0
Mars to czwarta planeta Układu Słonecznego, która jest położona między Ziemią a pasem planetoid przed orbitą Jowisza. Nazwana na cześć rzymskiego boga wojny od lat rozbudza wyobraźnię zwolenników eksploracji kosmosu Ile godzin trwa marsjańska doba?
Mars – czwarta planeta w Układzie Słonecznym
Mars jest czwartą planetą w kolejności liczonej od słońca – poprzedzają go Merkury, Wenus i Ziemia. Znajduje się pomiędzy Ziemią a pasem planetoid, które oddzielają go od orbity Jowisza. Co ciekawe, Mars może być łatwo dostrzeżony z Ziemi gołym okiem.
Nie wiemy, kto dokładnie odkrył tę planetę, ale była ona znana już w starożytności. Nosi miano czerwonej planety ze względu na swoją rdzawą barwę powierzchni spowodowaną obecnością tlenków żelaza. Starożytnym Rzymian odcień ten kojarzył się z pożogą wojenną, dlatego też nazwali to ciało niebieskie Mars na cześć boga wojny.
Jest planetą wewnętrzną, skalistą – posiada skalną powłokę jądra metalicznego w odróżnieniu od planet zewnętrznych, tzw. gazowych olbrzymów. Jej promień wynosi 3389,5 kilometrów, czyli mniej więcej połowę promienia Ziemi, ale całkowita powierzchnia jest niewiele mniejsza niż powierzchnia ziemskich lądów.
Mars ma cienką atmosferę, która w 95% składa się z dwutlenku węgla. Chociaż jest większy i cięższy niż pierwszy od Słońca Merkury, to jednak ma mniejszą gęstość, dlatego na obu planetach występuje podobne pole grawitacyjne.
Charakterystyka planety
Odległość Marsa od Słońca wynosi 227 900 000 kilometrów. Wnętrze Marsa stanowi jądro o promieniu 1480 km. Jest ono płynne, a w skład chemiczny wchodzi w głównej mierze siarczek żelaza.
Na planecie nie występuje dipolowe pole magnetyczne, takie, jak na Ziemi. Istnieją natomiast lokalne, słabe źródła pola magnetycznego – w skorupie znajdują się położone na przemian pasma o przeciwnej biegunowości magnetycznej.
Zobacz: Ile trwa lot na Marsa – wszystko o podróży na Marsa. Ile się tam leci i kiedy to będzie możliwe?
Mars pokryty jest wieloma kraterami uderzeniowymi, a także strukturami znanymi też na Ziemi: pustyniami, pokrywami lodowymi, kanionami, dolinami czy wulkanami. Najwyższy wulkan w całym Układzie Słonecznym, Olympus Mons, a także największy kanion, Valles Marineris, znajdują się właśnie na Marsie. W przeciwieństwie do naszej planety sąsiednie ciało niebieskie jest mało aktywne pod względem geologicznym i nie posiada płyt, które poddają się ruchom tektonicznym.
Planeta posiada dwa księżyce: Fobosa i Deimosa. Są one niewielkie i mają nieregularne kształty. Ich ruch znacznie różni się od ruchu naszego Księżyca, ponieważ znajdują się bardzo blisko swojej planety. Oba odkrył Asaph Hall w 1877 roku. Nazwy zostały zaczerpnięte z mitologii greckiej – Fobos (czyli strach) i Deimos (trwoga), byli synami boga wojny Aresa i uczestniczyli w toczonych przez niego bitwach. Mars to rzymski odpowiednik Aresa.
Misje kosmiczne na Marsa
Przez ostatnie stulecie intensywnie spekulowano na temat możliwości występowania wody w stanie ciekłym na powierzchni Marsa. Świadczyć o tym miały zmiany jasności pewnych obszarów przy biegunach obserwowane przez teleskop, a także tzw. kanały marsjańskie, sieć prostych linii, która miała być systemem nawadniającym wybudowanym przez istoty rozumne, a ostatecznie okazała się złudzeniem optycznym.
USA, ZSRR, Japonia, a także kraje europejskie wysłały wiele sond kosmicznych (orbiterów, łazików i lądowników), których zadaniem było zebranie informacji na temat Marsa, między innymi jego atmosfery czy geologii. Wiele z nich zakończyło się niestety niepowodzeniem ze względu na problemy techniczne. Ponad połowa uległa awarii przed ukończeniem lotu, a nawet na samym jego początku. Zjawisko to przybrało tak wielką skalę, że w NASA przez wiele lat żartowano o „wielkim galaktycznym upiorze”, który żeruje na statkach kosmicznych lecących na Marsa.
