Mars er den fjerde planeten i vårt solsystem og den nest minste etter Merkur. Oppk alt etter den gamle romerske krigsguden. Kallenavnet "Red Planet" kommer fra den rødlige fargen på overflaten, som skyldes overvekt av jernoksid. Med noen års mellomrom, når Mars er i opposisjon til jorden, er den mest synlig på nattehimmelen. Av denne grunn har folk observert planeten i mange årtusener, og dens utseende på himmelen har spilt en stor rolle i mytologien og astrologiske systemene til mange kulturer. I moderne tid har det blitt en skattekiste av vitenskapelige oppdagelser som har utvidet vår forståelse av solsystemet og dets historie.
Størrelse, bane og masse til Mars
Radien til den fjerde planeten fra solen er omtrent 3396 km ved ekvator og 3376 km i polarområdene, som tilsvarer 53 % av jordens radius. Og selv om det er omtrent halvparten så mye, er massen til Mars 6,4185 x 10²³ kg, eller 15,1 % av massen til planeten vår. Helningen til aksen er lik jordens og er lik 25,19° til banens plan. Dette betyr at den fjerde planeten fra solen også opplever et årsskifte.
På sin lengste avstand fra solen, Marsgår i bane i en avstand på 1.666 AU. e., eller 249,2 millioner km. Ved perihelion, når den er nærmest stjernen vår, er den 1,3814 AU unna den. e., eller 206,7 millioner km. Den røde planeten bruker 686.971 jorddøgn, som tilsvarer 1.88 jordår, for å fullføre en bane rundt solen. I marsdager, som på jorden er én dag og 40 minutter, er et år 668,5991 dager.
jordsammensetning
Med en gjennomsnittlig tetthet på 3,93 g/cm³, gjør denne egenskapen til Mars den mindre tett enn Jorden. Volumet er omtrent 15% av volumet til planeten vår, og massen er 11%. Rød Mars er et resultat av tilstedeværelsen av jernoksid på overflaten, bedre kjent som rust. Tilstedeværelsen av andre mineraler i støvet gir andre nyanser - gull, brunt, grønt osv.
Denne jordiske planeten er rik på mineraler som inneholder silisium og oksygen, metaller og andre stoffer som vanligvis finnes på steinete planeter. Jorden er lett alkalisk og inneholder magnesium, natrium, kalium og klor. Eksperimenter gjort på jordprøver viser også at pH er 7,7.
Selv om flytende vann ikke kan eksistere på overflaten av Mars på grunn av dens tynne atmosfære, er store konsentrasjoner av is konsentrert i polarhettene. I tillegg, fra polen til 60° breddegrad, strekker permafrostbeltet seg. Dette betyr at vann eksisterer under det meste av overflaten som en blanding av fast og flytende tilstand. Radardata og jordprøver bekreftet tilstedeværelsen av underjordiske reservoarerogså på mellombreddegrader.
Intern struktur
Den 4,5 milliarder år gamle planeten Mars består av en tett metallisk kjerne omgitt av en silisiummantel. Kjernen er sammensatt av jernsulfid og inneholder dobbelt så mange lette grunnstoffer som jordens kjerne. Gjennomsnittlig tykkelse på skorpen er omtrent 50 km, maksimum er 125 km. Hvis vi tar hensyn til størrelsen på planetene, er jordskorpen, hvis gjennomsnittlige tykkelse er 40 km, 3 ganger tynnere enn den på mars.
Moderne modeller av dens indre struktur antyder at størrelsen på kjernen i en radius på 1700-1850 km, og den består hovedsakelig av jern og nikkel med omtrent 16-17% svovel. På grunn av dens mindre størrelse og masse er tyngdekraften på overflaten av Mars bare 37,6 % av jordens. Gravitasjonsakselerasjonen her er 3,711 m/s², sammenlignet med 9,8 m/s² på planeten vår.
