Mars (planet) egenskaber, sammensætning, bane, bevægelse

4424
David Holt

Mars det er den fjerde fjerneste planet fra solen og den sidste af de indre stenplaneter i solsystemet sammen med kviksølv, Venus og Jorden. Let synlig har Mars altid fascineret observatører siden forhistorisk tid med sin rødlige farve, og af den grund blev den opkaldt efter den romerske krigsgud..

Andre gamle civilisationer forbandt også denne planet med deres respektive krigsguder eller med skæbnesvangre begivenheder. For eksempel kaldte de gamle sumere det Nergal, og det omtales også i mesopotamiske tekster som stjernen for dødenes dom. Ligeledes efterlod babyloniske, egyptiske og kinesiske astronomer omhyggelige optegnelser over Mars bevægelser.

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

For deres del var maya-astronomer interesseret i ham og beregnet hans synodisk periode (den tid det tager at finde dig selv på det samme punkt på himlen i forhold til solen) med stor nøjagtighed og fremhæver planetens retrograd periode.

I 1610 var Galileo den første til at observere Mars gennem teleskopet. Med forbedringer af optiske instrumenter kom opdagelserne, lettet af det faktum, at der i modsætning til Venus ikke er noget tykt lag af skyer, der hindrer synlighed..

Således opdagede de den sorte spids af Syrtis Major, et karakteristisk sted på overfladen, de hvide polære lag, de berømte kanaler på Mars og nogle periodiske ændringer i planetens farve, som fik mange til at tænke over den mulige eksistens af liv på planet. rød, i det mindste vegetation.

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

Artikelindeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Resumé af planetens vigtigste fysiske egenskaber
  • 2 Marsens måner
  • 3 Translationsbevægelse
    • 3.1 Data om Mars bevægelse
  • 4 Hvornår og hvordan man observerer Mars
    • 4.1 Mars gennem teleskopet
  • 5 Mars rotationsbevægelse
  • 6 Sammensætning
    • 6.1 Metan på Mars
  • 7 Intern struktur
  • 8 Geologi
  • 9 missioner til Mars
    • 9.1 Mariner 4
    • 9.2 Sovjetiske Mars
    • 9.3 Viking
    • 9.4 Stifinder
    • 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 Referencer

Generelle egenskaber

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

Dens rotationsakse er i øjeblikket skråt omkring 25 ° (Jordens er 23,6 °). Derfor har den årstider, men har en anden varighed end Jorden, fordi dens omløbstid er 1,88 år. Så mars sæsoner varer cirka dobbelt så længe som de jordiske..

Denne tilbøjelighed var ikke altid den samme. Nogle matematiske modeller af kredsløbet antyder, at det tidligere kan have varieret markant mellem 11 og 49 grader, hvilket medfører bemærkelsesværdige ændringer i klimaet.. 

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

De slående polariskapper på Mars er fra COto, såvel som indholdet af atmosfæren. Det atmosfæriske tryk er ret lavt, cirka en hundrededel 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-indholdto, drivhuseffekten på Mars er meget mindre markant end på Venus. 

Overfladen er ørken, sandstorm er hyppig på Mars. En rejsende ville ikke finde noget flydende vand eller vegetation der, kun sten og sand..

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

Interessant, på trods af overflod af jern på overfladen, siger forskere, at det er knappe i det indre, fordi Mars 'gennemsnitstæthed er den laveste blandt stenagtige planeter: kun 3.900 kg / m3

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

Oversigt over de vigtigste fysiske egenskaber på planeten

-Masse: 6,39 x 102. 3 kg

-Ækvatorial radius: 3,4 x 103 km

-Form: let fladt.

-Gennemsnitlig afstand til solen: 228 millioner km.

-Banehældning: 1,85º i forhold til ekliptikens plan.

-Temperatur: -63 ºC, gennemsnit på overfladen.

-Tyngdekraft: 3,7 m / sto

-Selvmagnetisk felt: Ikke.

-Stemning: tynd, mest COto

-Massefylde: 3940 kg / m3

-Satellitter: to

-Ringe: har ikke.

Mars-Afrika størrelses sammenligning

Månens måner

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

Navnene på Mars-satellitterne stammer fra græsk mytologi: Phobos -fear-, var søn af Ares og Afrodite, mens Deimos - terror - var hans tvillingebror, og sammen fulgte de deres far til krig.

Figur 3. Deimos, Mars 'lille, uregelmæssige satellit. 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.

Månens måner er meget små, meget mindre end vores majestætiske måne. Deres uregelmæssige form får en til at mistanke om, at de er asteroider fanget af planetens tyngdekraft, endnu mere, hvis det anses for, at Mars er meget tæt på asteroidebæltet..

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

Begge er i synkron rotation med Mars, hvilket betyder, at rotationsperioden omkring 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 kommer ud og sætter sig et par gange i løbet af Marsdagen, som varer næsten det samme som Jordens dag..

