Fizyczny

Mars (Planet)

4123
752
Eliasz Dubiel

Pierwszy plan Marsa

Mars Jest to czwarta najbardziej odległa planeta na słońce i ostatnia wewnętrzna skaliste planety Układu Słonecznego, wraz z rtęcią, Wenus i Ziemią. Łatwo widoczne, Mars zawsze fascynował obserwatorów od czasów prehistorycznych ze względu na swój czerwony kolor i z tego powodu otrzymał imię rzymskiego boga wojny.

Inne starożytne cywilizacje również kojarzyły tę planetę ze swoimi bogami wojennymi lub fatalnymi faktami. Na przykład starożytni Sumeryjczycy nazywali go Nergal, a także pojawiają się w tekstach mezopotamskich, takich jak gwiazda procesu dla umarłych. Również astronomowie babilońscy, egipskiej i chińskiej pozostawili szczegółowe zapisy ruchów Marsa.

Ze swojej strony astronomowie Majów byli nim zainteresowani, obliczając jego Okres sinodyczny (Czas potrzebny na spotkanie w tym samym punkcie nieba w odniesieniu do słońca) z wielką dokładnością i podkreślającym okres wsteczny planety.

W 1610 r. Galileusz jako pierwszy obserwował Marsa przez teleskop. Wraz z ulepszeniami instrumentów optycznych nastąpiło odkrycia, ułatwione faktem, że w przeciwieństwie do Wenus nie ma grubej warstwy chmur, które utrudniają widoczność.

W ten sposób odkryli czarny punkt Syrtis Major, charakterystyczne miejsce na powierzchni, białe warstwy polarne, słynne kanały Marsa i niektóre okresowe zmiany w zabarwieniu planety, które sprawiły, że wielu zastanowiło się nad możliwym istnieniem życia na planecie na planecie na czerwono, przynajmniej roślinność.

Jednak informacje z sond pokazują, że planeta jest pustynią i ma cienką atmosferę. Jak dotąd nie ma dowodów na życie na Marsie.

Ogólne cechy Marsa

Mars jest mały, zaledwie jedna dziesiąta masy ziemi i około połowy średnicy.

Jego oś obrotu jest obecnie nachylona około 25º (Ziemia ma 23.6). Właśnie dlatego ma stacje, ale różni się od ziemi, ponieważ jej okres orbitalny wynosi 1,88 lat. Następnie stacje marsjańskie trwają mniej więcej dwa razy więcej niż ziemia.

Ta skłonność nie zawsze była taka sama. Niektóre matematyczne modele orbity sugerują, że w przeszłości mogła się znacznie różnić, między 11 a 49., przynosząc niezwykłe zmiany w pogodzie.

Jeśli chodzi o temperatury, wahają się od -140 ° C do 21 ° C. Jest nieco ekstremalny, a cienka atmosfera przyczynia się do tego.

Uderzające polarne czapki Marsa to CO₂, a także treść atmosfery. Ciśnienie atmosferyczne jest dość niskie, około setna ziemi.

Obraz Marsa przez Hubble Space Telescope pokazujący jedną z polarnych czapek

Pomimo wysokiej zawartości CO₂, Efekt cieplarniany na Marsa jest znacznie mniej wyraźny niż w Wenus.

Powierzchnia jest pustynna, burze piasku są częste na Marsie. Podróżnik nie znalazłby tam płynnej wody ani roślinności, tylko skały i piasek.

Czerwony charakterystyczny kolor wynika z obfitych tlenków żelaza i chociaż na Marsie znajduje się woda, znajduje się w podglemie, pod polarnymi czapkami.

Co ciekawe, pomimo faktu, że żelazo obfituje powierzchownie, naukowcy twierdzą, że jest to rzadkie, ponieważ średnia gęstość Marsa jest najmniejsza wśród skalistych planet: zaledwie 3900 kg/m³.

Ponieważ żelazo jest najliczniejszym ciężkim żywiołem we wszechświecie, niska gęstość oznacza niedobór żelaza, zwłaszcza biorąc pod uwagę brak własnego pola magnetycznego.

Podsumowanie głównych cech fizycznych planety

-Masa: 6.39 x 10²³ kg

-Radio równikowe: 3.4 x 10³ km

-Kształt: nieco gorzki.

-Średnia odległość do słońca: 228 milionów km.

-Skłonność orbity: 1.85º w odniesieniu do płaszczyzny ekliptycznej.

-Temperatura: -63 ° C, średnia na powierzchni.

-Powaga: 3.7 m/s²

-Własne pole magnetyczne: NIE.

