Mars er den fjerde planet i vores solsystem og den næstmindste efter Merkur. Opkaldt efter den gamle romerske krigsgud. Dens kaldenavn "Red Planet" kommer fra overfladens rødlige nuance, som skyldes overvægten af jernoxid. Hvert par år, når Mars er i opposition til Jorden, er den mest synlig på nattehimlen. Af denne grund har folk observeret planeten i mange årtusinder, og dens udseende på himlen har spillet en stor rolle i mange kulturers mytologi og astrologiske systemer. I den moderne æra er det blevet en skattekiste af videnskabelige opdagelser, der har udvidet vores forståelse af solsystemet og dets historie.
Størrelse, kredsløb og masse af Mars
Radien af den fjerde planet fra Solen er omkring 3396 km ved ækvator og 3376 km i polarområderne, hvilket svarer til 53% af Jordens radius. Og selvom det er cirka halvt så meget, er Mars' masse 6,4185 x 10²³ kg eller 15,1% af vores planets masse. Aksens hældning svarer til jordens og er lig med 25,19° i forhold til kredsløbets plan. Det betyder, at den fjerde planet fra Solen også oplever et årstidsskifte.
Længst væk fra Solen, Marskredser i en afstand på 1.666 AU. e. eller 249,2 millioner km. Ved perihelion, når den er tættest på vores stjerne, er den 1,3814 AU væk fra den. e. eller 206,7 millioner km. Den røde planet tager 686.971 jorddage, hvilket svarer til 1.88 jordår, for at fuldføre et kredsløb om Solen. I Mars dage, som på Jorden er en dag og 40 minutter, er et år 668.5991 dage.
Jordsammensætning
Med en gennemsnitlig tæthed på 3,93 g/cm³ gør denne egenskab ved Mars den mindre tæt end Jorden. Dens volumen er omkring 15% af vores planets volumen, og dens masse er 11%. Rød Mars er resultatet af tilstedeværelsen af jernoxid på overfladen, bedre kendt som rust. Tilstedeværelsen af andre mineraler i støvet giver andre nuancer - guld, brun, grøn osv.
Denne jordiske planet er rig på mineraler, der indeholder silicium og ilt, metaller og andre stoffer, der norm alt findes på klippeplaneter. Jorden er let basisk og indeholder magnesium, natrium, kalium og klor. Eksperimenter udført på jordprøver viser også, at dens pH er 7,7.
Selv om flydende vand ikke kan eksistere på overfladen af Mars på grund af dens tynde atmosfære, er store koncentrationer af is koncentreret i polarhætterne. Derudover strækker permafrostbæltet sig fra polen til 60° breddegrad. Det betyder, at vand findes under det meste af overfladen som en blanding af dets faste og flydende tilstand. Radardata og jordprøver bekræftede tilstedeværelsen af underjordiske reservoirerogså på mellembreddegrader.
Intern struktur
Den 4,5 milliarder år gamle planet Mars består af en tæt metallisk kerne omgivet af en siliciumkappe. Kernen er sammensat af jernsulfid og indeholder dobbelt så mange lette grundstoffer som Jordens kerne. Den gennemsnitlige tykkelse af skorpen er omkring 50 km, maksimum er 125 km. Hvis vi tager planeternes størrelse i betragtning, så er jordskorpen, hvis gennemsnitlige tykkelse er 40 km, 3 gange tyndere end Mars-skorpen.
Moderne modeller af dens indre struktur tyder på, at kernens størrelse i en radius på 1700-1850 km, og den består hovedsageligt af jern og nikkel med cirka 16-17% svovl. På grund af dens mindre størrelse og masse er tyngdekraften på Mars' overflade kun 37,6 % af Jordens. Gravitationsaccelerationen her er 3.711 m/s² sammenlignet med 9.8 m/s² på vores planet.
Overfladeegenskaber
Røde Mars er støvet og tør ovenfra, og geologisk minder den meget om Jorden. Det har sletter og bjergkæder, og endda de største klitter i solsystemet. Her er også det højeste bjerg - skjoldvulkanen Olympus, og den længste og dybeste canyon - Marinera-dalen.
