Марс

Овај чланак је о планети. За остала значења погледајте Марс (вишезначна одредница).

Планета Марс

Марс је четврта планета Сунчевог система по удаљености од Сунца. Добила је име по римском богу рата Марсу. Такође се назива и црвеном планетом због свог црвенкастогог изгледа када се гледа са Земље.

Марс је удаљен 1.52 АЈ или 227 940 000 km од Сунца, има пречник 6794 km и масу 6,4219×10²³ kg.

Око Марса круже два мала природна сателита неправилног облика, Фобос и Деимос.

Како је Марс је био римски бог рата, а грчко име за Марс је Арес, за појмове везане уз Марс користи се префикс арео- уместо гео-, нпр. уместо географска ширина користимо појам ареографска ширина.

Све до првог лета до Марса летелице Маринер 4 1965, мислило се да на површини планете постоји течна вода. Ово је било засновано на опажању периодичних варијација у боји површине, посебно на поларним ширинама, које су личиле на мора и континенте, док су неки посматрачи тумачили дугачке и тамне бразде као канале за наводњавање. Касније се испоставило да овакве праве линије не постоје и да су оптичке илузије. Ипак, од свих планета у Сунчевом систему осим Земље, на Марсу је највећа вероватноћа да постоји течна вода и можда живот.

Физичке карактеристике

Поређење по величини терестричких планета: Меркур, Венера, Земља и Марс.

Марс има полупречник приближно једнак половини Земљиног и само десети део њене масе, пошто му је густина мања, али је његова површина тек нешто мања од површине копна на Земљи. И док је Марс већи и масивнији од Меркура, Меркур је гушћи. Ово је последица јаче гравитационе силе на површини Меркура. Црвенкасто-наранџаст изглед површине Марса је последица гвожђе(III) оксида, познатијег као рђа.

Ареографија (географија Марса)

Марсова топографија. Јужни пол горе лијево, сјеверни пол горе десно. Доња слика приказује Меркаторову пројекцију Марса до 70° географске ширине. Висина терена је означена разним бојама.

Марс је терестричка планета са ретком атмосфером, а на њеној површини се налазе кратери као на Месецу и вулкани, долине, пустиње и поларне ледене капе као на Земљи. На Марсу се налази Олимпус Монс, највиша позната планина у Сунчевом систему (27 Km) и Долина Маринера (лат. Vallis Marineris), најдубљи кањон. Уз географске особине, период ротације и смена годишњих доба су слични онима на Земљи.

Марс тренутно нема магнетско поље, али посматрања показују да су делови планетне коре били магнетизирани и да су прошлости постојале промене поларитета магнетског дипола.

Тренутни модели планетне унутрашњости индицирају језгро од око 2960 Km пречника које се састоји углавном од гвожђа са око 14-17% сумпора. Језгро од гвожђе-сулфида је делимично у течном стању, и има двоструко вишу концентрацију лаких елемената него језгро Земље. Језгро је окружено силикатним омотачем који је у прошлости био извор вулканске активности на Марсу. Просечна дебљина планетне коре је око 50 Km, а највећа око 125 Km, дакле око 3 пута дебља од планетне коре на Земљи.

Атмосфера и клима

Марсова атмосфера је приметно другачија од Земљине, а састоји се углавном од угљен диоксида (95.32%), уз мале мешавине других елемената: азота (2.7%), аргона (1.6%), кисеоника (0.13%) и неона (0,00025%). Такође садржи и водену пару (0.03%), а у поларним крајевима је нађен озон.

Поларне капе зими се прошире до 40-50° ареографске ширине. Сонда Викинг Лендер 2 је на 47° северне ширине снимила танак слој иња. Северна поларна капа се за време северног лета смањи на пречник од око 800 km, а јужна за јужног лета на око 400 km. Осим угљен диоксида (суви лед), поларне капе садрже и смрзнуту воду јер је уочено да сублимацијом CO₂ капе не нестају, а температура је увек испод 273 K (0°C). Ова смрзнута вода је измешана са честицама прашине.

Температурне разлике и настанак олуја

Просечна измерена температура на Марсовој површини је 210 K (-63°C), с максимумом од 293 K (20°C) и минимумом од 130 K (-143°C). Најтоплија су подручја око екватора и у субсоларној тачки зато што температура тла зависи од угла упада сунчевих зрака и често варира јер је ретка атмосфера слаб топлотни резервоар.

На половима температура зими не прелази 160 K (-133°C), а пада и до 120 K (-153°C) што је довољно да се CO₂ кондензује. Тада део атмосферског CO₂ прелази у поларну капу што доводи до наглог пада притиска на том подручју и ваздух са читавог глобуса струји према том полу.