W 1965 roku amerykańska sonda kosmiczna Mariner 4 dokonała pierwszego w historii udanego przelotu w pobliżu Marsa. Sześć lat później Mariner 9 jako pierwszy wszedł na orbitę innej planety, właśnie Marsa. Pierwsze udane lądowanie zaliczyła radziecka sonda Mars 3 w 1971 roku, ale utracono z nią kontakt zaledwie 20 sekund po wylądowaniu.
Sukcesem zakończyło się wysłanie przez NASA w 1975 roku dwóch orbiterów wyposażonych w lądowniki. Viking 1 pozostał operacyjny przez sześć lat, Viking 2 – trzy lata. Urządzenia wykonały kolorowe, bardzo szczegółowe mapy powierzchni, a także przeprowadziły eksperymenty biologiczne. Dużym osiągnięciem były też misje sondy Mars Global Surveyor oraz lądownika Mars Pathfinder, które wysłały na Ziemię wiele cennych zdjęć.
W 2003 roku NASA rozpoczęła program Mars Exploration Rover, składający się z dwóch łazików o nazwach Spirit i Opportunity. Spisały się one tak dobrze, że ich osiągnięcia nawet przekroczyły cele misji. Najważniejszym dokonaniem było odkrycie, że woda znajdowała się kiedyś na powierzchni Marsa.
Pobyt Opportunity na Marsie miał trwać zaledwie 90 dób, gdyż NASA przewidywała, że sprzęt nie przetrwa marsjańskiej zimy. Urządzenie pomimo minimalnej ilości energii słonecznej przetrwało już kilka zim i wciąż pracowało. Łazik eksplorował ogromne kratery na planecie, badał m.in. Krater Endeavour czy kanał zwany Perseverance Valley. Opportunity wykonał blisko 250 tys. zdjęć, wszystkie zostały upublicznione.
Przyszłość w kosmosie
Na pobliską planetę wciąż wysyłane są nowe misje, a do przodujących przez lata Amerykanów dołączyli przedstawiciele innych państwa, jak chociażby Indii, Emiratów Arabskich czy Chin. W sierpniu 2012 roku na Marsie wylądował łazik Curiosity, który jest częścią misji Mars Science Laboratory. Wykonywał on eksperymenty chemiczne, badające skład skał w odległości nawet do 13 m, uwzględniając w analizie takie przyrządy, jak chromatograf, spektrometr gazowy i laser.
Sprawdź: Jaka jest temperatura na Marsie? Jakie warunki panują na Marsie? Czy człowiek tam wytrzyma?
W 2018 roku na Marsa wysłano misję InSight, która wykonuje badania geofizyczne planety, między innymi sprawdza jej aktywność sejsmiczną. W oknie startowym w 2020 roku na Czerwoną Planetę zostały wysłane misje Al Amal (Hope), Tianwen-1 i Mars 2020.
Stany Zjednoczone za główny cel programu Wizji Eksploracji Kosmosu uznały załogową wyprawę na Marsa. Według NASA człowiek miałby stanąć na tej planecie między 2030 a 2035 rokiem. Do wyniesienia w przestrzeń tak dużego ładunku miałaby posłużyć rakieta klasy Saturn V. Ekspedycja na Marsa jest priorytetem, na jej rzecz zrezygnowano z ponownego lądowania na Księżycu.
Co to jest doba gwiazdowa?
Doba gwiazdowa nazywana jest również dniem gwiazdowym albo dobą syderyczną. To czas gwiazdowy między dwoma kolejnymi górowaniami punktu równonocy wiosennej – punktu Barana (23 h 56 min 4,091 s = 86164,09 s). Używana jest w badaniach astronomicznych do określenia czasu, jakiego potrzebuje Ziemia, by wykonać obrót wokół własnej osi względem odległej gwiazdy.
Doba słoneczna z kolei to okres pomiędzy dwoma kolejnymi górowaniami Słońca. Rozpoczyna się w tym samym czasie dla wszystkich punktów położonych na tej samej długości geograficznej. Doba gwiazdowa jest krótsza od doby słonecznej o około 4,09 minuty.
Wszystkie planety w Układzie Słonecznym obracają się wokół własnej osi. Okres takiego jednego obrotu jest nazywany dniem. Prawie wszystkie, z wyjątkiem Wenus, poruszają się w tym samym kierunku, przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
Istnieje zależność pomiędzy masą ciała niebieskiego, prędkością jego obrotu, a czasem trwania dnia na takiej planecie. Im większa jest planeta, tym krócej trwa na niej doba. Dla porównania na Jowiszu dobra trwa 10 godzin (47 tys. km/h), na mniejszej Wenus trwa aż 243 dni (6,5 km/h).
