Ami a hőmérsékletet illeti, -140 ° C és 21 ° C között lehet. Ez kissé extrém, és a vékony légkör hozzájárul ehhez.

A Marson feltűnő sarki sapkák CO ₂ -ot jelentenek, akárcsak a légkör tartalma. A légköri nyomás meglehetősen alacsony, a föld körülbelül századának.

2. ábra: A Mars képe a Hubble Űrtávcsőn keresztül, amelyen látható az egyik sarki sapka. Forrás: NASA / ESA, J. Bell (Cornell, Egyesült Államok) és M. Wolff (Space Science Inst.) / Közkincs, a Wikimedia Commons segítségével.

Annak ellenére, hogy a magas CO ₂ tartalom, az üvegházhatás a Mars sokkal kevésbé jelentős, mint a Vénusz.

Mivel a felszín sivatagban van, a homokviharok gyakoriak a Marson. Az utazó nem találna folyékony vizet vagy növényzetet, csak sziklákat és homokot.

A jellegzetes vöröses szín a bőséges vas-oxidoknak köszönhető, és bár a Marson víz van, a föld alatt, a sarki sapkák alatt található.

Érdekes módon, annak ellenére, hogy a felületen sok a vas, a tudósok szerint belsejében csak kevés, mert a Mars átlagos sűrűsége a sziklás bolygók között a legalacsonyabb: mindössze 3900 kg / m ³.

Mivel a vas az univerzum legelterjedtebb nehéz eleme, az alacsony sűrűség vashiányt jelent, különös tekintettel a saját mágneses mezőjének hiányára.

A bolygó főbb fizikai jellemzőinek összefoglalása

-Mass: 6,39 x 10 ²³ kg

-Ekvatori sugár: 3,4 x 10 ³ km

-Alak: kissé sima.

- Átlagos távolság a Naptól: 228 millió km.

- A pálya dőlése: 1,85º az ekliptika síkjához képest.

-Hőmérséklet: -63 ºC, átlagosan a felületen.

-Súly: 3,7 m / s ²

- Saját mágneses mező: Nem

-A légkör: vékony, többnyire CO ₂.

-Sűrűség: 3940 kg / m ³

-Satellit: 2

-Gyűrűk: nincs.

A Mars és Afrika méretének összehasonlítása

A Mars holdjai

A természetes műholdak nem sokak az úgynevezett belső bolygókon, ellentétben a tízben számozó külső bolygókkal. A vörös bolygón két kis hold van, nevezetesen Phobos és Deimos, melyeket Asaph Hall fedezett fel 1877-ben.

A marsi műholdak nevei a görög mitológiából származnak: Phobos - félelem - Ares és Aphrodite fia volt, Deimos - a terror - az iker testvére, és együtt kísérték apájukat háborúba.

3. ábra: Deimos, a Mars kicsi, szabálytalan műholda. A fehéres területek regolith rétegek, ásványi por, amely hasonló a holdfelülethez. Forrás: Wikimedia Commons. NASA / JPL-caltech / Arizonai Egyetem / Nyilvános.

A Mars holdjai nagyon kicsik, sokkal kisebbek, mint fenséges holdunk. Szabálytalan alakjuk azt gyanítja, hogy aszteroidák, amelyeket a bolygó gravitáció megragad, még inkább, ha figyelembe vesszük, hogy a Mars nagyon közel van az aszteroida övhez.

Phobos átmérője csupán 28 km, Deimos átmérője pedig még kisebb: 12 km.

Mindkettő szinkron forgásban van a Mars-lal, ami azt jelenti, hogy a bolygó körüli forgás időszaka megegyezik a saját tengelye körüli forgási periódussal. Ezért mindig ugyanazt az arcot mutatják a Mars felé.

Ezenkívül a Phobos nagyon gyors, annyira, hogy fel-le megy fel-le a marsi nap alatt, amely majdnem ugyanaz, mint a Föld napja.

A két műholdas pályája nagyon közel áll a Marshoz, és instabil is. Ezért feltételezik, hogy egy ponton összeomolhatnak a felülettel, különösen a gyors Phobos-val, mindössze 9377 km-re.

4. ábra. Animáció a Phobos és a Deimos keringésével a Mars körül. Forrás: Giphy.

