Mars

DANE O MARSIE

Masa:

0,107 masy Ziemi, 6,4 x 1023 kg

Średnica równikowa:

0,53 ziemskiej; 6778 km

Gęstość:

3,95 g/cm3

Temperatura powierzchniowa:

-23°C(średnia); -150°C na biegunach, 0°C na równiku

Długość dnia (okres obrotu wzg. gwiazd):

24,6229 dni ziemskich

Średnia odległość od Słońca:

1,5237 j. a.; 228 mln km

Okres orbitalny (rok):

687 ziemskich dni



Obraz tarczy Marsa. Wyraźnie widać szalejące na jego powierzchni burze pyłowe a także północny biegun planety, na którym leży lód składający się z zamarzniętego dwutlenku węgla (tzw. suchy lód).


Krajobraz Marsa, tak jak Ziemi, zmieniony został przez działanie wody i lodów oraz wietrzenie skał na skutek zmiennej pogody. Kiedy po tym suchym świecie płynęły rzeki. Dziś ponad pustynną okolicę wystaje wysoka, największa w Układzie Słonecznym góra - gigantyczny wulkan. Tam, gdzie skorupa planety popękała, utworzyły się ogromne doliny. Widać też na Marsie, tak jak na Księżycu, wiele kraterów. Są one bardzo stare, mają po 3,8 mld lat, zatem powstały wtedy, gdy meteoryty rozbijały się o powierzchnie planet i księżyców.
Mars to następna po Ziemi, licząc w kierunku od Słońca, planeta. Jest oprócz Księżyca jedynym ciałem niebieskim, na którym może wylądować człowiek, korzystając z dostępnych obecnie rakiet. Dla astronautów będzie to kolejna poprzeczka do pokonania, ale dopiero w XXI wieku, po trwającej cztery lata podróży. Jako pierwszy krok w tym kierunku przewiduje się wysłanie wcześniej wielu bezzałogowych sond do powierzchni Marsa.
Gdybymy znaleźli się na Marsie, ważylibyśmy tylko dwie piąte tego, co na Ziemi, bo grawitacyjne przyciąganie Marsa jest słabsze. Czerwona Planeta - jak często nazywa się Marsa - ma bardzo rzadką atmosferę składającą się prawie wyłącznie z dwutlenku węgla, ale z małymi domieszkami tlenu i wody. Chociaż atmosfera ta nie jest trująca, aby nią oddychać potrzebna będzie specjalna aparatura wzbogacająca "powietrze" w tlen.
Mars obiega Słońce w ciągu prawie dwu ziemskich lat. Pory roku są tam bardzo podobne do naszych. Zimą można dostrzec lodowe czapy polarne tworzące się na północnej lub południowej półkuli koło biegunów. Latem obserwuje się burze pyłowe wzniecane przez ciepłe wiatry.

Czy istnieje życie na Marsie?

Mars jest podobny do Ziemi, choć jest tam znacznie chłodniej. Ludzi fascynowała możliwość istnienia życia na tej planecie.
W 1897 roku H.G. Wells napisał Wojnę światów - pierwszą książkę, sugerującą obecność Marsjan i możliwość ich inwazji na Ziemię.
Wess napisał tę powieść zainspirowany mapami Marsa, jakie szkicowali wówczas astronomowie. Widać na nich było proste linie przecinające tarczę planety. W latach dziewięćdziesiątych XIX wieku Percival Lowelt (1855-1916) we Flagstaff, w Arizonie, wykonał serię map, na których widać było wiele takich cienkich, prostych linii. Niektórzy obserwatorzy sądzili, że są to kanały doprowadzające wodę z okolic biegunowych do wysuszonych obszarów pustynnych!
Niektóre żyjące na Ziemi proste rośliny i żyjątka mogłyby wytrzymać temperatury panujące na Marsie. Latem, w południe, na równiku temperatura powierzchniowa może wzrosnąć tuż nad temperaturę topnienia lodu. Większość czasu przy powierzchni panuje jednak temperatura poniżej zera, ale nie jest na Marsie wiele chłodniej niż na Alasce czy Antarktydzie. W swojej cienkiej atmosferze Mars ma mnóstwo dwutlenku węgla, nieco azotu oraz śladowe ilości wody i tlenu. Podobieństwa między atmosferami Marsa i Ziemi pozwalają niektórym naukowcom sądzić, że na Marsie może rozwinąć się prymitywne życie.

