Mars je četrti planet v našem sončnem sistemu in drugi najmanjši za Merkurjem. Poimenovan po starorimskem bogu vojne. Njegov vzdevek "Rdeči planet" izhaja iz rdečkaste barve površine, ki je posledica prevlade železovega oksida. Vsakih nekaj let, ko je Mars v opoziciji z Zemljo, je najbolj viden na nočnem nebu. Zaradi tega so ljudje planet opazovali že več tisočletij, njegov videz na nebu pa je igral veliko vlogo v mitologiji in astroloških sistemih mnogih kultur. V moderni dobi je postal zakladnica znanstvenih odkritij, ki so razširila naše razumevanje sončnega sistema in njegove zgodovine.
Velikost, orbita in masa Marsa
Polmer četrtega planeta od Sonca je približno 3396 km na ekvatorju in 3376 km v polarnih regijah, kar ustreza 53 % Zemljinega polmera. In čeprav je približno polovico manjša, je masa Marsa 6,4185 x 10²³ kg ali 15,1% mase našega planeta. Naklon osi je podoben zemeljskemu in je enak 25,19° glede na ravnino orbite. To pomeni, da tudi četrti planet od Sonca doživlja spremembo letnih časov.
Na najbolj oddaljeni od Sonca, Marskroži na razdalji 1,666 AU. e. ali 249,2 milijona km. V perihelu, ko je najbližje naši zvezdi, je od nje oddaljena 1,3814 AJ. e. ali 206,7 milijona km. Rdeči planet potrebuje 686,971 zemeljskih dni, kar je enako 1,88 zemeljskih let, da opravi orbito okoli Sonca. V marsovih dnevih, ki so na Zemlji en dan in 40 minut, je leto 668,5991 dni.
Sestava tal
S povprečno gostoto 3,93 g/cm³ je zaradi te lastnosti Marsa manj gost kot Zemlja. Njegova prostornina je približno 15% prostornine našega planeta, njegova masa pa 11%. Rdeči Mars je posledica prisotnosti železovega oksida na površini, bolj znanega kot rja. Prisotnost drugih mineralov v prahu zagotavlja druge odtenke - zlato, rjavo, zeleno itd.
Ta zemeljski planet je bogat z minerali, ki vsebujejo silicij in kisik, kovinami in drugimi snovmi, ki jih običajno najdemo v kamnitih planetih. Tla so rahlo alkalna in vsebujejo magnezij, natrij, kalij in klor. Poskusi, opravljeni na vzorcih tal, kažejo tudi, da je njen pH 7,7.
Čeprav tekoča voda ne more obstajati na površini Marsa zaradi tanke atmosfere, so velike koncentracije ledu koncentrirane v polarnih kapah. Poleg tega se od pola do zemljepisne širine 60° razteza pas permafrosta. To pomeni, da voda obstaja pod večino površine kot mešanica njenega trdnega in tekočega stanja. Radarski podatki in vzorci tal so potrdili prisotnost podzemnih rezervoarjevtudi v srednjih zemljepisnih širinah.
Notranja struktura
4,5 milijarde let star planet Mars je sestavljen iz gostega kovinskega jedra, obdanega s silicijevim plaščem. Jedro je sestavljeno iz železovega sulfida in vsebuje dvakrat več svetlobnih elementov kot zemeljsko jedro. Povprečna debelina skorje je približno 50 km, največja pa 125 km. Če upoštevamo velikost planetov, je zemeljska skorja, katere povprečna debelina je 40 km, 3-krat tanjša od marsovske.
Sodobni modeli njegove notranje strukture kažejo, da je velikost jedra v polmeru 1700-1850 km, sestavljena pa je predvsem iz železa in niklja s približno 16-17% žvepla. Zaradi manjše velikosti in mase je gravitacija na površini Marsa le 37,6 % Zemljine. Gravitacijski pospešek tukaj je 3,711 m/s², v primerjavi z 9,8 m/s² na našem planetu.
Površinske značilnosti
Rdeči Mars je od zgoraj prašen in suh, geološko pa je zelo podoben Zemlji. Ima ravnice in gorske verige ter celo največje peščene sipine v sončnem sistemu. Tu je tudi najvišja gora - ščitni vulkan Olimp in najdaljši in najgloblji kanjon - dolina Marinera.