Overflateegenskaper
Rød Mars er støvete og tørr ovenfra, og geologisk ligner den veldig på Jorden. Den har sletter og fjellkjeder, og til og med de største sanddynene i solsystemet. Her er også det høyeste fjellet - skjoldvulkanen Olympus, og den lengste og dypeste canyon - Marinera-dalen.
Slagkratere er typiske elementer i landskapet som preger planeten Mars. Deres alder er anslått i milliarder av år. På grunn av den langsomme erosjonshastigheten er de godt bevart. Den største av dem er Hellas-dalen. Kraterets omkrets er ca. 2300 km, og dybden når 9 km.
På overflaten av Mars ogsåraviner og kanaler kan skilles, og mange forskere tror at vann en gang strømmet gjennom dem. Sammenligner man dem med lignende formasjoner på jorden, kan det antas at de i det minste delvis er dannet av vannerosjon. Disse kanalene er ganske store - 100 km brede og 2 tusen km lange.
Mars-satellitter
Mars har to små måner, Phobos og Deimos. De ble oppdaget i 1877 av astronomen Asaph Hall og er oppk alt etter mytiske karakterer. I følge tradisjonen med å hente navn fra klassisk mytologi, er Phobos og Deimos sønnene til Ares, den greske krigsguden, som var prototypen på den romerske Mars. Den første av dem personifiserer frykt, og den andre - forvirring og redsel.
Phobos er omtrent 22 km i diameter, og avstanden til Mars fra den er 9234,42 km ved perigeum og 9517,58 km ved apogee. Dette er under synkron høyde og det tar bare 7 timer for satellitten å sirkle rundt planeten. Forskere har beregnet at om 10-50 millioner år kan Phobos falle til overflaten av Mars eller bryte opp i en ringstruktur rundt den.
Deimos har en diameter på omtrent 12 km, og avstanden fra Mars er 23455,5 km ved perigeum og 23470,9 km ved apogeum. Satellitten gjør en fullstendig revolusjon på 1,26 dager. Mars kan ha flere satellitter som er mindre enn 50-100 m i diameter, og det er en støvring mellom Phobos og Deimos.
Ifølge forskere var disse satellittene en gang asteroider, men så ble de fanget av planetens gravitasjon. Den lave albedo og sammensetningen av begge måner (karbonholdigchondrite), som ligner på materialet til asteroider, støtter denne teorien, og den ustabile banen til Phobos ser ut til å foreslå en nylig fangst. Banene til begge månene er imidlertid sirkulære og i ekvatorplanet, noe som er uvanlig for fangede kropper.
Atmosfære og klima
Været på Mars skyldes tilstedeværelsen av en veldig tynn atmosfære, som består av 96 % karbondioksid, 1,93 % argon og 1,89 % nitrogen, samt spor av oksygen og vann. Den er veldig støvete og inneholder partikler så små som 1,5 mikron i diameter, noe som gjør Marshimmelen mørkegul når den sees fra overflaten. Atmosfærisk trykk varierer innenfor 0,4–0,87 kPa. Dette tilsvarer omtrent 1 % av jorden ved havnivå.
På grunn av det tynne laget av det gassformige skallet og den større avstanden fra solen, varmes overflaten på Mars opp mye dårligere enn jordens overflate. I gjennomsnitt er det -46 ° C. Om vinteren synker den til -143 °C ved polene, og om sommeren ved middagstid ved ekvator når den 35 °C.
Støvstormer raser på planeten, som blir til små tornadoer. Kraftigere orkaner oppstår når støv stiger opp og varmes opp av solen. Vindene tiltar, og skaper stormer som er tusenvis av kilometer lange og varer i flere måneder. De skjuler faktisk nesten hele overflaten til Mars.
Spor av metan og ammoniakk
Spor av metan ble også funnet i planetens atmosfære, hvor konsentrasjonen er 30 deler per milliard. Det er anslått atMars skal produsere 270 tonn metan per år. Når den først er sluppet ut i atmosfæren, kan denne gassen bare eksistere i en begrenset periode (0,6–4 år). Tilstedeværelsen, til tross for dens korte levetid, indikerer at en aktiv kilde må eksistere.