Czas obrotu dookoła własnej osi dla poszczególnych planet wynosi: Merkury 2111 h, Wenus 243 d, Jowisz 9,9 h, Saturn 10,3 h, Uran 10,7 h oraz Neptun 15,8 h.
Obrót Marsa wokół własnej osi
Mars obraca się wokół własnej osi przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Doba marsjańska jest bardzo zbliżona do doby ziemskiej. Okres obrotu Marsa wokół własnej osi jest niewiele dłuższy niż czas obrotu Ziemi (23,933 godziny) i wynosi 24,6229 godziny, co daje dokładnie 24 godziny 39 minut 22 sekundy.
Marsjańska doba jest liczona w kategoriach zegara 24-godzinnego, który reprezentuje podział dnia słonecznego na 24 części wraz ze zwyczajowym podziałem godziny na 60 minut i minuty na 60 sekund. Marsjańskie godziny, minuty, sekundy są zatem także nieznacznie dłuższe od ziemskich (o 2,7%, tak jak sol jest dłuższa od doby ziemskiej).
Ciekawostką jest, że istnieje zegarki ręczne, które pokazują marsjański czas słoneczny. Kontrolerzy marsjańskich lotów noszą często zegarek na każdej ręce – jedna pokazuje czas ziemski, druga ten obowiązujący na Marsie.
Marsjańska doba, czyli sol
Marsjańska doba słoneczna nosi nazwę sol. To czas pomiędzy kolejnymi górowaniami Słońca na Marsie, który wynosi dokładnie 88 775,24409 sekund, czyli 24 h 39 m 35,244 s, Doba ta jest o 2,7% dłuższa od doby ziemskiej, która trwa średnio 24 h 0 m 0,002 s.
Może Cię zainteresować: Chińska misja na Marsa z sukcesami. Chiński łazik wylądował na Marsie
Pojęcie sol wprowadzono oficjalnie dopiero po wielu latach używania go w praktyce. Proces ten został zapoczątkowany przez misję Viking Lander w 1976 roku. Jako sol O została uznana ta marsjańska doba, podczas której na planecie wylądował statek kosmiczny w ramach misji Mars Science Laboratory. Na Ziemi był wtedy 5 sierpnia 2012 roku.
Można więc przyjąć w uproszczeniu, że okres obrotu trwa 1d 0 h 37 m i spośród wszystkich planet należących do Układu Słonecznego, jest najbardziej zbliżona do czasu ziemskiego.
Pory roku na Marsie
Nie potwierdzono jeszcze sposobu określania marsjańskiego czasu, jednak z propozycją kalendarza wyszedł R. Clancy. Zajmował się on obserwacją marsjańskiej pogody (szalała wtedy potężna burza pyłowa) i wyszedł z propozycją, by określić „rok zero”, od którego rozpoczęto by odmierzanie czasu. Według ziemskiego kalendarza Ls=0° przypadł na 11 kwietnia 1955 roku – dzień wiosennej równonocy na północnej półkuli Marsa.
Naukowcy podzielili rok na cztery pory roku oraz wprowadzili pojęcie długości słonecznej (Ls). Wiosenna równonoc jest w punkcie Ls=0°, letnie przesilenie (na półkuli północnej) Ls=90°, jesienna równonoc Ls=180° i zimowe przesilenie (na półkuli północnej) Ls=270°.
Mars porusza się wokół Słońca w inny sposób niż Ziemia. Jest to spowodowane bardziej eliptycznym kształtem orbity, dlatego podczas swojej wędrówki planeta w pewnych momentach zwalnia, a w innych przyspiesza. Dlatego też poszczególne pory roku na Czerwonej Planecie mają różną długość.
W położeniu Ls=70° tuż przed letnim przesileniem na półkuli północnej Mars znajduje się najdalej od Słońca, dlatego też porusza się wtedy najwolniej. Moment ten nazywany jest Afelion i jest to umownie 3. miesiąc. Z kolei Peryhelion, czyli 9. miesiąc, przypada wtedy, gdy planeta jest najbliżej gwiazdy, a jej prędkość jest największa. To punkt Ls=250°. Na Marsie występują także okresy burz pyłowych. Mają one miejsce w 8 i 11 miesiącu.