Udarni kraterji so tipični elementi pokrajine, ki posejajo planet Mars. Njihova starost je ocenjena na milijarde let. Zaradi počasne stopnje erozije so dobro ohranjene. Največja med njimi je dolina Hellas. Obseg kraterja je približno 2300 km, njegova globina pa doseže 9 km.
Tudi na površini Marsarazločiti je mogoče grape in kanale, številni znanstveniki pa menijo, da je nekoč skozi njih tekla voda. Če jih primerjamo s podobnimi formacijami na Zemlji, lahko domnevamo, da so vsaj delno nastale zaradi vodne erozije. Ti kanali so precej veliki - 100 km široki in 2 tisoč km dolgi.
Marsovi sateliti
Mars ima dve majhni luni, Fobos in Deimos. Odkril jih je leta 1877 astronom Asaph Hall in so poimenovani po mitskih likih. Po tradiciji prevzemanja imen iz klasične mitologije sta Fobos in Deimos sinova Aresa, grškega boga vojne, ki je bil prototip rimskega Marsa. Prvi od njih pooseblja strah, drugi pa zmedenost in grozo.
Fobos ima premer približno 22 km, razdalja do Marsa od njega pa je 9234,42 km v perigeju in 9517,58 km v apogeju. To je pod sinhrono višino in traja le 7 ur, da satelit obkroži planet. Znanstveniki so izračunali, da lahko v 10-50 milijonih let Fobos pade na površje Marsa ali pa se okoli njega razbije v obročasto strukturo.
Deimos ima premer približno 12 km, njegova oddaljenost od Marsa pa je 23455,5 km v perigeju in 23470,9 km v apogeju. Satelit naredi popolno revolucijo v 1,26 dneh. Mars ima lahko dodatne satelite, ki so manjši od 50-100 m v premeru, med Fobosom in Deimosom pa je obroč prahu.
Po mnenju znanstvenikov so bili ti sateliti nekoč asteroidi, potem pa jih je ujela gravitacija planeta. Nizek albedo in sestava obeh lun (ogljikovahondrit), ki je podoben materialu asteroidov, podpira to teorijo, in zdi se, da nestabilna orbita Fobosa nakazuje na nedavni zajem. Vendar sta tirnici obeh lun krožni in v ravnini ekvatorja, kar je nenavadno za ujeta telesa.
Vzdušje in podnebje
Vreme na Marsu je posledica prisotnosti zelo tanke atmosfere, ki je 96% ogljikovega dioksida, 1,93% argona in 1,89% dušika, pa tudi sledi kisika in vode. Je zelo prašen in vsebuje delce s premerom 1,5 mikrona, ki obarvajo Marsovo nebo temno rumeno, če ga gledamo s površine. Atmosferski tlak se giblje med 0,4–0,87 kPa. To je enako približno 1 % zemlje na morski gladini.
Zaradi tanke plasti plinaste lupine in večje oddaljenosti od Sonca se površina Marsa segreje veliko slabše od površine Zemlje. V povprečju je -46 ° C. Pozimi pade na -143 °C na polih, poleti opoldne na ekvatorju pa doseže 35 °C.
Na planetu divjajo prašne nevihte, ki se spremenijo v majhne tornade. Močnejši orkani se pojavijo, ko se prah dvigne in ga sonce ogreje. Vetrovi se krepijo in ustvarjajo neurja, ki so dolga več tisoč kilometrov in trajajo več mesecev. Pravzaprav skrivajo skoraj celotno površino Marsa pred očmi.
Sledi metana in amoniaka
Sledi metana so našli tudi v ozračju planeta, katerega koncentracija je 30 delov na milijardo. Ocenjuje se, daMars naj bi proizvedel 270 ton metana na leto. Ko se sprosti v ozračje, lahko ta plin obstaja le omejeno časovno obdobje (0,6–4 leta). Njegova prisotnost kljub kratki življenjski dobi kaže, da mora obstajati aktivni vir.
Predlagane možnosti vključujejo vulkansko aktivnost, komete in prisotnost metanogenih mikrobnih življenjskih oblik pod površjem planeta. Metan se lahko proizvede z nebiološkim procesom, imenovanim serpentinizacija, ki vključuje vodo, ogljikov dioksid in olivin, kar je običajno na Marsu.