-Atmosfera: cienki, głównie co₂.

-Gęstość: 3940 kg/m³

-Satelity: 2

-Pierścienie: nie ma.

Porównanie wielkości Mars-Africa

Mars of Mars

Naturalne satelity nie obfitują w skorzystające ze sobą Planety wewnętrzne, w przeciwieństwie do zewnętrznych planet, które mówią im przez dziesiątki. Czerwona planeta ma dwa małe księżyce o nazwie Phobos i Deimos, odkryte przez Asaph Hall w 1877 roku.

Nazwiska satelitów marsjańskich pochodzą z mitologii greckiej: fobos -miedo-, był synem Aresa i Afrodyty, podczas gdy my, terror -był jego bratem bliźniakiem i razem towarzyszyli jego ojcu na wojnę na wojnę.

Deimos, mały i nieregularny satelita Marsa. Obszary białawe są warstwami REGOLIO, pyłu mineralnego podobnego do tego pokrytego powierzchnią księżycową

Księżyce Marsa są bardzo małe, znacznie bardziej niż nasz majestatyczny księżyc. Jego nieregularny kształt sprawia, że podejrzewa, że są asteroidami uchwyconymi przez powagę planety, tym bardziej, jeśli uważa się, że Mars jest bardzo blisko pasa asteroidowego.

Może ci służyć: System termodynamiczny: właściwości, typy, przykłady

Średnia średnica foboS wynosi zaledwie 28 km, podczas gdy Deamimos jest jeszcze niższy: 12 km.

Oba są zsynchroniczne z Marsem, co oznacza, że okres obrotu wokół planety jest równy okresie obrotu wokół własnej osi. Dlatego zawsze pokazują Marsa tę samą twarz.

Ponadto fobos jest bardzo szybki, tak bardzo, że wychodzi i stawia kilka razy podczas dnia Marsjańskiego, który trwa prawie równy ziemi.

Orbity dwóch satelitów są bardzo blisko Marsa, a także niestabilne. Dlatego spekuluje się, że w pewnym momencie mogliby się rozbić o powierzchnię, zwłaszcza szybkie fobos, z zaledwie 9377 km od hotelu.

Animacja z orbitami fobos i deimos wokół Marsa. Źródło: Giphy.

Ruch tłumaczenia

Mars orbita na słońcu po eliptycznej trajektorii, której okres jest równy 1.Około 9 lat lądowych lub 687 dni. Wszystkie orbity planet podążają za prawami Keplera, a zatem mają formę elipsy, chociaż są niektóre bardziej okrągłe niż inne.

Nie dotyczy to Marsa, ponieważ elipsa jego orbity jest nieco bardziej wyraźna niż ziemia lub Wenus.

W ten sposób zdarzają się chwile, kiedy Mars jest bardzo daleko od słońca, zwany dystans Aphelion, podczas gdy w innych jest znacznie bliżej: Perihelio. Ta okoliczność przyczynia się również do tego, że Mars ma dość szeroki zakres temperatur.

W odległej przeszłości orbita Marsa musiała być znacznie bardziej okrągła niż obecnie, jednak interakcja grawitacyjna z innymi ciałami układu słonecznego spowodowała zmiany.

Orbity w porównaniu do Marsa i Ziemi

Dane dotyczące ruchu Marsa

Poniższe dane krótko opisują ruch Marsa:

-Średni radio orbity: 2.28 x 10⁸ km

-Skłonność orbity: 1.85º

-Ekscentryczność: 0.093

-Średnia prędkość orbitalna: 24.1 km/s

-Okres tłumaczenia: 687 dni.

-Okres rotacji: 24 godziny, 37 minut.

-Dzień słoneczny: 24 godziny, 39 minut.

Kiedy i jak obserwować Marsa

Mars można łatwo zidentyfikować na nocnym niebie pod kątem czerwonawego koloru. Odróżnia się od gwiazd, ponieważ nie mruga ani miareczkuje, gdy widzi się gołym okiem.

Jest dużo.

Ponieważ czerwona planeta jest poza orbitą ziemi, najlepszą okazją do jej zobaczenia, jest to, że jest w sprzeciw do słońca. Planety, których orbita jest zewnętrzna wobec orbity lądowej, są wywoływane Górne planety I ci, którzy nie są dolne planety.

Połączenie i sprzeciw górnej planety. Źródło: Maran, s. Astronomia manekinów.

Merkury i Wenus to dolne planety, bliżej słońca niż sama ziemia, podczas gdy górne planety są wszystkimi innymi: Mars, Jowisz, Saturn, Uran i Neptuna.