Słynna marsjańska twarz. Czy jest to twór istot inteligentnych, czy kaprys natury? Naukowcy od wielu lat próbują odpowiedzieć na pytanie czy na Marsie istniało kiedyś życie...


Lądowniki

Fantastyczno-naukowe opisy Marsa jako planety z zaawansowanymi formami życia gwałtownie zmieniły się w latach sześćdziesiątych. Amerykański próbnik kosmiczny, Mariner 4, uzyskał z bliska pierwszy wyraźny obraz tej planety. Widać na nim jałowy, usiany kraterami świat bez śladów życia.
W 1975 roku wystrzelono dwa statki kosmiczne Viking. Każdy miał lądownik i orbiter, z którego szczegółowo fotografowano Marsa. Prawie wszystko co dziś wiemy o Marsie, pochodzi z tamtych trwających ponad cztery lata badań. Kamery na sondach Viking nie znalazły ani roślin, ani żadnych innych form życia, a eksperymenty chemiczne nie wykryły związków wytwarzanych w procesach życiowych. Szukano zarówno na odkrytej powierzchni, jak i pod różnymi skałami, kamieniami. Specjalne "łopatki" wysuwane z lądownika pobierały próbki gruntu. Chociaż Mars jest obecnie prawie na pewno światem martwym, nie możemy bez dalszych badań wykluczyć, że kiedyś jakieś prymitywne życie na nim istniało. Od jakiegoś czasu planuje się wysłanie na Marsa takiego próbnika, który mógłby szukać tam skamieniałości.

Miejsce lądowania sondy Viking, wśród ostrych skał pokrytych drobnym pyłem. Czerwone skały zawierają dużą domieszkę żelaza. Viking pobrał próbki pyłu i gruntu do chemicznej analizy mającej na celu sprawdzenie, czy można na Marsie doszukać się śladów życia.


Gigantyczne wulkany

Ze zdjęć wykonanych przez sondę Viking naukowcy mogli poznać geologię i historię Marsa. Gdy tworzył się Układ Słoneczny, około 5 mld lat temu. Mars był podobny do Księżyca czy Merkurego. Przez mniej więcej pierwszy miliard lat Mars i inne planety bombardowane były przez meteoryty, czego pozostałością są liczne kratery.
Gdy planety utworzyły się, były znacznie gorętsze niż obecnie. Mars stygł szybciej od Ziemi, bo jest od niej mniejszy. Wiemy jednak, że w przeszłości był wystarczająco gorący, by mieć płynne jądro, bo widać na jego powierzchni wiele wulkanów.
Blisko równika, w rejonie Tharsis, znajduje się zdumiewający wulkan. Tharsis, to nadana przez astronomów nazwa wielkiej, wypukłej połaci Marsa rednicy 4000 km i wysokości 10 km. Na tym płaskowyżu umiejscowione są cztery wulkany - każdy gigantyczny w porównaniu z ziemskimi. Znane są jako wulkany tarczowe. Powstały z bardzo rzadkiej i ciekłej lawy, która - nim zastygła - rozlała się szeroko wzdłuż i wszerz. W rezultacie wulkany te przypominają raczej placki niż stożki.
Największy wulkan Tharsis, Olympus Mons, wznosi się 27 km nad okolicę. Na planecie o średnicy dwukrotnie mniejszej niż średnica Ziemi mamy górę trzykrotnie wyższą od ziemskiego Mount Everestu; jest to zresztą największy wulkan w Układzie Słonecznym. U jego podstawy jest urwisko wysokoci 6 km. Lawa i odłamki skalne z Olympus Mons zostały tak rozproszone, że pokrywają powierzchnię o rozmiarach stanu Arizona w USA. Na szczycie góry utworzyło się wgłębienie, zapadnięty krater tworzący dziurę o powierzchni Los Angeles.
Największe tarczowe wulkany na Ziemi znajdują się na Hawajach, gdzie wypływająca z wnętrza lawa utworzyła całe archipelagi wysepek. Na Marsie gigantyczne wulkany rosły tylko w jednym miejscu i proces ten trwał tak długo, jak długo płynęła roztopiona lawa.
Około dwie trzecie Marsa stanowią wyżyny z wieloma uderzeniowymi kraterami otoczonymi przez odpryski skalne. W rejonach tych znajdują się rozbudowane doliny i osuwiska gruntu- Dawno temu powierzchnia Marsa była wilgotna, bo doliny noszą ślady erozji dokonanej przez wodę.