Slagkratere er typiske elementer i landskabet, der er spredt ud over planeten Mars. Deres alder anslås i milliarder af år. På grund af den langsomme erosionshastighed er de velbevarede. Den største af dem er Hellas-dalen. Kraterets omkreds er omkring 2300 km, og dets dybde når 9 km.
På overfladen af Mars ogsåkløfter og kanaler kan skelnes, og mange forskere mener, at vand engang strømmede gennem dem. Sammenligner man dem med lignende formationer på Jorden, kan det antages, at de i det mindste delvist er dannet af vanderosion. Disse kanaler er ret store - 100 km brede og 2 tusinde km lange.
Mars-satellitter
Mars har to små måner, Phobos og Deimos. De blev opdaget i 1877 af astronomen Asaph Hall og er opkaldt efter mytiske karakterer. Ifølge traditionen med at tage navne fra klassisk mytologi er Phobos og Deimos sønner af Ares, den græske krigsgud, som var prototypen på den romerske Mars. Den første af dem personificerer frygt, og den anden - forvirring og rædsel.
Phobos er omkring 22 km i diameter, og afstanden til Mars fra den er 9234,42 km ved perigeum og 9517,58 km ved apogee. Dette er under synkron højde, og det tager kun 7 timer for satellitten at cirkle rundt om planeten. Forskere har beregnet, at Phobos om 10-50 millioner år kan falde til overfladen af Mars eller bryde op i en ringstruktur omkring den.
Deimos har en diameter på omkring 12 km, og dens afstand fra Mars er 23455,5 km ved perigeum og 23470,9 km ved apogee. Satellitten laver en komplet revolution på 1,26 dage. Mars kan have yderligere satellitter, der er mindre end 50-100 m i diameter, og der er en ring af støv mellem Phobos og Deimos.
Ifølge videnskabsmænd var disse satellitter engang asteroider, men så blev de fanget af planetens tyngdekraft. Den lave albedo og sammensætningen af begge måner (kulstofholdigchondrite), som ligner materialet fra asteroider, understøtter denne teori, og Phobos ustabile kredsløb synes at foreslå en nylig fangst. Begge måners kredsløb er dog cirkulære og i ækvatorplanet, hvilket er usædvanligt for indfangede kroppe.
Atmosfære og klima
Vejret på Mars skyldes tilstedeværelsen af en meget tynd atmosfære, som består af 96 % kuldioxid, 1,93 % argon og 1,89 % nitrogen, samt spor af ilt og vand. Den er meget støvet og indeholder partikler så små som 1,5 mikrometer i diameter, hvilket gør Mars-himlen mørkegul, når den ses fra overfladen. Atmosfærisk tryk varierer inden for 0,4-0,87 kPa. Det svarer til omkring 1 % af jorden ved havoverfladen.
På grund af det tynde lag af den gasformige skal og den større afstand fra Solen opvarmes Mars' overflade meget værre end Jordens overflade. I gennemsnit er det -46 ° C. Om vinteren falder det til -143 °C ved polerne, og om sommeren ved middagstid ved ækvator når det 35 °C.
Støvstorme raser på planeten, som bliver til små tornadoer. Kraftigere orkaner opstår, når støv stiger op og opvarmes af Solen. Vindene forstærkes og skaber storme, der er tusindvis af kilometer lange og varer flere måneder. De skjuler faktisk næsten hele Mars' overflade.
Spor af metan og ammoniak
Spor af metan blev også fundet i planetens atmosfære, hvis koncentration er 30 ppm. Det vurderes atMars skulle producere 270 tons metan om året. Når den først er frigivet til atmosfæren, kan denne gas kun eksistere i en begrænset periode (0,6-4 år). Dens tilstedeværelse, på trods af dens korte levetid, indikerer, at der skal eksistere en aktiv kilde.