Tylko górne planety mają opozycję i połączenie ze Słońcem, podczas gdy dolne mają dwa rodzaje koniunkcji.

Więc kiedy Mars jest sprzeczny z słońcem widzianym z Ziemi, oznacza to, że stoi między planetą a gwiazdą. W ten sposób można zobaczyć, jak jest to większe i wysokie na niebie, widoczne przez całą noc, podczas gdy koniunkcja uniemożliwia obserwację. Jest to ważne dla wszystkich wyższych planet.

Mars jest sprzeczny z słońcem co 26 miesięcy (2 lata i 50 dni). Ostatnia opozycja Marego miała miejsce w lipcu 2018 r.; Dlatego oczekuje się, że powtórzy się w październiku 2020 r., Kiedy Mars przekracza konstelację Ryby.

Opozycja Marsa w latach 1995–2003. Planeta nie zawsze jest widoczna w tym samym rozmiarze, ani nie wykazuje tej samej twarzy ziemi

Mars przez teleskop

Do teleskopu Mars wygląda jak różowy album. Z dobrymi warunkami atmosferycznymi i w zależności od zespołu można zobaczyć czapki polarne i niektóre szare regiony, których wygląd różni się w zależności od stacji marsjańskiej.

Planeta nie zawsze pokazuje tę samą twarz ziemi, ani nie jest widoczna w tym samym rozmiarze, co można zobaczyć w mozaice fotografii wykonanych przez Hubble Space Telescope. Różnica wynika z ekscentryczności orbity marsjańskiej.

W 2003 roku Mars był bardzo blisko Ziemi, 56 milionów kilometrów, podczas gdy w 2020 r. Oczekiwana odległość wynosi 62 miliony kilometrów. Podejście z 2003 roku było największe w 60.000 lat.

Może ci służyć: Rutherford Atomic Model: History, Experiments, Postulates

Jeśli chodzi o satelity Marsa, są zbyt małe, aby zobaczyć je nagim okiem lub z lornetką. Wymagany jest rozsądny teleskop i oczekuj opozycji ich rozróżnienia.

Mimo to jasność planety ich nie pokazuje, ale istnieją urządzenia, które ukrywają Marsa w celu instrumentu, wzmacniając małe księżyce.

MARS ROUDACJA

Fobos, Mars de Mars

Ruch obrotowy Marsa jest podobny pod względem czasu trwania ziemi, a nachylenie osi odkrył William Herschel. To sprawia, że Mars doświadcza stacji, podobnie jak Ziemia, tylko dłużej.

Na półkuli północnej Marsa zimy są bardziej miękkie i występują, gdy słońce jest w Perihelio, dlatego są mniej zimne i krótsze; Z drugiej strony lata występują w aphelium i są chłodniejsze. Na półkuli południowej występuje wręcz przeciwnie; Zmiany klimatu są bardziej ekstremalne.

Jednak obecność dwutlenku węgla powoduje niewielki, ale trwały wzrost temperatury Marsa, co można zobaczyć na podstawie danych zebranych przez misje badawcze.

Gdy jest gorąco, część nagromadzonego dwutlenku węgla w czapkach polarnych odparowuje w postaci geyerów i przechodzi do atmosfery. Ale na przeciwległym biegunie dwutlenek węgla zamrozia i gęstnieje czapkę.

Animacja, która pokazuje cykl dwutlenku węgla w czapkach polarnych Marsa. Źródło: Wikimedia Commons.

Ponieważ Mars nie ma własnego pola magnetycznego, które go chroni, część dwutlenku węgla jest rozproszona do kosmosu. Misja kosmiczna Mars Odyssey zarejestrowała ten niezwykły cykl atmosferyczny.

Kompozycja

To, co wiadomo na temat kompozycji Marsa, pochodzi z spektrometrii przeprowadzonej przez sondy eksploracyjne, a także z analizy meteorytów marsjańskich, której udało się dotrzeć do Ziemi.

Zgodnie z informacjami dostarczonymi przez te źródła główne elementy na Marsie to:

-Tlen i krzem są najbardziej obfite w korze, wraz z żelazem, magnezem, wapniem, aluminium i potasem.

-Węgiel, tlen i azot w atmosferze.

- Inne pierwiastki wykryto do mniejszej proporcji: tytan, chrom, siarka, fosfor, mangan, sód, chlor i wodór.

Zdjęcie Marsa wykonane przez Hubble

Tak więc elementy znalezione na Marsie są takie same jak na ziemi, ale nie w tej samej proporcji. Na przykład w płaszczu płaszcza (patrz później sekcja poświęcona strukturze wewnętrznej) jest znacznie więcej żelaza, potasu i fosfor.