Głębokie doliny i kaniony

Blisko wulkanów Tharsis wiją się, na długości około jednej czwartej długości równika, liczne kaniony. Dolina Marinerów ma 600 km szerokoci, a jest tak głęboka, że Mount Everest mógłby się w niej schować. Pionowe ściany skalne wznoszą się na tysiące metrów od dna doliny do równiny znajdującej się powyżej. Spadająca kiedy kaskadami z równiny do kanionów woda wyżłobiła głębokie, rozbudowane kanaliki.
W różnych miejscach osuwały się w doliny kawałki terenu tak duże, że na ich powierzchni zmieściłoby się spore miasto. Dawno temu na Marsie wydobywały się ogromne ilości wody gruntowej i płynęły po powierzchni planety.
Proste ściany Doliny Marinerów sugerują, że cały ten rejon jest po prostu gigantycznym uskokiem lub pęknięciem powierzchni planety. Podobne doliny mamy na Ziemi, np. wschodnioafrykanski rów tektoniczny, ale ziemskie ich odpowiedniki są mniejsze od marsjańskich.
Z daleka od wulkanów i wielkich dolin krajobraz zmienia się w równiny pokryte roztrzaskanymi skałami. W tych rejonach skorupa Marsa została zalana przez ogromne strumienie lawy i potrzaskana przez meteoryty. Teren pokryty skalnym gruzem będzie stanowił wielkie i ryzykowne wyzwanie dla zdalnie sterowanych pojazdów, które będą badać Marsa w następnym stuleciu. Trzeba będzie tak je zbudować, by nie przewracały się na bardzo wyboistym gruncie.

Część Doliny Marinerów - w tym miejscu 100 km szerokoci i 8 km głębokoci. Ten wielki rów jest wynikiem fałdowań geologicznych. Oprócz stromych ścian widoczne są osuwiska materii i drobne kanaliki odprowadzające kiedyś wodę.


Gdzie podziała się woda?

Na północnym i południowym biegunie Marsa znajdują się lodowe czapy. Nie jest to taki lód, jaki otrzymujemy w naszych lodówkach. Mars zimą jest tak chłodny, że temperatura spada do -100°C i krzepnie atmosferyczny dwutlenek węgla. Tworzy się z niego tzw, suchy lód. Może w nim być także trochę zwykłego lodu. W ciągu marsjańskiego roku lodowe czapy rosną i maleją, Wokół biegunów utworzyły się (przez sezonowe cykle zamrażania i rozmrażania gruntu) podobne do wydm pierścienie.
Cienka atmosfera Marsa zawiera kryształki zwykłego lodu z wody, a Voyager wykrył bardzo maleńkie chmurki zawierające parę wodną. Gdyby jednak nawet cała woda z atmosfery spadła na planetę w postaci deszczu utworzyłaby się warstwa grubości zaledwie 0,01 mm. Na Ziemi starczyłoby wody uzyskanej z chmur na wielocentymetrową warstwę,
Na Marsie nie ma obecnie ani rzek, ani mórz, ale w przeszłości było ich praw- dopodobnie dużo. Obrazy z orbitera sondy Viking pokazują wiele miejsc, którędy kiedyś płynęła woda. Na szerokich, obecnie suchych, rzekach są np. wyspy. Rozpadliny w Dolinie Marinerów i subtelna sieć suchych dolinek były rzebione przez płynącą kiedyś wodę, która gdzie zanikła. Naukowcy wierzą, że powierzchniowa woda jest obecnie uwięziona w lodach gruntowych, zwłaszcza w okolicach okołobiegunowych. Warunki zbliżone do panujących w ziemskiej tundrze, tzn. zamarznięty grunt, są najprawdopodobniej na Marsie bardzo rozpowszechnione.
Zainteresowanie obecnocią wody na Marsie podyktowane jest przede wszystkim tym, że woda jest niezbędna dla człowieka. Gdyby więc udało się ją tam uzyskiwać stosunkowo prosto i w dostatecznej ilości, przyszłe misje załogowe miałyby o jeden ważny problem mniej.
Mars jest planetą, na której zaszły duże zmiany klimatyczne. Atmosfera jest bogata w dwutlenek węgla, który wychwytuje ciepło słoneczne. Dostarczanie gazów przez wybuchy wulkaniczne także mogło się przyczynić do globalnego podgrzania planety, Wszystko wskazuje na to, że Mars był planetą cieplejszą i wilgotniejszą, być może z warunkami sprzyjającymi powstaniu życia. Dziś jednak wszystko na nim jest wymrożone.