Температурне разлике између светлијих и тамнијих подручја, односно тла и атмосфере, условљавају мешање атмосфере. Ветрови, који су при тлу брзине 10 m/s, подижу честице прашине до 50 km увис и преносе их на удаљености од више хиљада километара. Ветрови достижу брзине до 100 m/s, изазивајући годишње стотинак пешчаних олуја које, када је Марс у перихелу, а ветар и температура у свом максимуму, могу прекрити целу планету прашином.

Пешчане олује доводе до занимљивог ефекта „анти-стакленика“ - велике количине прашине у атмосфери не допуштају сунчевој светлости да неослабљена продре до површине, а пропуштају топлотно зрачење Марсове површине која се хлади, док се виши делови атмосфере загревају.

Облаци

Марсова атмосфера

Иако атмосфера садржи само један хиљадити део водене паре која се налази у Земљиној атмосфери, вода се успева кондензовати и формирати облаке који лебде на великим висинама. Облаци су редовна појава на Марсу упркос малој количини водене паре у атмосфери.

Честице прашине стално присутне у атмосфери дају јој наранџасту нијансу.

Природни сателити

За више информација погледајте чланак Природни сателити Марса

Марс има два мала природна сателита неправилног облика, Фобос и Деимос. Фобос има пречник око 11 km и масу 1,08×10¹⁶ kg, док Деимос има пречник око 6 km и масу 1,80×10¹⁵ kg. Путање које описују око Марса су различите. Мерећи од средишта Марса, Фобос кружи на 9.000 km од средишта Марса, док Деимос кружи на 23.000 km.

Истраживање Марса

Неколико десетина сателита, „орбитера“ (сателита који круже у орбити око планете) и „лендера“ (сателита који се спуштају на планету) је послато на Марс. Земље које су послале сателите укључују САД, СССР, Европу и Јапан.

Отприлике две трећине свих мисија је завршило неуспехом. На пример, ниједан лендер из СССР-а није успео да пошаље податке са површине Марса дуже од неколико секунди. САД су прошле нешто боље, али читав низ њихових летелица је исто био неуспешан. То је довело до шале о Великом галактичком духу ("Great Galactic Ghoul") у НАСА-и.

Прошле мисије

Прва успешна мисија, снимање дела површине планете, је била Маринер 4, године 1965. Снимци су били слабог квалитета и могли су се разазнати једино кратери и површина слична Месечевој.

Прво спуштање на планету су извеле совјетске сонде Марс-2 и Марс-3, али пар секунди по спуштању веза је прекинута, претпоставља се због велике пешчане олује која је тад била у току.

Успешна америчка Маринер 9 мисија је снимила из орбите велику површину Марса са високом резолуцијом од 1971. године.

Следиле су Викинг 1 и Викинг 2 мисије, изузетно успешне и први успешни „лендери“ на површини Марса. Викинг 1 је слао податке 6 година од 1976. до 1982, А Викинг 2 од 1976. до 1979. године. Обе сонде су послале обиље корисних података и слика у боји са површине. Проналажење микроба у тлу Марса није дало јасне резултате, зато јер је нетипично Марсовско тло производило гасове који су могли да буду протумачени и анорганском хемијском активношћу узорака.

Совјетске сонде Фобос 1 и Фобос 2 су биле делимично или потпуно неуспешне 1988. Неуспех је погодио и следећу америчку мисију Марс Обсервер (Mars Observer) 1992.

Марс Глобал Сурвејор (Mars Global Surveyor) је лансиран из САД 1996, и постао је изузетно успешна мисија која је снимала Марс из орбите све до 2006, пет година дуже него је планирано. Такође 1996, Марс Патфајндер (Mars Pathfinder) лендер возило је лансирано и успешно је обављало задатке на површини Марса.

Мисија која се спустила 2008. је Феникс Полар Лендер (Phoenix Polar Lander) која је стигла на регион северног пола Марса 25 Маја 2008. Сонда је откопала узорке тла за које је потврђено да садрже лед. Феникс је слао податке до новембра 2008.

Садашње мисије

Године 2001. САД су лансирале Марс Одисеј сателит, који је у орбити око Марса и сад, 2008. Одисеј је открио велике залихе водоника у горњем метру Марсовог тла, и претпоставља се да је то водоник из замрзнуте воде у тлу.

ЕСА је лансирала Марс Експрес 2003., са орбитером и лендером. Лендер по имену Бигл 2 је отказао приликом спуштања у фебруару 2004.

Такођер 2003., НАСА је послала Спирит и Опортјунити (Opportunity) лендере (возила) на Марс. Оба су се спустила 2004. и у 2008. и даље обављају задатке. На оба места спуштања су нађени докази о постојању воде на површини Марса у прошлости.

2005. године Марс Реконесенс Орбитер (Mars Reconaissance Orbiter) је лансиран са задатком да снима површину планете из орбите. Стигао је у орбиту 2006. и сада снима површину у веома високој резолуцији да би било лакше пронаћи будућа места за спуштање сателита. Ова мисија је снимила и прве лавине на Марсу близу северног пола.

---