Mars Express je zaznal tudi amoniak, vendar z relativno kratko življenjsko dobo. Ni jasno, kaj ga proizvaja, vendar je bila vulkanska dejavnost predlagana kot možen vir.
Raziskovanje planeta
Poskušanje ugotoviti, kaj je Mars, se je začelo v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. V obdobju od 1960 do 1969 je Sovjetska zveza na Rdeči planet izstrelila 9 vesoljskih plovil brez posadke, vendar vsem ni uspelo doseči cilja. Leta 1964 je NASA začela lansirati sonde Mariner. Prva sta bila "Mariner-3" in "Mariner-4". Prva misija med namestitvijo ni uspela, toda druga, ki se je začela 3 tedne pozneje, je uspešno zaključila 7,5-mesečno pot.
Mariner 4 je posnel prve posnetke Marsa od blizu (ki prikazujejo udarne kraterje) in zagotovil natančne podatke o atmosferskem tlaku na površini ter opazil odsotnost magnetnega polja in sevalnega pasu. NASA je nadaljevala program z izstrelitvijo še enega para letečih sond Mariner 6 in 7,ki je dosegel planet leta 1969
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja sta ZSSR in ZDA tekmovali, kdo bo prvi postavil umetni satelit v orbito okoli Marsa. Sovjetski program M-71 je vključeval tri vesoljska plovila - Kosmos-419 (Mars-1971C), Mars-2 in Mars-3. Prva težka sonda je strmoglavila med izstrelitvijo. Naslednji misiji, Mars 2 in Mars 3, sta bili kombinacija orbiterja in pristajalnega letala in sta bili prvi postaji, ki sta pristali nezemeljsko (razen na Luni).
Uspešno so bili izstreljeni sredi maja 1971 in so sedem mesecev leteli z Zemlje na Mars. 27. novembra je letalo Mars 2 zaradi okvare računalnika strmoglavilo in postalo prvi objekt, ki ga je ustvaril človek, ki je dosegel površje Rdečega planeta. Mars-3 je 2. decembra opravil redni pristanek, vendar je bil njegov prenos prekinjen po 14.5 od prenosa.
Medtem je NASA nadaljevala s programom Mariner in leta 1971 sta bili izstreljeni sondi 8 in 9. Mariner 8 je med izstrelitvijo strmoglavil v Atlantski ocean. Toda drugo vesoljsko plovilo ni doseglo le Marsa, ampak je postalo tudi prvo, ki je bilo uspešno izstreljeno v njegovo orbito. Medtem ko je prašna nevihta trajala v planetarnem merilu, je satelit uspel posneti več fotografij Fobosa. Ko se je nevihta umirila, je sonda posnela slike, ki so zagotovile natančnejše dokaze, da je voda nekoč tekla po površini Marsa. Ugotovljeno je bilo tudi, da je hrib, imenovan Sneži Olimpa (eden redkih predmetov, ki je ostal viden med planetarno prašno nevihto), najvišja tvorba v sončnem sistemu, kar vodi vpreimenovanje v Mount Olympus.
Leta 1973 je Sovjetska zveza poslala še štiri sonde: 4. in 5. orbitalni orbiter Mars-6 in 7. Orbitalni in spustni sondi Mars-6 in 7. Vse medplanetarne postaje, razen Mars-7 , so posredovale podatke in najuspešnejša je bila odprava Mars-5. Pred razbremenitvijo ohišja oddajnika je postaja uspela oddati 60 slik.
Do leta 1975 je NASA izstrelila Viking 1 in 2, ki sta bila sestavljena iz dveh orbiter in dveh pristajalnikov. Misija na Mars je bila namenjena iskanju sledi življenja in opazovanju njegovih meteoroloških, seizmičnih in magnetnih značilnosti. Rezultati bioloških poskusov na krovu Reentry Vikings niso bili prepričljivi, vendar je ponovna analiza podatkov, objavljenih leta 2012, pokazala znake mikrobnega življenja na planetu.