De to satellits kredsløb er meget tæt på Mars og også ustabile. Af denne grund spekuleres det i, at de på et eller andet tidspunkt kunne kollapse i overfladen, især de hurtige Phobos, med kun 9377 km væk..

Figur 4. Animation med banerne til Phobos og Deimos omkring Mars. Kilde: Giphy.

Oversættelsesbevægelse

Mars kredser om solen efter en elliptisk sti, hvis periode svarer til cirka 1,9 jordår eller 687 dage. Alle planeternes baner følger Keplers love og har derfor en ellipseform, selvom nogle er mere cirkulære end andre..

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

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

I fjerntliggende fortid må Mars 'bane have været meget mere cirkulær end den er nu, men tyngdekraftsinteraktionen med andre kroppe i solsystemet fremkaldte 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:

-Baneens gennemsnitlige radius: 2,28 x 108 km

-Banehældning: 1,85º

-Excentricitet: 0,093

-Gennemsnitlig orbitalhastighed: 24,1 km / s

-Oversættelsesperiode: 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. Skelnes fra stjerner, da det ikke blinker eller flimrer, når det ses med det blotte øje. 

Der er en masse information på nettet for at finde de bedste tidspunkter for at observere Mars samt applikationer til smartphones, der angiver dens position, uanset om den er synlig eller ikke et bestemt sted..

Da den røde planet er uden for Jordens bane, er den bedste tid til at se den, når den er i modstand til solen (se figur 6). Planeter, hvis bane er uden for Jordens bane kaldes højere planeter og dem der ikke er lavere planeter.

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

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

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

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

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

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

Mars gennem teleskopet

For teleskopet ligner Mars en lyserød skive. Under gode vejrforhold og afhængigt af udstyret kan du se polarhætterne og nogle grålige områder, hvis udseende varierer afhængigt af Mars-sæsonen..

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

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

Hvad angår satellitterne på Mars, er de for små til at se med det blotte øje eller med en kikkert. Kræver et teleskop af rimelig størrelse og venter på, at der opstår modstand for at skelne mellem dem.

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

Rotationsbevægelse af Mars

Mars rotationsbevægelse svarer til varigheden af ​​jorden, og aksens hældning blev opdaget af William Herschel. Dette får Mars til at opleve årstider ligesom Jorden, kun længere..

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

Imidlertid forårsager tilstedeværelsen af ​​kuldioxid en lille, men vedvarende stigning i Mars temperatur, ifølge data indsamlet af de lydende missioner..

I varmt vejr fordamper en del af kuldioxiden, der er akkumuleret i de polære hætter, i form af gejsere og passerer ud i atmosfæren. Men på den modsatte pol fryser kuldioxid og tykner hætten. 

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

Da Mars ikke har sit eget magnetiske felt for at beskytte det, er en del af kuldioxiden spredt i rummet. Mars Odyssey-rummission registrerede denne ekstraordinære atmosfæriske cyklus.

Sammensætning

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

Ifølge oplysningerne fra disse kilder er hovedelementerne på Mars:

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

-Kulstof, ilt og kvælstof i atmosfæren.

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

Så elementerne, der findes på Mars, er de samme som på Jorden, men ikke i samme forhold. For eksempel i kappen af ​​Mars (se nedenfor afsnittet dedikeret til den interne struktur) er der meget mere jern, kalium og fosfor end i deres jordlige ækvivalent.

For sin del er svovl til stede i Mars kerne og skorpe i en større andel end på Jorden.

Metan på Mars

Methan er en gas, der normalt er et produkt af nedbrydning af organisk stof, hvorfor det også kaldes "sumpgas".

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

Den slags liv, som forskere håber at finde, er ikke små grønne mænd, men for eksempel bakterier. Nogle arter af jordbakterier er kendt for at producere metan som en del af deres stofskifte, og andre spiser det.

NASAs nysgerrighedsrover gennemførte en uventet høj metanaflæsning i 2019 i Mars-krateret Gale..

Figur 9. Curiosity, robotkøretøjet, der udforsker Mars 'funktioner, lanceret af NASA i 2012. Kilde: NASA via jpl.nasa.gov.

Skynd dig dog ikke til konklusioner, da metan også kan produceres ved kemiske reaktioner mellem vand og klipper, det vil sige rent kemiske og geologiske processer..

Målingerne angiver heller ikke, hvor nylig metanen 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 permafrost, det evigt frosne jordlag i cirkumpolære regioner.

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

Intern struktur

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

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

-Mantel, silikatbaseret.

-Cortex, 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, der styres fra Jorden, takket være hvilke der er uvurderlige oplysninger om Marsgeologi. 

Grundlæggende skelnes der mellem to regioner divideret med et stort skridt:

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

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

Overfloden af ​​kratere bruges som et kriterium for at etablere tre geologiske perioder på Mars: Noeic, Hesperic og Amazonian..