Foreslåede muligheder omfatter vulkansk aktivitet, kometer og tilstedeværelsen af metanogene mikrobielle livsformer under planetens overflade. Metan kan fremstilles ved en ikke-biologisk proces kaldet serpentinisering, der involverer vand, kuldioxid og olivin, hvilket er almindeligt på Mars.
Mars Express detekterede også ammoniak, men med en relativt kort levetid. Det er ikke klart, hvad der producerer det, men vulkansk aktivitet er blevet foreslået som en mulig kilde.
Udforsker planeten
At forsøge at finde ud af, hvad Mars er, begyndte i 1960'erne. I perioden fra 1960 til 1969 opsendte Sovjetunionen 9 ubemandede rumfartøjer til Den Røde Planet, men alle formåede de ikke at nå målet. I 1964 begyndte NASA at opsende Mariner-sonder. De første var "Mariner-3" og "Mariner-4". Den første mission mislykkedes under implementeringen, men den anden, der blev lanceret 3 uger senere, gennemførte den 7,5 måneder lange rejse.
Mariner 4 tog de første nærbilleder af Mars (som viser nedslagskratere) og leverede nøjagtige data om atmosfærisk tryk på overfladen og bemærkede fraværet af et magnetfelt og et strålingsbælte. NASA fortsatte programmet med lanceringen af endnu et par flyby-sonder Mariner 6 og 7,der nåede planeten i 1969
I 1970'erne konkurrerede USSR og USA om at være de første til at sætte en kunstig satellit i kredsløb om Mars. Det sovjetiske M-71-program omfattede tre rumfartøjer - Kosmos-419 (Mars-1971C), Mars-2 og Mars-3. Den første tunge sonde styrtede ned under opsendelsen. Efterfølgende missioner, Mars 2 og Mars 3, var en kombination af en orbiter og lander og var de første stationer, der landede udenomjordisk (bortset fra på Månen).
De blev opsendt med succes i midten af maj 1971 og fløj fra Jorden til Mars i syv måneder. Den 27. november styrtede Mars 2-landeren på grund af en indbygget computerfejl og blev det første menneskeskabte objekt til at nå overfladen af den røde planet. Den 2. december foretog Mars-3 en regulær landing, men dens transmission blev afbrudt efter 14.5 fra udsendelsen.
I mellemtiden fortsatte NASA Mariner-programmet, og i 1971 blev sonde 8 og 9 opsendt. Mariner 8 styrtede ned i Atlanterhavet under opsendelsen. Men det andet rumfartøj nåede ikke kun Mars, men blev også det første, der med succes blev opsendt i sin bane. Mens støvstormen varede på planetarisk skala, lykkedes det satellitten at tage flere billeder af Phobos. Da stormen aftog, tog sonden billeder, der gav mere detaljerede beviser for, at vand engang strømmede på overfladen af Mars. En bakke kaldet Olympus Sne (en af de få objekter, der forblev synlige under en planetarisk støvstorm) viste sig også at være den højeste formation i solsystemet, hvilket førte tilomdøber det til Mount Olympus.
I 1973 sendte Sovjetunionen yderligere fire sonder: 4. og 5. Mars-kredsløb, samt Mars-6 og 7 kredsløbs- og nedstigningssonder. Alle interplanetære stationer undtagen Mars-7 , transmitterede data og Mars-5 ekspeditionen var den mest succesfulde. Før trykket af senderhuset nåede stationen at sende 60 billeder.
I 1975 opsendte NASA Viking 1 og 2, som bestod af to orbitere og to landere. Missionen til Mars var rettet mod at søge efter spor af liv og observere dets meteorologiske, seismiske og magnetiske karakteristika. Resultaterne af biologiske eksperimenter ombord på vikingerne, der vendte tilbage, var usikre, men en reanalyse af dataene offentliggjort i 2012 antydede tegn på mikrobielt liv på planeten.
Orbiters har leveret yderligere data, der bekræfter, at vand engang eksisterede på Mars - store oversvømmelser har dannet dybe kløfter tusindvis af kilometer lange. Derudover tyder pletter af forgrenede vandløb på den sydlige halvkugle på, at der engang faldt nedbør her.