Fordítási mozgalom

A Mars egy elliptikus út mentén kering a Nap körül, amelynek periódusa körülbelül 1,9 Föld év vagy 687 nap. A bolygók összes pályája Kepler törvényeit követi, ezért ellipszis alakúak, bár néhányuk kör alakú, mint mások.

Ez nem a Mars esetében, mert pályájának ellipszise kissé hangsúlyosabb, mint a Föld vagy a Vénuszé.

Ilyenkor vannak olyan idők, amikor a Mars nagyon messze van a Naptól, egy olyan távolság, amelyet aphelionnak hívnak, míg másokban sokkal közelebb van: a perihelion. Ez a körülmény hozzájárul ahhoz is, hogy a Mars hőmérséklete meglehetősen széles legyen.

A távoli múltban a Mars pályája sokkal kör alakúbbnak kellett lennie, mint jelenleg, bár a gravitációs kölcsönhatás a Naprendszer többi testével megváltozott.

5. ábra: A keringő pályák a Mars és a Föld között Forrás: Wikimedia Commons. NASA / JPL-Caltech / MSSS / Nyilvános.

A Mars mozgásának adatai

A következő adatok röviden leírják a Mars mozgását:

-A pálya kézi sugáriránya: 2,28 x 10 ⁸ km

- A pálya dőlése: 1,85º

- Excentritás: 0,093

- Átlagos sebesség: 24,1 km / s

- Átigazolási idő: 687 nap.

- Forgási idő: 24 óra, 37 perc.

- Napenergia nap: 24 óra, 39 perc.

Mikor és hogyan kell megfigyelni a Marsot

A Mars vöröses színével könnyen azonosítható az éjszakai égbolton. Ez a csillagoktól abban különbözik, hogy szabad szemmel nem villog, és nem villog.

Sok információ található az interneten, hogy megtalálják a legjobb időt a Mars megfigyelésére, valamint olyan okostelefonok alkalmazásai, amelyek jelzik a helyzetét, függetlenül attól, hogy látható-e egy adott helyen.

Mivel a vörös bolygó kívül helyezkedik el a Föld körüli pályán, akkor a legjobb idő látni, amikor ellenáll a Napnak (lásd 6. ábra). A bolygót, amelynek pályája kívül esik a Föld körüli pályán, felsőbb bolygóknak nevezzük, és azokat, amelyek nem alacsonyabb bolygók.

6. ábra: Egy felsőbb bolygó összekapcsolása és ellenállása. Forrás: Maran, S. A Csillagászat a bábukhoz.

A Higany és a Vénusz az alsó bolygók, közelebb vannak a Naphoz, mint maga a Föld, míg a magasabb bolygók mind a többi: Mars, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz.

Csak a magasabb bolygóknak van ellenállása és összekapcsolódása a Napval, míg az alsó bolygóknak kétféle összekapcsolódásuk van.

Tehát, amikor a Mars ellentétes a Földről látható Napval, ez azt jelenti, hogy a Föld a bolygó és a Napkirály között áll. Így nagyobb és magasabb az égben, egész éjjel látható, míg az összekapcsolás lehetetlenné teszi a megfigyelést. Ez az összes magasabb bolygóra érvényes.

Mars már körülbelül 26 havonta (2 év és 50 nap) ellenzi a Napot. Az utolsó Mars ellenállásra 2018 júliusában került sor; ezért várhatóan 2020 októberében fordul elő, amikor a Mars áthalad a Halak csillagképben.

7. ábra: A Mars felszólalása 1995 és 2003 között. A bolygó nem mindig azonos méretű, és nem mindig mutatja ugyanazt a képet a Föld felé. Forrás: Meztelen szemű bolygók - NASA / JPL / Naprendszer-felfedezés - ESA-Hubble.

Mars a távcsövön keresztül

A távcsőhöz Mars úgy néz ki, mint egy rózsaszín korong. Jó időjárási körülmények között és a felszereléstől függően láthatjuk a sarki sapkákat és néhány szürkés régiót, amelyek megjelenése a marsi évszak függvényében változik.

A bolygó nem mindig mutatja ugyanazt az arcát a Földhez, és nem is néz ki ugyanolyan méretűen, amint az a Hubble űrteleszkóp által készített fényképek mozaikjában látható (lásd a 7. ábrát). A különbség a marsi pálya excentrikusságának tudható be.