Orbiterji so zagotovili dodatne podatke, ki potrjujejo, da je na Marsu nekoč obstajala voda – velike poplave so oblikovale globoke kanjone, dolge tisoče kilometrov. Poleg tega zaplate razvejanih potokov na južni polobli kažejo, da so tu nekoč padale padavine.
obnova letov
Četrti planet od sonca je bil raziskan šele v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je NASA poslala misijo Mars Pathfinder, ki je bila sestavljena iz vesoljske ladje, ki je pristala na postaji s premikajočo se sondo Sojourner. Naprava je pristala na Marsu 4. julija 1987 in postala dokaz izvedljivosti tehnologij, ki se bodo uporabljale v nadaljnjih odpravah, kot je npr.kot pristanek z zračno blazino in samodejno izogibanje oviram.
Naslednja misija na Mars je kartografski satelit MGS, ki je dosegel planet 12. septembra 1997 in začel delovati marca 1999. V enem celem marsovskem letu je z nizke višine, skoraj v polarni orbiti, preučeval celotno površino in atmosfero ter poslal več planetarnih podatkov kot vse prejšnje misije skupaj.
5. novembra 2006 MGS je izgubil stik z Zemljo in NASA-ina prizadevanja za obnovitev so se končala 28. januarja 2007
Leta 2001 so poslali orbiter Mars Odyssey, da bi ugotovil, kaj je Mars. Njegov cilj je bil poiskati dokaze o obstoju vode in vulkanske aktivnosti na planetu s pomočjo spektrometrov in toplotnih slik. Leta 2002 je bilo objavljeno, da je sonda odkrila veliko količino vodika, kar je dokaz ogromnih usedlin ledu v zgornjih treh metrih tal znotraj 60° od južnega tečaja.
Dne 2. junija 2003 je Evropska vesoljska agencija (ESA) lansirala Mars Express, vesoljsko plovilo, sestavljeno iz satelita in pristajalnega letala Beagle 2. V orbito je šla 25. decembra 2003, sonda pa je isti dan vstopila v atmosfero planeta. Preden je ESA izgubila stik s pristajalno napravo, je Mars Express Orbiter potrdil prisotnost ledu in ogljikovega dioksida na južnem polu.
Leta 2003 je NASA začela raziskovati planet v okviru programa MER. Uporabil je dva roverja Spirit in Opportunity. Misija na Mars je imela nalogo raziskovanja različnihkamnine in zemlje, da bi našli dokaze o prisotnosti vode tukaj.
12.08.05 Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) je bil izstreljen in dosegel orbito planeta 10.03.06. Na krovu naprave so znanstveni instrumenti, zasnovani za odkrivanje vode, ledu in mineralov na in pod površjem. Poleg tega bo MRO podpiral prihodnje generacije vesoljskih sond z vsakodnevnim spremljanjem vremenskih in površinskih razmer na Marsu, iskanjem prihodnjih pristajalnih mest in testiranjem novega telekomunikacijskega sistema, ki bo pospešil komunikacijo z Zemljo.
6. avgusta 2012 sta Nasin znanstveni laboratorij MSL Mars in rover Curiosity pristala v kraterju Gale. Z njihovo pomočjo je bilo narejenih veliko odkritij glede lokalnih atmosferskih in površinskih razmer, odkriti pa so bili tudi organski delci.
18. novembra 2013 je bil v novem poskusu, da bi izvedeli, kaj je Mars, izstreljen satelit MAVEN, katerega namen je preučevanje atmosfere in posredovanje signalov robotskih roverjev.
Raziskave se nadaljuje
Četrti planet od Sonca je za Zemljo najbolj raziskan planet v sončnem sistemu. Trenutno na njenem površju delujeta postaji Opportunity in Curiosity, v orbiti pa deluje 5 vesoljskih plovil - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM in Maven.
Te sonde so posnele neverjetno podrobne slike Rdečega planeta. Pomagali so odkriti, da je bila tam nekoč voda, in potrdili, da sta si Mars in Zemlja zelo podobna – imata polarne kape, letne čase, atmosfero inprisotnost vode. Pokazali so tudi, da bi organsko življenje lahko obstajalo danes in je najverjetneje obstajalo že prej.
Obsedenost človeštva z Marsom se nadaljuje in naša prizadevanja za preučevanje njegove površine in odkrivanje njegove zgodovine še zdaleč niso končana. V prihodnjih desetletjih bomo verjetno tja še naprej pošiljali roverje in tja prvič poslali človeka. In sčasoma, glede na razpoložljivost potrebnih virov, bo četrti planet od Sonca nekega dne postal primeren za bivanje.