Foreslåtte alternativer inkluderer vulkansk aktivitet, kometer og tilstedeværelsen av metanogene mikrobielle livsformer under planetens overflate. Metan kan produseres ved en ikke-biologisk prosess k alt serpentinisering, som involverer vann, karbondioksid og olivin, som er vanlig på Mars.
Mars Express påviste også ammoniakk, men med relativt kort levetid. Det er ikke klart hva som produserer det, men vulkansk aktivitet har blitt foreslått som en mulig kilde.
Utforske planeten
Å prøve å finne ut hva Mars er begynte på 1960-tallet. I perioden fra 1960 til 1969 lanserte Sovjetunionen 9 ubemannede romfartøyer til den røde planeten, men alle klarte ikke å nå målet. I 1964 begynte NASA å lansere Mariner-sonder. De første var "Mariner-3" og "Mariner-4". Det første oppdraget mislyktes under utplasseringen, men det andre, som ble lansert 3 uker senere, fullførte den 7,5 måneder lange reisen.
Mariner 4 tok de første nærbildene av Mars (som viser nedslagskratere) og ga nøyaktige data om atmosfærisk trykk på overflaten og bemerket fraværet av et magnetfelt og et strålingsbelte. NASA fortsatte programmet med lanseringen av enda et par flyby-sonder Mariner 6 og 7,som nådde planeten i 1969
På 1970-tallet konkurrerte USSR og USA om å være de første til å sette en kunstig satellitt i bane rundt Mars. Det sovjetiske M-71-programmet inkluderte tre romfartøyer - Kosmos-419 (Mars-1971C), Mars-2 og Mars-3. Den første tunge sonden krasjet under oppskytingen. Påfølgende oppdrag, Mars 2 og Mars 3, var en kombinasjon av en orbiter og lander og var de første stasjonene som landet utenomjordisk (annet enn på månen).
De ble vellykket lansert i midten av mai 1971 og fløy fra Jorden til Mars i syv måneder. Den 27. november krasjlandet Mars 2-landeren på grunn av en datamaskinfeil og ble det første menneskeskapte objektet som nådde overflaten av den røde planeten. 2. desember foretok Mars-3 en vanlig landing, men sendingen ble avbrutt etter 14.5 fra sendingen.
I mellomtiden fortsatte NASA Mariner-programmet, og i 1971 ble sondene 8 og 9 skutt opp. Mariner 8 styrtet i Atlanterhavet under oppskytningen. Men det andre romfartøyet nådde ikke bare Mars, men ble også det første som ble lansert med suksess i sin bane. Mens støvstormen varte på planetarisk skala, klarte satellitten å ta flere bilder av Phobos. Da stormen stilnet, tok sonden bilder som ga mer detaljerte bevis på at vann en gang strømmet på overflaten av Mars. En høyde k alt Snows of Olympus (en av få gjenstander som forble synlig under en planetarisk støvstorm) ble også funnet å være den høyeste formasjonen i solsystemet, noe som førte tilgir det nytt navn til Mount Olympus.
I 1973 sendte Sovjetunionen ytterligere fire sonder: 4. og 5. Mars-bane, samt Mars-6 og 7 orbital- og nedstigningssonder. Alle interplanetære stasjoner unntatt Mars-7 , overførte data, og Mars-5-ekspedisjonen var den mest vellykkede. Før trykkavlastning av senderhuset klarte stasjonen å sende 60 bilder.
I 1975 lanserte NASA Viking 1 og 2, som besto av to orbitere og to landere. Oppdraget til Mars var rettet mot å lete etter spor av liv og observere dets meteorologiske, seismiske og magnetiske egenskaper. Resultatene av biologiske eksperimenter ombord på vikingene som kom tilbake var usikre, men en reanalyse av dataene publisert i 2012 antydet tegn på mikrobielt liv på planeten.
Orbiters har gitt ytterligere data som bekrefter at vann en gang eksisterte på Mars - store flom har dannet dype kløfter som er tusenvis av kilometer lange. I tillegg tyder flekker med forgrenede bekker på den sørlige halvkule på at det en gang f alt nedbør her.