2003-ban a Mars nagyon közel volt a Földhez, 56 millió kilométer távolságra, míg 2020-ban a várható távolság 62 millió kilométer. A 2003-as megközelítés volt a legnagyobb 60 000 év alatt.

Ami a Mars műholdait illeti, ezek túl kicsi, hogy szabad szemmel vagy távcsővel láthassák. Beletelik egy ésszerű méretű távcsővel, és várják, hogy az ellenzék megtörténjen, hogy megkülönböztesse őket.

Ennek ellenére a bolygó fényereje nem teszi lehetővé a látást, de vannak olyan eszközök, amelyek elrejtik a Marsot a műszer célpontjában, fokozva az apró holdakat.

A Mars forgó mozgása

A Mars forgási mozgása időtartamban hasonló a Földéhez, és a tengely dőlését William Herschel fedezte fel. Ez okozza, hogy a Mars éppúgy, mint a Föld, csak hosszabb ideig éljen meg.

A Mars északi féltekéjén a tél enyhébb és akkor fordul elő, amikor a Nap perihelionban van, ezért kevésbé hideg és rövidebb; másrészt a nyarak aphelionban fordulnak elő, és hűvösebbek. A déli féltekén fordítva fordul elő; a klímaváltozások szélsőségesebbek.

A szén-dioxid jelenléte a Mars hőmérsékletének enyhe, de tartós emelkedését okozza, a hangmérvési missziók által összegyűjtött adatok szerint.

Forró időben a sarki sapkákban felhalmozódott szén-dioxid egy része gejzírek formájában elpárolog és a légkörbe jut. Az ellenkező pólusnál azonban a szén-dioxid lefagy és megvastagítja a sapkát.

8. ábra: A szén-dioxid-ciklust a Mars poláris jégsapkáiban mutató animáció. Forrás: Wikimedia Commons.

Mivel a Marsnak nincs saját mágneses tere, hogy megvédje azt, a szén-dioxid egy része szétszóródik az űrben. A Mars Odyssey űri missziója rögzítette ezt a rendkívüli légköri ciklust.

Fogalmazás

A Mars összetételéről ismertek a felderítő szondák által elvégzett spektrometriából, valamint a Földre eljutni képes marsi meteoritok elemzéséből.

Az ezekből a forrásokból származó információk szerint a Mars fő elemei:

-A kéregben oxigén és szilícium van a legelterjedtebb, vas, magnézium, kalcium, alumínium és kálium mellett.

-Szén, oxigén és nitrogén a légkörben.

- Más elemeket kisebb mértékben detektáltak: titánt, krómot, ként, foszfort, mangánt, nátriumot, klórt és hidrogént.

Tehát a Marson található elemek ugyanazok, mint a Földön, de nem azonos arányban. Például a Mars köpenyében (lásd alább a belső szerkezetről szóló részt) sokkal több vas, kálium és foszfor van, mint a földi ekvivalensükben.

A kén a Mars magjában és kéregében nagyobb arányban van jelen, mint a Földön.

Metán a Marson

A metán olyan gáz, amely általában a szerves anyag bomlásának terméke, ezért „mocsári gáznak” is hívják.

Üvegházhatású gáz, de a tudósok lelkesen keresik azt a Marson, mert jó jel lenne, hogy az sivatagi bolygón létezett vagy létezik élet.

Az a fajta élet, amelyet a tudósok remélnek, nemcsak zöld emberek, hanem baktériumok. Néhány szárazföldi baktériumfajról ismert, hogy anyagcseréjük részeként metánt termelnek, mások pedig azt fogyasztják.

A NASA Curiosity roverje 2019-ben váratlanul magas metánértéket végzett a Gale-i kráter kráterben.

9. ábra: A kíváncsiság, a Mars tulajdonságait feltáró robotgép, amelyet a NASA indított 2012-ben. Forrás: NASA a jpl.nasa.gov segítségével.

Ne ugorjon a következtetésekre, mivel a metánt a víz és a kőzetek közötti kémiai reakciókból is elő lehet állítani, azaz tisztán kémiai és geológiai folyamatokból.

A mérések azt sem jelzik, hogy a metán mennyire friss; Ha azonban a Marson víz lenne, amint látszik, az élet is létezik, és egyes tudósok úgy vélik, hogy még mindig van élet az örökké fagyos, a környékbeli régiókban örökre fagyott talajréteg alatt.