Ze swojej strony siarka jest obecna w jądrze i krze Marsa w większej proporcji niż na Ziemi.

Metan na Marsie

Metan jest gazem, który zwykle jest produktem rozkładu materii organicznej, dlatego jest również znany jako „gaz Pantanos”.

Jest to gaz cieplarniany, ale naukowcy szukają go chętnie na Marsie, ponieważ byłoby to dobre wskazanie, że na pustynnej planecie jest nadal życie.

Klasa życia, którą naukowcy oczekują, nie są zielonymi małymi mężczyznami, ale na przykład bakterie. Wiadomo, że niektóre gatunki bakterii lądowych wytwarzają metan jako część ich metabolizmu, a inne je spożywają.

Nasa Curiosity Pojazd, przeprowadzony w 2019 r. Nieoczekiwanie czytanie metanu w marsjańskim kraterie.

Ciekawość, robotyczny pojazd, który bada cechy Marsa, wprowadzone przez NASA w 2012 roku. Źródło: NASA przez JPL.garnek.Gov.

Jednak nie jest konieczne wyrzucenie wniosków, ponieważ metan może również wystąpić z reakcji chemicznych między wodą a skałami, czyli procesów czysto chemicznych i geologicznych.

Ponadto pomiary nie wskazują, jak najnowszy jest metan; Jeśli jednak na Marsie była woda, ponieważ wszystko wydaje się wskazywać, może być również życie, a niektórzy naukowcy uważają, że nadal są pod wieczna zmarzlca, Zamrożona warstwa gleby na zawsze w obszarach okrągłych.

Jeśli to prawda, być może żyją tam drobnoustroje, więc NASA stworzyła Eksploratora ciekawości, który ma wśród jego celów poszukiwanie życia. A także nowy pojazd Explorer, który prawdopodobnie zostanie wydany w 2020 r., W oparciu o ciekawość i znany jak na Marsie 2020.

Struktura wewnętrzna

Mars to skalista planeta, podobnie jak rtęć, Wenus i Ziemia. Dlatego ma zróżnicowaną strukturę w:

-Rdzeń, około 1794 km promienia, złożone z żelaza, niklu, siarki i być może tlenu. Najbardziej zewnętrzna część może być częściowo stopiona.

-Płaszcz, Krzemowe.

Może ci służyć: pierwsze prawo termodynamiki: wzory, równania, przykłady

-Kora, Między 50 a 125 km grubości, bogate w bazalty i tlenki żelaza.

Porównawcze cięcia wewnętrznych planet oraz księżyca

geologia

Łaziki są kontrolowanymi pojazdami robotów z Ziemi, dzięki których informacje o geologii marsjańskiej są nieocenione.

Zasadniczo dwa regiony są wyróżnione, podzielone przez ogromny krok:

Highlands na południu, z licznymi i starymi kraterami uderzeniowymi.
Miękkie równiny na północy, z bardzo niewielką ilością kraterów.

Ponieważ Mars ma dowody wulkanizmu, astronomowie uważają, że przepływy lawowe mogą usunąć dowody kraterów na północy lub w odległym czasie istniał duży ocean ciekłej wody.

Porównanie Marsa i Ziemi

Obfitość kraterów jest wykorzystywana jako kryterium do ustanowienia trzech okresów geologicznych na Marsie: Noeic, Hesperic i Amazonian.

Okres Amazon jest najnowszym, charakteryzującym się mniejszą obecnością kraterów, ale z intensywnym wulkanizmem. Z drugiej strony w Noeic najstarszy mógł istnieć rozległy ocean północny.

Mount Olympus jest największym wulkanem znanym do tej pory w całym układzie słonecznym i znajduje się dokładnie na Marsie, w pobliżu Ekwadoru. Dowody wskazują, że powstał w okresie Amazonki, około 100 milionów lat temu.

Oprócz kraterów i wulkanów, armat, wydm, pola lawowych i starych już suchych kanałów, w których płynęła woda płynna w czasach starożytnych.

Mars owinięty burzą piaskową, obrazy orbitera rozpoznania Marsa. Piaskowe burze proporcji planetarnych są częste na Marsie, ponieważ ziemia jest piaszczysta i pustynia

Misje do Marsa

Mars był celem licznych misji kosmicznych, niektóre przeznaczone do orbity planety, a inni do lądowania na jej powierzchni. Dzięki im masz wiele zdjęć i danych, aby stworzyć dość precyzyjną panoramę.