Amazonasperioden er den seneste, præget af en mindre tilstedeværelse af kratere, men med intens vulkanisme. I Noeic derimod kan det ældste, det store nordlige hav have eksisteret..

Olympus-bjerget er den største hidtil kendte vulkan i hele solsystemet og ligger nøjagtigt på Mars nær ækvator. Bevis indikerer, at det blev dannet i Amazonas-perioden for omkring 100 millioner år siden.

Ud over kratere og vulkaner er der på Mars også mange kløfter, klitter, lavafelter og gamle tørre flodlejer, hvor der flydende flydende vand i gamle tider.

Figur 11. Mars opslugt af en støvstorm, billeder fra Mars Reconnaissance Orbiter. Sandstorme af planetariske proportioner 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 rumopgaver, nogle bestemt til at kredse om planeten og andre til at lande på dens overflade. Takket være dem har du en stor mængde billeder og data til at udvikle et ret nøjagtigt panorama.

Mariner 4

Det var den fjerde sonde for 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 hvilket det blev bestemt, at Mars magnetfelt næsten ikke eksisterer..

Sovjet Mars

Dette var et program fra det tidligere Sovjetunionen, der varede fra 1960 til 1973, gennem hvilket der blev registreret marts atmosfære, detaljer om ionosfæren, information om tyngdekraften, magnetfelt og adskillige 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 missionen om at studere planetens geologi og geokemi ud over at fotografere overfladen og lede efter tegn på liv..  

Både Viking I og Viking II havde seismografer om bord, men kun Viking II var i stand til at udføre vellykkede tests, hvoraf det blev fundet, at Mars seismiske aktivitet er meget lavere end Jorden..

Med hensyn til de meteorologiske test blev det klart, at Mars atmosfære hovedsageligt var sammensat af kuldioxid.

Pathfinder

Det blev lanceret i 1996 af NASA som en del af Project Discovery. Det havde bygget et robotkøretøj med minimale omkostninger, hvormed nye designs 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 var i kredsløb om Mars fra 1997 til 2006. Den havde om bord et laserhøjdemåler, hvormed lysimpulser blev sendt til planeten, som derefter blev reflekteret. Med dette var det muligt at måle højden på de geografiske træk, som sammen med billederne taget af satellitkameraerne tillod at bygge et detaljeret kort over Mars-overfladen..

Denne mission bragte også beviser for tilstedeværelsen af ​​vand på Mars, skjult under polarhætterne. Data antyder, at flydende vand strømmede over planeten tidligere.

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

Mars Science Laboratory

Denne robotter, bedre kendt som Curiosity, blev lanceret i 2011 og nåede overfladen af ​​Mars i august 2012. Det er et opdagelses køretøj o rover hvis mission er at undersøge klimaet, geologien og mulige forhold for en fremtidig bemandet mission.

Mars odyssey

Denne sonde blev lanceret af NASA i 2001 for at kortlægge planetens overflade og udføre klimatiske undersøgelser. Takket være deres data blev data om kuldioxidcyklussen beskrevet ovenfor opnået. Mars Odyssey-kameraerne sendte billeder af den sydpolære hætte tilbage, der viste de mørke mærker fra forbindelsens fordampning..

Mars Express

Det er en mission fra Den Europæiske Rumorganisation, der blev lanceret i 2003, og indtil videre er den aktiv. Dens mål er at studere Mars 'klima, geologi, struktur, atmosfære og geokemi, især den nuværende og nuværende eksistens af vand på planeten..

Mars Exploration Rovers

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

Mulighed stoppede med at sende i 2018 under en global sandstorm, men blandt de mest fremtrædende resultater er at have fundet flere beviser for vand på Mars, og at planeten på et eller andet tidspunkt havde ideelle betingelser for at være vært for livet.

Mars Reconnaissance Orbiter

Denne satellit blev lanceret i 2005 og fungerer stadig i kredsløb om planeten. Dens mission er at undersøge vand på Mars, og om det har eksisteret længe nok til, at livet kan udvikle sig på planeten..

Referencer

  1. Freudendrich, C. Hvordan Mars fungerer. Gendannet fra: science.howstuffworks.com.
  2. Hollar, S. Solsystemet. De indre planeter. Britannica Educational Publishing.
  3. Maran, S. Astronomy for Dummies.
  4. GRYDE. Mars Reconnaissance Orbiter Mission Oversigt. Gendannet fra: mars.nasa.gov.
  5. Powell, M. The Naked Eye Planets in the Night Sky (og hvordan man identificerer dem). Gendannet fra: nakedeyeplanets.com.
  6. Seeds, M. 2011. Solsystemet. Syvende udgave. Cengage læring.
  7. Strickland, A. Curiosity-roveren registrerer de højeste niveauer af metan på Mars. Gendannet fra: cnnespanol.cnn.com.
  8. Wikipedia. Klimaet på Mars. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
  9. Wikipedia. Sammensætning af Mars. 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.

Endnu ingen kommentarer