Ha igaz, akkor ott élhetnek mikrobák, ezért a NASA létrehozta a Curiosity rover-t, amelynek célja az élet keresése. Ugyancsak egy új rover jármű, amelyet 2020-ban indíthatnak, a Curiosity alapján, és amelyet eddig a Mars 2020 néven ismertek.

Belső felépítés

A Mars egy sziklás bolygó, csakúgy, mint a higany, a Vénusz és a Föld. Ezért differenciált szerkezetű a következőkben:

- Nukleusz, körülbelül 1794 km sugarú, vasból, nikkelből, kénből és talán oxigénből áll. A legkülső rész részben megolvadhat.

- köpeny, szilikátok alapján.

- 50–125 km vastag kéreg, bazaltokban és vas-oxidokban gazdag.

10. ábra: A belső bolygók és a Hold összehasonlító metszetei. Forrás: Wikimedia Commons

geológia

A takarók robotok, amelyeket a Föld irányít, és amelyeknek köszönhetően felbecsülhetetlen értékű információ található a marsi geológiáról.

Alapvetően két régió van, amelyeket hatalmas lépés oszt meg:

• Déli felvidék, számos régi ütköző kráterrel.
• Sima síkság északon, nagyon kevés kráterrel.

Mivel a Marsnak bizonyítéka van a vulkanizmusról, a csillagászok úgy vélik, hogy a lávaáramok törölték az északi kráterek bizonyítékait, vagy talán egy nagy folyékony víz óceánja volt távoli időben.

A kráterek sokaságát használják kritériumként három geológiai periódus meghatározására a Marson: noéic, hezperiai és Amazonas.

Az amazóniai időszak a legújabb, kevesebb kráter jellemzi, de intenzív vulkanizmusban. A noéikban azonban a legrégebbi, a hatalmas északi óceán létezhetett volna.

Az Olympus-hegy az eddig ismert legnagyobb vulkán az egész Naprendszerben, pontosan a Marson található, az Egyenlítő közelében. A bizonyítékok azt mutatják, hogy az amazóniai időszakban, körülbelül 100 millió évvel ezelőtt alakult ki.

A kráterek és a vulkánok mellett a Marson számos kanyon, dűnék, lávamező és régi száraz csatornák vannak, amelyeken keresztül az ókorban folyékony víz folyhatott.

11. ábra: A porvihar által elárasztott Mars, képek a Mars felderítő pályájáról. A Marson gyakori a bolygóméretű homokvihar, mivel a talaj homokos és sivatagos. Forrás: NASA / JPL-Caltech / MSSS / Nyilvános.

Küldetések a Marsba

A Marsot számos űrküldés célozta meg. Néhányan a bolygó keringésére irányultak, mások a felszínére szálltak le. Nekik köszönhetően nagy mennyiségű kép és adat áll rendelkezésre a meglehetősen pontos kép létrehozásához.

Mariner 4

Ez volt a Mariner misszió negyedik szondája, amelyet a NASA 1964-ben indított. Ezen keresztül elkészítették az első fényképeket a bolygó felszínéről. Fel van szerelve egy magnetométerrel és más műszerekkel, amelyeknek köszönhetően megállapítottuk, hogy a Mars mágneses tere szinte nem létezik.

Szovjet Mars

Ez a volt Szovjetunió 1960 és 1973 közötti programja volt, amelyen keresztül a Mars-légkör nyilvántartása, az ionoszféra részletei, információk a gravitációról, a mágneses mezőről és a bolygó felszínének számos képe volt.

Viking

A NASA Viking programja két szondából áll: a VIking I és a Viking II, amelyet közvetlenül a bolygóra szálltak le. Ezeket 1975-ben indították azzal a küldetéssel, hogy a felszín fényképezése és az élet jeleinek kutatása mellett a bolygó geológiájának és geokémiajának tanulmányozását is elvégezzék.

Mind a Viking I, mind a II Viking II tartalmazott szeizmográfot a fedélzeten, de csak a Viking II volt képes sikeres tesztek elvégzésére, amelyekről azt találták, hogy a Mars szeizmikus aktivitása sokkal alacsonyabb, mint a Földé.