Mariner 4

Była to czwarta sonda misji Mariner, wydana przez NASA w 1964 roku. Przez nią uzyskano pierwsze zdjęcia powierzchni planety. Był również wyposażony w magnetometr i inne instrumenty, dzięki których ustalono, że pole magnetyczne Marsa jest prawie nieistniejące.

Radziecki Mars

Sonda kosmiczna Marsa 1m

Był to program byłego Związku Radzieckiego, który trwał w latach 1960–1973, za pośrednictwem którego osiągnięto zapisy atmosfery marsjańskiej, szczegóły jonosfery, informacje o grawitacji, polu magnetycznym i licznych obrazach powierzchni planety.

Wiking

Viking i

Program NASA Viking składał się z dwóch sond: Viking I i Viking II zaprojektowanych do lądowania bezpośrednio na planecie. Rozpoczęli się w 1975 roku z misją studiowania geologii i geochemii planety, oprócz fotografowania powierzchni i poszukiwania oznak życia.

Zarówno Viking I, jak i Viking II nosili sejsmografie na pokładzie, ale tylko Viking II mogło przeprowadzić udane eseje, których stwierdzono, że aktywność sejsmiczna Marsa jest znacznie niższa niż w Ziemi.

Jeśli chodzi o testy pogodowe, dowodzono, że atmosfera Marsa zasadniczo składała się z dwutlenku węgla.

Pionier

Artystyczna reprezentacja Pathfinder

Został uruchomiony w 1996 roku przez NASA w ramach projektu Discovery. Miał robotyczny pojazd zbudowany z minimalnym wydatkiem, z którym przetestowano nowe projekty tego rodzaju pojazdów. Udało mu się również przeprowadzić liczne badania geologiczne na planecie i zdobyć ich obrazy.

Mars Global Surveyor (MGS)

To był satelita na orbicie Marsa w latach 1997-2006. Miałem na pokład laserowego wysokościomierza, z którym wysyłano świetliste impulsy na planetę, które następnie odbijano. Dzięki temu można było zmierzyć wysokość wypadków geograficznych, które wraz z obrazami wykonanymi przez komory satelitarne pozwolono na zbudowanie szczegółowej mapy powierzchni marsjańskiej.

Ta misja przyniosła również dowody na temat obecności wody na Marsie, ukrytej pod polarnymi czapkami. Dane sugerują, że w przeszłości płynna woda przepłynęła przez planetę.

Sonda nie znalazła dowodów dinamo zdolnych do pochodzenia pola magnetycznego podobnego do ziemi.

Mars Science Laboratory

Ta robotyczna sonda kosmiczna, lepiej znana jako ciekawość, została wydana w 2011 roku i dotarła na powierzchnię Marsa w sierpniu 2012 r. To jest odkrywca lub Wędrowiec którego misją jest zbadanie pogody, geologii i możliwych warunków dla przyszłej misji załogowej.

Mars Odyssey

Ta sonda została wydana przez NASA w 2001 roku, aby zmapować badania powierzchni i pogody planety. Dzięki danych uzyskano dane dotyczące opisanego powyżej cyklu dwutlenku węgla. Kamery Marsa Odyssey wysłały zdjęcia południowego polarnego Casquet, pokazujące ciemne marki parami złożonymi.

Mars Express

Artystyczna reprezentacja Marsa Express

Jest to misja Europejskiej Agencji Kosmicznej uruchomionej w 2003 roku i jak dotąd jest aktywna. Jego celem jest zbadanie klimatu, geologii, struktury, atmosfery i geochemii Marsa, w szczególności przeszłych i obecnych istnienia wody na planecie.

Mars Exploration Rovers

Artystyczne przedstawienie Rovers Exploration Mars

Spirit and Opportunity robotyczni odkrywcy zostały wydane przez NASA w 2004 r., Aby lądować w miejscach, w których podejrzewano, woda może istnieć lub istnieć. Zasadniczo byłaby to misja trwającą zaledwie 90 dni, jednak pojazdy pozostawały w działaniu dłużej niż oczekiwano.

Możliwość przestała przekazywać w 2018 r. Podczas globalnej burzy piaskowej, ale jednymi z najbardziej znanych rezultatów jest znalezienie więcej dowodów wody na Marsie i że planeta w pewnym momencie miała odpowiednie warunki do życia w domu.

Mars Reconnaissance Orbiter

Ten satelita został wydany w 2005 roku i nadal działa na orbicie planety. Jego misją jest studiowanie wody na Marsie, a jeśli istnieje wystarczająco długo, aby rozwinąć życie na planecie.