Burze pyłowe

Powierzchnia Marsa jest kamienistą pustynią. Porozrzucane bloki skalne (pokruszone przez trzęsienia gruntu, wybuchy oraz uderzenia meteorytów roztrzaskujących się o powierzchnię Marsa) są pochodzenia wulkanicznego.
Pomiędzy skałami znajduje się bardzo drobny piasek - Niektóre pojedyncze ziarnka są tak maleńkie, ze trzeba by je oglądać pod mikroskopem. Bardziej przypominają pył niż piasek spotykany na ziemskich plażach.
Chociaż atmosfera jest bardzo rzadka, wiatry z łatwocią wzniecają na Marsie potężne burze pyłowe. Różowawa powiata na maisjańskim niebie jest wywołana przez rozproszony w atmosferze pyt Co dwa lata Mars przechodzi przez najbliższy Słońca punkt swej orbity - peryhelium i nieco się ogrzewa. W tym czasie na całej planecie szaleją pyłowe burze i przez ziemskie teleskopy nie widać żadnych szczegółów na jej powierzchni. Taką sytuację zastała zbliżająca się do Marsa sonda Yiking w 1976 roku.
W XIX wieku astronomowie zauważyli, że w ciągu roku zmienia się kolor tarczy Marsa. Niektórzy myleli, że wynika to z sezonowych zmian barw tamtejszej rolinnoci. Dzi wiemy, że nie ma tam rolin - to huraganowe wiatry przenoszą pyły, zakrywając i odkrywając ciemniejsze obszary skał - stąd zmiany widzianego przez teleskop koloru planety.

To jedna z wielu ogromnych burz pyłowych na powierzchni "Czerwonej Planety". Takiej burzy nie przetrwała jak na razie żadna ziemska sonda wystrzelona w kierunku Marsa.


Misje kosmiczne

Do tej pory wysłano 25 misji w kierunku Marsa. Niektóre sondy nigdy tam nie do- tarły, inne zepsuły się i przestały nadawać sygnały. Wielkim sukcesem były wyprawy sond Viking, ogromnym fiaskiem - utrata w 1993 roku sondy Mars Observer.
Jeli w przeszłoci na Marsie było życie, to w jego skalach mogą się znajdować lady w postaci skamieniałoci. Pod koniec tego wieku planetolodzy mają nadzieję wysłać sondy, by przywiozły na Ziemię sikały z Marsa- NASA przygotowała już mały pojazd marsjański, który - zdalnie sterowany z Ziemi - mógłby taką pracę wykonać. istnieją też jeszcze ambitniejsze plany lądowania człowieka na Marsie. Misja będzie międzynarodowa, przygotowana przez wiele wysoko uprzemysłowionych państw. Będzie bardzo kosztowna i bardzo ryzykowna. Optymici twierdzą, że można się jej spodziewać już na początku XXI wieku.

Obraz tarczy Marsa uzyskany po komputerowj obróbce 102 oddzielnych fotografii wykonanych przez sondę Viking. Na rodku widoczna jest Dolina Marinerów - ma 300 km długoci i do 8 km głębokoci. Na lewo od Doliny znajdują się trzy ogromne wulkany - tutaj widoczne jako czarne, okrągłe plamy.


Fobos i Dejmos

Mars ma dwa maleńkie, odkryte w 1877 roku, księżyce - Fobosa i Dejmosa. Trudno je zobaczyć nawet przez duże teleskopy, bo Fobos ma zaledwie 23 km długoci, a Dejmos jest jeszcze mniejszy (16 km). Z wyglądu najbardziej przypominają... ziemniaki. Wydaje się, że księżyce te są raczej przechwyconymi przez Marsa planetoidami niż satelitami, jakie powstały kiedy w okolicach Czerwonej Planety. Na obu satelitach Marsa widać wiele kraterów. Powierzchnie księżyców są ciemne - włanie tak jak planetoid - i mają podobną do planetoid gęstoć. Oba wyglądają jak rodzaj skalistych brył, jakie tworzyły się w początkowym okresie w młodym Układzie Słonecznym, być może nawet przed narodzeniem się dużych planet.
Małe księżyce w Układzie Słonecznym nie są dokładnie kuliste z dwu powodów. Po pierwsze, mogą być fragmentami większych obiektów, które uległy roztrzaskaniu. Po drugie, siła ich własnej grawitacji jest zbyt mała (bo i one są małe), by zgnieć" je do kształtu kuli.

Dwa księżyce Marsa - Fobos (u góry) i Dejmos (na dole).