Gjenopptak av flyreiser
Den fjerde planeten fra solen ble ikke utforsket før på 1990-tallet, da NASA sendte Mars Pathfinder-oppdraget, som besto av et romfartøy som landet en stasjon med den bevegelige Sojourner-sonden. Enheten landet på Mars 4. juli 1987 og ble et bevis på levedyktigheten til teknologiene som vil bli brukt i ytterligere ekspedisjoner, som f.eks.som airbaglanding og automatisk unngåelse av hindringer.
Neste oppdrag til Mars er MGS-kartsatellitten, som nådde planeten 12. september 1997 og startet sin virksomhet i mars 1999. I løpet av ett helt Mars-år, fra lav høyde, nesten i polar bane, studerte den hele overflaten og atmosfæren og sendte mer planetdata enn alle tidligere oppdrag til sammen.
5. november 2006 MGS mistet kontakten med jorden og NASAs gjenopprettingstiltak ble avsluttet 28. januar 2007
I 2001 ble Mars Odyssey Orbiter sendt for å finne ut hva Mars er. Målet var å søke etter bevis på eksistensen av vann og vulkansk aktivitet på planeten ved hjelp av spektrometre og termiske kameraer. I 2002 ble det kunngjort at sonden hadde oppdaget en stor mengde hydrogen, bevis på enorme forekomster av is i de tre øverste meterne av jord innenfor 60° fra Sydpolen.
Den 2. juni 2003 lanserte European Space Agency (ESA) Mars Express, et romfartøy bestående av en satellitt og Beagle 2-landeren. Den gikk i bane 25. desember 2003, og sonden kom inn i planetens atmosfære samme dag. Før ESA mistet kontakten med landeren, bekreftet Mars Express Orbiter tilstedeværelsen av is og karbondioksid på sørpolen.
I 2003 begynte NASA å utforske planeten under MER-programmet. Den brukte to rovere Spirit og Opportunity. Oppdraget til Mars hadde som oppgave å utforske ulikestein og jord for å finne bevis på tilstedeværelsen av vann her.
12.08.05 Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ble skutt opp og nådde planetens bane 10.03.06. Om bord på enheten er det vitenskapelige instrumenter designet for å oppdage vann, is og mineraler på og under overflaten. I tillegg vil MRO støtte fremtidige generasjoner romsonder ved å overvåke Mars vær- og overflateforhold daglig, søke etter fremtidige landingssteder og teste et nytt telekommunikasjonssystem som vil øke hastigheten på kommunikasjonen med Jorden.
6. august 2012 landet NASAs MSL Mars Science Laboratory og Curiosity-roveren i Gale Crater. Med deres hjelp er det gjort mange funn angående lokale atmosfæriske og overflateforhold, og organiske partikler er også påvist.
Den 18. november 2013, i et nytt forsøk på å finne ut hva Mars er, ble MAVEN-satellitten skutt opp, hvis formål er å studere atmosfæren og videresende signaler fra robotrovere.
Forskning fortsetter
Den fjerde planeten fra solen er den mest studerte planeten i solsystemet etter Jorden. For tiden opererer Opportunity- og Curiosity-stasjoner på overflaten, og 5 romskip opererer i bane – Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM og Maven.
Disse sondene har tatt utrolig detaljerte bilder av den røde planeten. De hjalp til med å oppdage at det en gang var vann der, og bekreftet at Mars og Jorden er veldig like - de har polarhetter, årstider, en atmosfære ogtilstedeværelsen av vann. De viste også at organisk liv kunne eksistere i dag og mest sannsynlig eksisterte før.
Menneskehetens besettelse av Mars fortsetter med uforminsket styrke, og vår innsats for å studere overflaten og nøste opp historien er langt fra over. De neste tiårene vil vi trolig fortsette å sende rovere dit og sende en mann dit for første gang. Og over tid, gitt tilgjengeligheten av de nødvendige ressursene, vil den fjerde planeten fra Solen en dag bli beboelig.