Obieg Marsa wokół Słońca
Mars oprócz obracania się wokół własnej osi, również krąży wokół Słońca. Jeden taki pełny obrót nazywany jest rokiem. Rok marsjański wynosi 668 soli, to znaczy, że jest równy 687 dniom ziemskim, co odpowiada 1,8809 roku ziemskiego (1 rok, 320 dni i 18,2 godziny).
Jeden rok marsjański to w przybliżeniu dwa lata ziemskie. Choć na naszej planecie od sol 0, czyli 11 kwietnia 1955 roku, minęło już ponad 66 lat, to na Marsie 7 lutego 2021 roku rozpoczął się dopiero 36 rok.
Dla porównania: tak kształtuje się obieg innych planet wokół Słońca, gdybyśmy przyjęli za jednostkę rok zwrotnikowy = 365 d 5 h 48′ 46” – Merkury 0,24085, Wenus 0,61521, Ziemia 1,00004, Mars 1,88089, Jowisz 11,8622, Saturn 29,4577, Uran 84,0153, Neptun 164,788.
Bądź przy przyjęciu dnia ziemskiego:
- Merkury – 88 dni (0,24 roku ziemskiego)
- Wenus – 225 dni (0,62 roku ziemskiego)
- Ziemia – 365 dni (1 rok ziemski)
- Mars – 687 dni (1,88 roku ziemskiego)
- Jowisz – 4333 dni (11,87 lat ziemskich)
- Saturn – 10759 dni (29,48 lat ziemskich)
- Uran – 30687 dni (84,07 lat ziemskich)
- Neptun – 60190 dni (164,90 lat ziemskich)
Co ciekawe, w 2014 roku po raz pierwszy zmierzono długość dnia na planecie spoza Układu Słonecznego. Była to Beta Pictoris b znajdująca się w konstelacji Malarza oddalonej o 63 lata świetlne od Ziemi. Okazało się, że wiruje ona na tyle szybko, że doba trwa zaledwie 8 godzin. Żadna planeta z naszego układu nie rotuje w takim tempie.
Mars w popkulturze
Mars od lat funkcjonuje w świadomości wielu twórców i odbiorców kultury. Dzieje się tak głównie za sprawą jego parametrów zbliżonych do ziemskich, nie tylko dotyczących skalnej powierzchni czy możliwości występowania wody, ale też tych odnoszących się do czasu – doby i roku marsjańskiego. Dawało to przypuszczenia, że może rozwijać się tam inteligentne życie. Wyobraźnię pobudza też intensywnie czerwona barwa planety.
Już Johannes Kepler w XVII wieku przewidywał, że Mars może mieć dwa księżyce, choć odkrycia tego dokonano blisko 200 lat później. Wizja istnienia życia na Marsie stała się inspiracją do powstania opublikowanej w 1898 roku przez H.G. Wellsa powieści Wojna światów, w której Marsjanie dokonali inwazji na Ziemię, uciekając ze swojej umierającej planety. Książka posłużyła Orsonowi Wellesowi do stworzenia radiowej adaptacji w 1938 roku. Nadana jako relacja na żywo, wywołała panikę wśród mieszkańców New Jersey, którzy myśleli, że atak faktycznie nastąpił.
Kim Stanley Robinson napisał trylogię książek Czerwony Mars (1992), Zielony Mars (1994) i Błękitny Mars (1996) przedstawiających jego wyobrażenie na temat kolonizacji Marsa i dostosowania go do potrzeb ludzi. Skupił się w niej na aspekcie budowy zupełnie nowego społeczeństwa.
W Polsce to Stanisław Lem jako pierwszy w swojej twórczości poruszył temat Marsa. W powieści Człowiek z Marsa z 1947 roku przedstawił niejako własną wizję Wojny światów. Pojawił się w niej motyw braku porozumienia pomiędzy istotami pochodzącymi z innych cywilizacji. Lem powrócił do tego tematu dopiero w 1971 roku w opowiadaniu Ananke, gdzie zaprezentował temat słynnych kanałów marsjańskich oraz badań Czerwonej Planety.
Knights of Cydonia, utwór z płyty Black Holes And Revelations brytyjskiej grupy rockowej Muse, traktował o Cydonii – obszarze na Marsie, na którym widać Marsjańską Twarz, twór geologiczny przypominający ludzką twarz. Kazik Staszewski, wokalista zespołu Kult, na swoją drugą solową płytę Melassa nagrał piosenkę o inwazji Marsjan na Polskę pod tytułem Mars Napada. W kulturze masowej wciąż funkcjonuje znana z kreskówek Zwariowane Melodie postać Marsjanina Marvina, która pojawiła się w telewizji już w 1948 roku.