A meteorológiai tesztekkel kapcsolatban kiderült, hogy a Mars légköre elsősorban szén-dioxidból áll.

Úttörő

A NASA 1996-ban indította el a Project Discovery keretében. Volt egy minimális költséggel felépített robotgépjármű, amellyel az ezen járműkategória új kialakításait tesztelték. Emellett számos geológiai kutatást végzett a bolygóról, és képeket készített róla.

Mars Global Surveyor (MGS)

Ez egy műhold volt, amely 1997 és 2006 között a Mars körüli pályán volt. A fedélzeten lézeres magasságmérő volt, amellyel fényimpulzusokat küldtek a bolygóra, amelyek azután visszaverődtek. Ezzel meg lehetett mérni a földrajzi jellemzők magasságát, amely a műholdas kamerák által készített képekkel együtt lehetővé tette a Mars felületének részletes térképét.

Ez a misszió bizonyítékokat hozott a víz jelenlétéről is a Marson, amely a sarki sapkák alá rejtett. Az adatok arra utalnak, hogy a múltban folyékony víz áramolt a bolygón.

A szonda nem talált olyan bizonyítékot a Földéhez hasonló mágneses mező létrehozására képes dinamikus hatásról.

Mars Tudományos Laboratórium

Ezt a Curiosity néven ismertetett robot űrszondát 2011-ben indították és 2012 augusztusában érte el a Mars felszínét. Ez egy felfedező jármű vagy rover, amelynek feladata az éghajlat, a geológia és a jövőbeni személyzettel folytatott küldetés lehetséges feltételeinek vizsgálata..

Mars Odüsszea

Ezt a szondát a NASA 2001-ben indította el a bolygó felületének térképezésére és klimatológiai vizsgálatok elvégzésére. Adataiknak köszönhetően adatokat szereztek a fent leírt szén-dioxid-ciklusról. A Mars Odyssey kamerái visszajuttattak képeket a déli sarki sapkáról, feltüntetve a vegyület párolgásának sötét jeleit.

Mars Express

Ez az Európai Űrügynökség 2003-ban elindított küldetése, és eddig aktív. Célja a Mars éghajlatának, geológiájának, szerkezetének, légkörének és geokémiainak, különös tekintettel a víz jelenlétének és jelenlétének megfigyelése a bolygón.

Mars Exploration Rovers

A Spirit and Opportunity robotrovereket a NASA 2004-ben indította el, hogy olyan helyekre szálljon le, ahol feltételezhetően vagy létezett víz. Elvileg csak 90 napos küldetés lenne, azonban a járművek a vártnál hosszabb ideig maradtak üzemben.

A lehetőség 2018-ban egy globális homokvihar idején abbahagyta a sugárzást, de a legszembetűnőbb eredmények között több bizonyítékot találtak a Marson lévő vízről és arról, hogy a bolygó valamikor ideális feltételeket teremtett az élet fogadására.

A Mars Felderítő Orbiter

Ezt a műholdat 2005-ben indították és továbbra is működik a bolygó pályáján. Feladata, hogy megvizsgálja a vizet a Marson és azt, hogy létezett-e elég hosszú ideig ahhoz, hogy az élet fejlődhessen a bolygón.

Irodalom

1. Freudendrich, C. Hogyan működik a Mars. Helyreállítva: science.howstuffworks.com.
2. Hollar, S. A Naprendszer. A belső bolygók. Britannica Oktatási Kiadó.
3. Maran, S. A bábuk csillagászata.
4. EDÉNY. A Mars Felderítő Orbiter Misszió áttekintése. Helyreállítva: mars.nasa.gov.
5. Powell, M. A szabad szemű bolygók az éjszakai égbolton (és hogyan lehet őket azonosítani). Helyreállítva: nakedeyeplanets.com.
6. Seeds, M. 2011. A Naprendszer. Hetedik kiadás. Cengage tanulás.
7. Strickland, A. A Curiosity rover a legmagasabb metánszintet fedezi fel a Marson. Helyreállítva: cnnespanol.cnn.com.
8. Wikipedia. A Mars éghajlata. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. A Mars összetétele. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Kíváncsiság. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
11. Wikipedia. Mars (bolygó). Helyreállítva: en.wikipedia.org.
12. Wikipedia. Mars (bolygó). Helyreállítva: es.wikipedia.org.