Genoptagelse af flyvninger
Den fjerde planet fra solen blev ikke udforsket før i 1990'erne, da NASA sendte Mars Pathfinder-missionen, som bestod af et rumfartøj, der landede en station med den bevægende Sojourner-sonde. Enheden landede på Mars den 4. juli 1987 og blev et bevis på levedygtigheden af de teknologier, der vil blive brugt i yderligere ekspeditioner, som f.eks.som airbaglanding og automatisk undgåelse af forhindringer.
Den næste mission til Mars er MGS-kortsatellitten, som nåede planeten den 12. september 1997 og begyndte sin operation i marts 1999. I løbet af et helt Mars-år, fra lav højde, næsten i polar kredsløb, studerede den hele overfladen og atmosfæren og sendte flere planetdata end alle tidligere missioner tilsammen.
5. november 2006 MGS mistede kontakten med Jorden og NASA's genopretningsindsats sluttede den 28. januar 2007
I 2001 blev Mars Odyssey Orbiter sendt for at finde ud af, hvad Mars er. Dens mål var at søge efter beviser for eksistensen af vand og vulkansk aktivitet på planeten ved hjælp af spektrometre og termiske kameraer. I 2002 blev det annonceret, at sonden havde opdaget en stor mængde brint, bevis på enorme aflejringer af is i de øverste tre meter af jord inden for 60° fra Sydpolen.
Den 2. juni 2003 opsendte Den Europæiske Rumorganisation (ESA) Mars Express, et rumfartøj bestående af en satellit og Beagle 2-landeren. Den gik i kredsløb den 25. december 2003, og sonden kom ind i planetens atmosfære samme dag. Før ESA mistede kontakten med landeren, bekræftede Mars Express Orbiter tilstedeværelsen af is og kuldioxid på sydpolen.
I 2003 begyndte NASA at udforske planeten under MER-programmet. Den brugte to rovere Spirit og Opportunity. Missionen til Mars havde til opgave at udforske divsten og jord for at finde beviser for tilstedeværelsen af vand her.
12.08.05 Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) blev opsendt og nåede planetens kredsløb den 10.03.06. Om bord på enheden er videnskabelige instrumenter designet til at detektere vand, is og mineraler på og under overfladen. Derudover vil MRO understøtte fremtidige generationer af rumsonder ved at overvåge Mars vejr- og overfladeforhold dagligt, søge efter fremtidige landingssteder og teste et nyt telekommunikationssystem, der vil fremskynde kommunikationen med Jorden.
6. august 2012 landede NASA's MSL Mars Science Laboratory og Curiosity-roveren i Gale Crater. Med deres hjælp er der gjort mange opdagelser vedrørende lokale atmosfæriske og overfladeforhold, og organiske partikler er også blevet påvist.
Den 18. november 2013, i endnu et forsøg på at finde ud af, hvad Mars er, blev MAVEN-satellitten opsendt, hvis formål er at studere atmosfæren og videresende signaler fra robotrovere.
Forskning fortsætter
Den fjerde planet fra Solen er den mest undersøgte planet i solsystemet efter Jorden. I øjeblikket opererer Opportunity- og Curiosity-stationer på dens overflade, og 5 rumfartøjer opererer i kredsløb - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM og Maven.
Disse sonder har taget utroligt detaljerede billeder af den røde planet. De hjalp med at opdage, at der engang var vand der, og bekræftede, at Mars og Jorden ligner hinanden meget - de har polære hætter, årstider, en atmosfære ogtilstedeværelsen af vand. De viste også, at organisk liv kunne eksistere i dag og højst sandsynligt eksisterede før.
Menneskehedens besættelse af Mars fortsætter med uformindsket styrke, og vores bestræbelser på at studere dens overflade og optrevle dens historie er langt fra slut. I de kommende årtier vil vi formentlig fortsætte med at sende rovere dertil og sende en mand dertil for første gang. Og med tiden, givet tilgængeligheden af de nødvendige ressourcer, vil den fjerde planet fra Solen en dag blive beboelig.
